Величина жел зависит от роста веса пола возраста уровня подготовленности здоровья

Обновлено: 14.05.2024

Спирография — метод функциональной диагностики функций нормальной работы легких путем измерения их объема при дыхании. Спирография относится к основным методам выявления пульмонологических заболеваний.

Дыхание — процесс, сопровождающийся обменом газов (кислорода и углекислого газа) между тканями организма и внешней средой. Включает следующие процессы: легочную вентиляцию, легочный газообмен, транспорт газов кровью, тканевое дыхание. Вентиляция и газообмен в легких, объединяются понятием внешнее (легочное) дыхание.

Тканевое дыхание — это комплекс биохимических процессов внутриклеточного окисления.

С помощью спирографа проводится исследование, которое называется спирометрией или спирографией, позволяющее определить нарушения работы дыхательной системы.

Исследование вентиляционной функции легких основано на измерении легочных объемов и скорости воздушных потоков при дыхании. Выделяют три типа вентиляционной недостаточности:

обструктивная — нарушение прохождения воздуха по бронхам;
рестриктивная — связанная с уменьшением суммарной площади газообмена, или со снижением способности легочной ткани к растяжению при дыхании;
смешанная вентиляционная недостаточность — сочетание обструктивных и рестриктивных нарушений, иногда одна из форм может преобладать.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — максимальный объем воздуха, который может выдохнуть пациент после максимально глубокого вдоха. ЖЕЛ является важнейшим показателем ФВД и зависит от пола, роста, возраста, массы, физического состояния организма. Снижение ЖЕЛ происходит при уменьшении количества легочной ткани (фиброз, ателектаз, отек, пневмония, пневмосклероз и др.), при недостаточном расправлениии легких (кифосколеоз, патология грудной клетки, плеврит). Умеренное снижение ЖЕЛ наблюдается при бронхиальной обструкции

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) — объем воздуха который можно выдохнуть при максимальнобыстром и полном выдохе, после максимального вдоха. ФЖЕЛ на 100−300 мл меньше ЖЕЛ. При обструктивных нарушениях разница увеличивается до 1,5 литров и более. Если ФЖЕЛ больше или равна ЖЕЛ, пробу рассматривают как неверно выполненную.

Один из основных показателей вентиляционной функции легких это ОФВ1. Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1). Уменьшается при обструктивных нарушениях, за счет замедления форсированного выдоха (хронический бронхит, бронхиальная астме), при рестриктивных — за счет уменьшения всех легочных объемов. Отношение ОФВ1 к ЖЕЛ, выраженное в % - индекс Тиффно. Снижается при обструктивном синдроме, а при рестриктивном не изменяется или увеличивается за счет снижения ОФВ1 и ЖЕЛ/ФЖЕЛ. Еще один показатель (МВЛ) — максимальная вентиляция воздуха — колличество воздуха, которое может максимально провентилироваться легкими за минуту. В норме оно составляет от 150 литров и больше.

Спирографию назначают при подозрении на:

пневмонию;
силикоз;
хронический бронхит;
хроническую обструктивную болезнь легких;
бронхиальную астму.

Также спирография может быть назначена:

при длительном кашле, который не прекращается на протяжении 1 месяца и более;
при частых респираторных заболеваниях;
при болезнях легких, обнаруженных при других обследованиях;
при ощущении неполного дыхания, одышки;
при регулярно обостряющихся бронхитах;
при нарушений газообменных процессов;
при острых аллергических реакциях;
при идеопатическом фиброзирующем альвеолите и др.
для экспертной оценки (ВТЭК, при трудоустройстве).

Противопоказано исследование в следующих случаях:

отсутствие контакта с больным (т.к результаты исследования связаны с правильностью выполнения вентиляционных маневров);
кровохарканье;
высокие цифры АД, перенесенный недавно инсульт;острые инфекционные заболевания и лихорадка;
тяжелая стенокардия, застойная сердечная недостаточность с одышкой в покое, острый период инфаркта миокарда;
психические нарушения, не позволяющие правильно выполнить инструкции.

Как проводится спирография:

Исследование проводится в кабинете функциональной диагностики, в положении сидя, натощак или не раньше чем через 1,5 часа после еды. Необходимо исключить прием стимулирующих напитков в день спирограммы. К ним относится кофе, черный и зеленый чай, энергетики. За сутки недопустимо употребление алкогольных напитков.

Также важно отказаться от курения с момента пробуждения до начала процедуры. По назначению врача могут быть отменены бронхолитические препараты, которые постоянно принимает пациент: бета 2-агонисты короткого действия — за 6 часов, бета-2 агонисты продленного действия — за 12 часов, длительно действующие теофиллины — за сутки до обследования. Пациент должен прийти за 20 минут до спирограммы, чтобы успокоить дыхание, избегать нервного перенапряжения перед обследованием.

Нос пациенту закрывают специальным зажимом, чтобы дыхание осуществлялось только через рот, с помощью одноразового или стерилизуемого мундштука (загубника).

Пациент дышит некоторое время спокойно, не заостряя внимания на процессе дыхания. Далее пациенту предлагают сделать спокойный максимальный вдох и такой же спокойный максимальный выдох. Так оценивается ЖЕЛ. Для оценки ФЖЕЛ и ОФВ1 пациенту предлагают сделать спокойный глубокий вдох и как можно быстрее выдыхает весь воздух.

Достаточная продолжительность выдоха:

Не менеее 3 сек у детей моложе 10 лет;
У детей старше 10 лет и у взрослых 5−6 сек, с поддержанием максимального экспираторного усилия до конца выдоха.

Каждый маневр выполняется не менее 3-х раз до получения эффекта воспроизводимости, различия попыток не должны привышать 5%. В конце исследования проводится регистрация МВЛ, когда пациент в течение 10 секунд дышит максимально глубоко и быстро.

Многим больным назначаются бронхопровокационные пробы. Самые распространенные из них:

Проба с сальбутамолом;
Проба с физической нагрузкой;
Проба с метахолином.

Проба положительная, если прирост ОФВ1 12% и больше при одновременном увеличении его абсолютного значения на 200 мл и больше. Что означает, что выявленная исходно бронхиальная обструкция является обратимой, и после ингаляции сальбутамола проходимость бронхов улучшается. Это наблюдается при бронхиальной астме.

Положительная проба при исходно нормальных показателях говорит о латентной обструкции.

Если при исходно сниженном ОФВ1 проба отрицательная, это говорит о необратимой бронхиальной обструкции, когда бронхи не реагируют на расширяющие их лекарства. Это наблюдается при хроническом бронхите. Если после ингаляции сальбутамола показатель ОФВ1 уменьшился, это парадоксальная реакция на бронходилататор, связанная со спазмом бронхов в ответ на ингаляцию.

У здоровых людей ОФВ1, ЖЕЛ, МВЛ, ФЖЕЛ и индекс Тиффно зачастую свыше 80%. Значения ниже 70% от нормы считаются проявлением патологии. Показатели в границах 80−70%, как правило индивидуально для каждого прошедшего процедуру. Для взрослых пациентов такие значения не свидетельствуют о патологии, тогда как для детей, людей среднего возраста могут быть симптомами начальных стадий обструкции.

Спирография и пневмотахометрия могут расцениваться как скрининговые методы.

Таким образом спирография позволяет не только подтвердить диагноз, но и служит для наблюдения за эффективностью лечения. В некоторых случаях спирографию рекомендуют для того, чтобы обучить пациентов техникам правильного дыхания. Это существенно для пациентов с большим стажем курения и жизненно важно для пациентов, которые недавно перенесли операции на легких.

Исследование функции внешнего дыхания. Часть 1

Исследование функции внешнего дыхания — это комплекс диагностических процедур и проб, которые применяются для диагностики заболеваний легких и бронхов.
Газообмен между внешним воздухом и кровью происходит в легочной ткани. Этот процесс называют внешним дыханием. При заболеваниях легких и бронхов внешнее дыхание может быть нарушено или затруднено.

спирометрию
спирографию
бодиплетизмографию
пикфлоуметрию
исследование газового состава выдыхаемого воздуха.

путей, по которым проходит воздух;
ткани легких, где осуществляется газообмен;
грудной клетки, главная функция которой – насосная.

Дыхание - совокупность процессов, в результате которых происходит поступление кислорода в организм и выделение из него углекислого газа.

Комплекс последовательных физиологических и физико-химических процессов, обеспечивающих дыхание, подразделяют на пять этапов.
1-й этап — внешнее дыхание, или вентиляция легких— процессы, обеспечивающие ритмическое поступление определенных объемов атмосферного воздуха в легкие (вдох) и удаление его из легких в атмосферу (выдох).

2-й этап — диффузия газов в легких (газообмен в легких) — процессы, обеспечивающие переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и углекислого газа в обратном направлении.

3-й этап — транспорт газов кровью— процессы, обеспечивающие растворение кислорода и углекислого газа в крови, связывание их с гемоглобином и другими веществами и перенос с током крови.

4-й этап - диффузия газов в тканях (газообмен в тканях) — процессы, обеспечивающие диссоциацию оксигемоглобина в крови тканевых капилляров и диффузию кислорода из крови в тканевые структуры, а также диффузию углекислого газа в обратном направлении, его растворение и связывание с гемоглобином.

5-й этап — клеточное дыхание — биохимические и физико-химические процессы, обеспечивающие аэробное окисление органических веществ с получением энергии, используемой для жизнедеятельности клетки. При этом образуются углекислый газ, вода и азотистые основания (при окислении белков).

Вентиляция легких - процесс обмена воздуха между внешней средой и альвеолами легких.
Вентиляция легких (смена воздуха) осуществляется в результате периодических изменений объема грудной полости.

Увеличение объема грудной полости обеспечивает вдох (инспирацию), уменьшение — выдох (экспирацию).
Фазы вдоха и следующего за ним выдоха составляют дыхательный цикл.

Спирометрия – основной метод для оценки ФВД -представляет собой неинвазивный метод измерения воздушных потоков и объемов как функции времени с использованием форсированных маневров.

Спирометрия предназначена для того, чтобы оценить его качество, предварительно определить, какая часть бронхолегочной системы поражена, судить о степени тяжести болезни, скорости ее прогрессирования и эффективности проводимых лечебных мероприятий.

Диагностика заболевания.
Динамическое наблюдение (прогноз течения заболевания, оценка эффективности проводимого лечения и т.д.).
Оценка степени риска респираторных нарушений при оперативных вмешательствах.
Экспертиза трудоспособности.
Скрининговый мониторинг людей с риском развития заболеваний органов дыхания (лица старше 45 лет с анамнезом курения, имеющие профессиональные вредности и т.д.).
Экспертная оценка заболеваний, связанных с профессиональными вредностями (химическое производство, пожарные, строители, сварщики и т.д.)
Скрининговый мониторинг (профилактические и массовые осмотры населения и т.д.).

Дети младших возрастных групп (до 4 лет).
Умственно неполноценные лица.
Незаинтересованные в исследовании лица.
Лица, страдающие тяжелой степенью легочно-сердечной недостаточности.
Лица, страдающие миастенией.
Легочное кровотечение.
Недавно перенесенный инфаркт миокарда (
Недавно перенесенный инсульт (
Гипертонический криз, высокое артериальное давление.
Выявленная аневризма (торакальная, абдоминальная, церебральная) или подозрение на нее.
Выраженный болевой синдром любой локализации.
Недавно проведённое хирургическое вмешательство на органах грудной клетки, брюшной полости.
Эпилепсия, требующая медикаментозного лечения.
Деменция, спутанность сознания.
Осложненная беременность.
Травмы и заболевания челюстно-лицевого аппарата, при которых невозможно добиться герметичности подсоединения к загубнику.
В критических случаях, когда выставлен диагноз по пунктам 7, 8, 9, 10 возможно выполнение маневра ЖЕЛ.

Все спирометры должны удовлетворять минимальным техническим требованиям.
Спирометр должен позволить оценивать объем воздуха в течение ≥15 сек и измерять объемы не менее 8 л с точностью как минимум ± 3%, или ± 0,05 л, а воздушные потоки – от нуля до 14 л/с.
Для оптимального контроля за качеством измерений спирометр должен оснащаться дисплеем, на котором отражается кривая поток-объем или объем-время, для визуальной оценки каждого выполненного маневра перед началом следующего.
Для оценки воспроизводимости повторных маневров в течение одного исследования желательно, чтобы все кривые в данном исследовании накладывались на дисплее друг на друга.

Все спирометрические параметры измеряют при условиях окружающей среды ATPS-условиях измерения (ambient temperature pressure saturated = лабораторные условия): температура (Татм.) и давление (Ратм.) окружающей среды, при полном насыщении водяным паром (РН2О = давление насыщенного пара при Tатм.).
Далее необходимо преобразовать полученные данные в условия измерения BTPS (body temperature pressure saturated = условия организма): температура тела (37 °С = 310 K), окружающее давление (Pатм.) и полное насыщение водяным паром (РН2О = 6,3 кПа).
При калибровке спирометра должны вноситься соответствующие поправки.
Как правило, все спирометры рассчитаны на работу при температуре окружающего воздуха не менее 17˚С и при снижении температуры ниже этого значения могут искажать результаты измерений.
Если спирометр рассчитан на работу при более низких температурах, это должно быть указано в инструкции от производителя
Перед началом работы необходимо калибровать спирометр (см.след. слайд); это неотъемлемая часть международных требований качественной лабораторной практики.

β2-агонисты короткого действия и комбинированные препараты, включающие β2-агонисты короткого действия, за 6 часов до исследования,
длительно действующие β2-агонисты - за 12 часов,
пролонгированные теофиллины - за 24 часа.

проверить калибровку спирометра;
задать пациенту вопросы о недавнем курении перед исследованием, имеющихся заболеваниях, использовании лекарственных препаратов, которые могут повлиять на результаты;
измерить рост и вес пациента;
внести данные о пациенте в спирометр;
правильно усадить пациента перед спирометром: пациент должен сидеть с прямой спиной и слегка приподнятой головой.

объяснить и показать пациенту, как правильно выполнить дыхательный маневр;
при наличии у пациента съемных зубных протезов не рекомендуется снимать их перед исследованием, чтобы не нарушать геометрию ротовой полости. Однако иногда плохо установленные протезы не позволяют пациенту герметично обхватывать загубник и становятся причиной утечки воздуха; в этой ситуации рекомендуется повторить дыхательный маневр после снятия протезов.
Курение пациента должно быть исключено как минимум за 1 час, употребление алкоголя – за 4 ч до исследования, значительные физические нагрузки – за 30 мин до исследования.
Одежда пациента не должна стягивать грудную клетку и живот.
В течение 2 ч перед исследованием не рекомендуется обильный прием пищи
Пациент встает или садится перед ротовым модулем (пневмотахографической трубкой) таким образом, чтобы выдыхаемый воздух не был направлен в сторону исследователя.
Стул для исследований должен иметь поручни, не иметь колес и находиться рядом с испытуемым, если измерение проводится стоя.
Лицам с повышенным и пониженным артериальным давлением и беременным женщинам рекомендуется все дыхательные маневры выполнять сидя, во избежание ортостатического коллапса.
Лицам с ожирением - стоя, что приводит к увеличению получаемых объёмов и экспираторных потоков.
Лицам с нормальным весом исследование проводят в любом положении (сидя или стоя), при повторных визитах положение не изменяется.
Пациента присоединяют к аппарату посредством загубника или мундштука, на нос накладывают специальный носовой зажим для предотвращения утечки воздуха через носовые ходы.
Для взрослых людей внутренний диаметр загубника составляет 23-26 мм. Форма его должна обеспечивать герметичность во время измерения.
Зубные протезы, за исключением плохо закрепленных, которые препятствуют прохождению воздуха, не снимают перед обследованием, так как теряется опора, и создаются условия для утечки воздуха помимо загубника. Последний должен плотно охватываться губами.
После взятия в рот загубника в течение 1-2 минут больной дышит через прибор, адаптируясь к новым условиям, затем начинается запись спирограммы.

Записи спокойного дыхания, по которому рассчитывается частота дыхания, дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД). При равномерном дыхании эта запись продолжается 2-3 минуты. При неровном — не менее 4-5 минут. Для расчета берется средняя часть кривой;
Записи ЖЕЛ, повторяемой 2-3 раза (расчет производится по наибольшей), из которой вычисляются и резервные объемы вдоха и выдоха. Свидетельством достоверности записи ЖЕЛ служит ее форма: остроконечные вершины при недостаточном усилии и закругленные или плоские - при предельном. Хотя резервный объем вдоха (РОвд) рассчитывается по ЖЕЛ, запись максимального вдоха производится еще раз отдельно для выявления феномена «воздушной ловушки».
записи максимальной вентиляции легких (МВЛ) путем произвольного форсированного дыхания в продолжение 20 секунд. Резерв дыхания (РД) определяется путем вычитания из МВЛ минутного объема дыхания (МОД).

ФЖЕЛ,
ОФВ1 - объем форсированного выдоха за 1-ю секунду,
отношение ОФВ1/ФЖЕЛ,
максимальные объемные скорости на уровнях 25, 50 и 75% ФЖЕЛ (МОС25%, МОС50%, МОС75%),
средняя максимальная объемная скорость (МОС25–75%),
пиковая объемная скорость выдоха (ПОС).

Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха, находящийся в легких после максимально глубокого вдоха (4-9 л).
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который может выдохнуть человек при максимально глубоком медленном выдохе, сделанном после максимального вдоха.
Величина ЖЕЛ: 3-6л.
Форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ) определяется после максимально глубокого вдоха и максимально глубокого форсированного выдоха.
Индивидуальную нормальную величину ЖЕЛ называют должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ). Ее рассчитывают в литрах по формулам и таблицам на основе учета роста, массы тела, возраста и пола.
Величина измеренной ЖЕЛ считается пониженной, если это снижение составляет более 20% от уровня ДЖЕЛ.
Если для показателя внешнего дыхания применяют название «емкость», то это значит, что в состав такой емкости входят более мелкие подразделения, называемые объемами. Например, ОЕЛ состоит из четырех объемов, ЖЕЛ — из трех объемов.
Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, поступающий в легкие и удаляемый из них за один дыхательный цикл. Этот показатель называют также глубиной дыхания. В состоянии покоя у взрослого человека ДО составляет 300-800 мл (15-20% от величины ЖЕЛ); месячного ребенка — 30 мл; годовалого — 70 мл; десятилетнего — 230 мл.
Резервный объем вдоха (РОвд) — объем воздуха, который человек может вдохнуть при максимально глубоком вдохе, сделанном после спокойного вдоха. Величина РОвд в норме составляет 50-60% от величины ЖЕЛ (2-3 л).
Резервный объем выдоха (РОвыд) — объем воздуха, который человек может выдохнуть при максимально глубоком выдохе, сделанном после спокойного выдоха. В норме величина РОвыд составляет 20-35% от ЖЕЛ (1-1,5 л).
Остаточный объем легких (ООЛ) — воздух, остающийся в дыхательных путях и легких после максимального глубокого выдоха. Его величина составляет 1-1,5 л (20-30% от ОЕЛ). В пожилом возрасте величина ООЛ нарастает из-за уменьшения эластической тяги легких, проходимости бронхов, снижения силы дыхательных мышц и подвижности грудной клетки. В возрасте 60 лет он составляет около 45% от ОЕЛ.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — воздух, остающийся в легких после спокойного выдоха. Эта емкость состоит из остаточного объема легких (ООЛ) и резервного объема выдоха (РОвыд).

Анатомическое мертвое пространство (АМП) — это объем воздуха, находящийся в дыхательных путях до уровня респираторных бронхиол (на этих бронхиолах уже имеются альвеолы и возможен газообмен). Величина АМП составляет 140-260 мл и зависит от особенностей конституции человека (при решении задач, в которых необходимо учитывать АМП, а величина его не указана, объем АМП принимают равным 150 мл).
Физиологическое мертвое пространство (ФМП) — объем воздуха, поступающий в дыхательные пути и легкие и не принимающий участия в газообмене. ФМП больше анатомического мертвого пространства, так как включает его как составную часть. Кроме воздуха, находящегося в дыхательных путях, в состав ФМП входит воздух, поступающий в легочные альвеолы, но не обменивающийся газами с кровью из-за отсутствия или снижения кровотока в этих альвеолах (для этого воздуха иногда применяется название альвеолярное мертвое пространство). В норме величина функционального мертвого пространства составляет 20-35% от величины дыхательного объема. Возрастание этой величины свыше 35% может свидетельствовать о наличии некоторых заболеваний.

Показатели легочной вентиляции

Минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха, вентилируемый через легкие и дыхательные пути за 1 мин. Для определения МОД достаточно знать глубину, или дыхательный объем (ДО), и частоту дыхания (ЧД):

В покое МОД составляет 4-6 л/мин. Этот показатель часто называют также вентиляцией легких (отличать от альвеолярной вентиляции).
Альвеолярная вентиляция легких (АВЛ) — объем атмосферного воздуха, проходящий через легочные альвеолы за 1 мин.
Для расчета альвеолярной вентиляции надо знать величину анатомического мертвого пространства (АМП).
Если она не определена экспериментально, то для расчета объем АМП берут равным 150 мл.
Для расчета альвеолярной вентиляции можно пользоваться формулой: АВЛ = (ДО - АМП) • ЧД.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — максимальный объем воздуха, который может быть провентилирован через легкие человека за 1 мин.
МВЛ может быть определена при произвольной гипервентиляции в покое (дышать максимально глубоко и часто в покос допустимо не более 15 с).

В зависимости от конституции и возраста человека норма МВЛ находится в границах 40-170 л/мин. У спортсменов МВЛ может достигать 200 л/мин.

ЖЕЛ вдоха (ЖЕЛвд): измерение производится в расслабленном состоянии без излишней спешки, при этом не следует умышленно сдерживать пациента. После полного выдоха делается максимально глубокий вдох.
ЖЕЛ выдоха (ЖЕЛвыд): измерение производится в аналогичной манере из состояния максимально глубокого вдоха до полного выдоха.

Двустадийная ЖЕЛ: ЖЕЛ определяется в два этапа как сумма емкости вдоха и резервного объема выдоха.
Двустадийная ЖЕЛ не рекомендуется для рутинного использования; однако ее определение иногда может быть полезным при обследовании больных с тяжелой одышкой.

Используются маневры ЖЕЛ вдоха (ЖЕЛвд) и ЖЕЛ выдоха (ЖЕЛвыд). При наличии обструкции эти значения ЖЕЛ могут различаться. Наибольшим при этом обычно является ЖЕЛвд.
ЖЕЛвд - максимальный объём воздуха, который можно вдохнуть в лёгкие при проведении спокойного вдоха после полного выдоха. Непосредственно перед тестом пациенту нужно объяснить суть проводимого исследования.
Далее пациент должен адаптироваться к носовому зажиму

ЖЕЛвыд - максимальный объём газа, который можно выдохнуть из лёгких во время спокойного выдоха после максимально полного вдоха. Этот маневр похож на глубокий вздох, выдох не должен ни усиливаться, ни сдерживаться.
При определении ЖЕЛ в 2 этапа проводятся исследования РОвыд и РОвд как самостоятельные исследования.
Такое определение ЖЕЛ целесообразно только у пациентов с тяжелой обструкцией дыхательных путей.

Предварительный выдох не должен быть форсированным.
Глубокий вдох не должен быть быстрым и продолжаться 5-6 секунд.
Скорость вдоха должна быть постоянной.
Может быть выполнены последовательно ЖЕЛвд и сразу за ней ЖЕЛвыд, при этом скорость движения воздуха должна быть примерно одинаковой.
В конце глубокого выдоха скорость движения воздуха должна быть не более 25 мл/сек.
Должны быть выполнены как минимум три попытки измерения ЖЕЛ.
Между попытками дается отдых не менее 1 минуты.
Исследование прекращают, когда различия наибольших значений ЖЕЛ не превышают 150 мл.

Организатор:
- «Академия непрерывного медицинского образования», учебный центр дополнительного последипломного образования врачей и среднего медицинского персонала.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) — максимальное количество воздуха, выдыхаемое после максимального глубокого вдоха. ЖЕЛ является одним из показателей внешнего дыхания (см.) и представляет собой совокупность трех легочных объемов (рис.) — дыхательного объема (объем вдыхаемого или выдыхаемого воздуха при каждом дыхательном цикле), резервного объема вдоха (объем газа, который можно вдохнуть после спокойного вдоха) и резервного объема выдоха (объем газа, который можно выдохнуть после спокойного выдоха). После максимального выдоха в легких остается определенное количество воздуха — так наз. остаточный объем (OO). ЖЕЛ и OO суммарно составляют общую емкость легких (ОЕЛ). Объем воздуха, находящегося в легких после спокойного выдоха (сумма резервного и остаточного объемов), называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ).

Схема, характеризующая соотношение общей емкости легких, функциональной остаточной емкости и жизненной емкости легких (в нижней половине рисунка справа — спирограмма жизненной емкости легких): ОЕЛ — общая емкость легких; ФОЕ — функциональная остаточная емкость; OO — остаточный объем легких; РОвд — резервный объем вдоха; РОвыд — резервный объем выдоха; ДО — дыхательный объем; ЖЕЛ — жизненная емкость легких.

Первое исследование ЖЕЛ у человека проведено Гетчинсоном (J. Hutchinson, 1846), который установил зависимость ЖЕЛ от пола, роста, веса и возраста и постоянство величины для каждого человека. Зависимость ЖЕЛ от роста, веса, пола и возраста выражается в так наз. должной ЖЕЛ [Антони (A. J. Anthony), 1937].

Ее можно приблизительно определить по должному основному обмену (см. Основной обмен). Применяются также эмпирические формулы вычисления должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ); для мужчин — по формуле: 0,052•рост — 0,029•возраст — 3,20 и для женщин: 0,049•рост — 0,019-возраст — 3,76, где рост — в см, возраст — в годах, ДЖЕЛ — в л.

Для детей в возрасте от 4 до 17 лет должные величины жизненной емкости легких вычисляют по формуле (И. С. Ширяева, Б. А. Марков, 1973): мальчики ДЖЕЛ (л) = 4,53•рост — 3,9, при росте от 1,00 до 1,64 м; ДЖЕЛ (л) = 10,00•рост — 12,85, при росте от 1,65 м; девочки ДЖЕЛ (л) = 3,75•рост — 3,15, при росте от 1,00 до 1,75 м.

Определение ЖЕЛ широко применяется в клин, и спортивной медицине. Этот показатель наиболее доступен для измерения и объективно характеризует функции внешнего дыхания. ЖЕЛ зависит от биомеханических свойств легких и грудной клетки, а также позволяет косвенно судить о размерах альвеолярной поверхности легких. Форстером (R. Е. Forster) с соавт. (1957), А. А. Маркосяном (1974) и др. установлено, что чем больше ЖЕЛ, тем больше диффузионная способность легких. Величина ЖЕЛ зависит от положения тела (в положении стоя она больше, чем в положении сидя или лежа).

Увеличение ЖЕЛ наблюдается в процессе физ. тренировки. Уменьшение ЖЕЛ происходит при многих заболеваниях, сопровождающихся ослаблением дыхательной мускулатуры, уменьшением растяжимости легких и грудной клетки, венозным застоем в малом круге кровообращения.

При нарушении бронхиальной проходимости и снижении растяжимости легких ЖЕЛ уменьшается за счет задержки воздуха в легких и увеличения остаточного объема.

Измерение ЖЕЛ проводят с помощью спирометрии, спирографии (см.), волюмометрии и других методов. Однако более информативно измерение ЖЕЛ одновременно с измерением других легочных объемов. С этой целью применяют общую плетизмографию (см.), азотографию, метод разведения гелия в закрытой системе, радиоизотопный метод и др. Измеренную величину ЖЕЛ и составляющих ее частей необходимо привести к условиям системы BTPS (т. е. температуре 37°, барометрическому давлению и насыщению атмосферы водяными парами в момент измерения).

Библиография: Вотчал Б. Е. и Магазаник Н. А. Жизненная емкость легких и бронхиальная проходимость, Клин, мед., т. 47, № 5, с. 21, 1969; Комро Д. Г. и др. Легкие, Клинические и функциональные пробы, пер. с англ., М., 1961; Организационные и методические вопросы клинической физиологии дыхания, под ред. А. Д. Смирнова, Л., 1973; Розенблат В. В., Мезенина Л. Б. и Шмелькова Т.М. О должных величинах для оценки жизненной емкости легких, Клин, мед., т. 45, № 12, с. 95, 1967; Физиология дыхания, под ред. Л. JI. Шика и др., с. 4, Л., 1973; Функциональные исследования дыхания в пульмонологической практике, под ред. H. Н. Канаева, Л., 1976; Хасис Г. Л. Показатели внешнего дыхания здорового человека, ч. 1—2, Кемерово, 1975; Cotes J. E, Lung function, Oxford—Edinburgh, 1968; Handbook of physiology, ed. by W. O. Fenn a. H. Rahn, sect. 3 — Respiration, v. 1—2, Washington, 1964—1965.

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Онлайн
формат
Диплом
гособразца
Помощь в трудоустройстве

Видеолекции для
профессионалов

Свидетельства для портфолио
Вечный доступ за 120 рублей
311 видеолекции для каждого

ГБОУ СПО «Дзержинский педагогический колледж»

Жизненная емкость легких

Дыхание - единый процесс, осуществляемый целостным организмом. Процесс дыхания состоит из трех неразрывных звеньев: а) внешнего дыхания или газообмена между внешней средой и кровью легочных капилляров, происходящего в легких; б) переноса газов, осуществляемого системами кровообращения и крови; в) внутреннего (тканевого) дыхания, т. е. газообмена между кровью и клеткой, в процессе которого клетки потребляют кислород и выделяют углекислоту.
Работоспособность человека определяется в основном тем, какое количество кислорода поступило из наружного воздуха в кровь легочных капилляров и доставлено в ткани и клетки организма. Эти процессы осуществляются сердечно-сосудистой системой и системой органов дыхания. Например, при сердечной недостаточности наступает одышка, при недостаточности кислорода в атмосферном воздухе (например, на высотах) увеличивается количество эритроцитов – переносчиков кислорода, при заболеваниях легких наступает тахикардия.

Исследование функционального состояния системы внешнего дыхания.

Исследование системы внешнего дыхания представляет важный раздел изучения функционального состояния организма в целом. В условиях спортивной деятельности к аппарату внешнего дыхания предъявляют высокие требования, реализация которых обеспечивает эффективную работу всей кардиореспираторной системы.
Исследование органов дыхания ведется по общепринятой клинической методике: расспрос, осмотр, перкуссия, аускультация и использование инструментальных методов исследования.

При врачебном исследовании определяют тип, частоту, глубину и ритм дыхания.

У взрослого человека в покое число дыхательных движений в минуту колеблется от 12 до 20. Частота дыхания меняется от ряда причин: в спокойном состоянии дыхание реже, а при движении, физических упражнениях - чаще. Дыхание учащается при повышении температуры окружающей среды, температуры тела, во время и после еды, при волнении. Оно меняется в зависимости от положения тела; реже - в положении лежа, чаще - в положении стоя. У женщин дыхание чаще на 2-4 в минуту, чем у мужчин. У детей дыхание значительно чаще, чем у взрослых.
Количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха зависит от глубины и частоты дыхания. При всяком напряжении, особенно физическом, эта величина становится в несколько раз больше. Подсчет дыхательных движений производится прикладыванием кисти руки на границу грудной клетки в эпигастральной области. При этом необходимо отвлечь внимание обследуемого и определить частоту дыхания незаметно, иначе обследуемый невольно начинает дышать чаще или реже обычного и неравномерно.

В покое у спортсменов количество дыхательных движений снижается и составляет 12-14, а иногда и 8 дыханий в минуту.

На развитие грудной клетки оказывает влияние регулярность занятий физической культурой и спортом. Экскурсия грудной клетки и сила дыхательных мышц в определенной степени зависит от вида спорта. Подвижность грудной клетки оказывается наибольшей у лиц, тренирующихся в тех видах спорта, которые предъявляют значительные требования к аппарату дыхания. Наибольшая экскурсия грудной клетки отмечена у гребцов, бегунов на средние и длинные дистанции, у пловцов, а наименьшая - у гимнастов, штангистов.

Исследование жизненной емкости легких(ЖЕЛ).

Жизненная емкость легких - это объем воздуха, который испытуемый может выдохнуть при максимальном выдохе после максимального глубокого вдоха.

ЖЕЛ является одним из важнейших показателей функционального состояния аппарата внешнего дыхания. Величину ЖЕЛ обычно выражают в единицах объема. Она позволяет косвенно оценить величину площади дыхательной поверхности легких, на которой происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров. Чем больше ЖЕЛ, тем больше дыхательная поверхность, большей может быть глубина дыхания и легче достигается увеличение объема вентиляции.

Величина ЖЕЛ зависит от роста, веса, возраста, пола, а также положения тела. Наименьшая величина ЖЕЛ - в положении лежа, сидя и наибольшая - в положении стоя. В спортивной медицине этот показатель определяется в положении стоя.

С возрастом ЖЕЛ увеличивается, ее прирост у мужчин происходит в среднем до 30 лет, у женщин - до 25 лет, затем наблюдается стабилизация этого показателя, а после 35 лет - его постепенное снижение.

Величина ЖЕЛ зависит от размера грудной клетки, ее подвижности и силы дыхательной мускулатуры. Средние показатели принято считать у мужчин - 4000 мл, у женщин - 3200 мл. У спортсменов величина ЖЕЛ может колебаться в широких пределах - от 4500 до 8000 мл у мужчин и от 3500 до 5300 мл - у женщин.

Показатели ЖЕЛ зависят от спортивной специализации. Наибольшие показатели величины ЖЕЛ наблюдаются у спортсменов, тренирующихся преимущественно на выносливость и обладающих высокой кардиореспираторной производительностью.

Для измерения ЖЕЛ нужно сделать максимальный плавный вдох, а затем, зажав нос, плавно равномерно выдохнуть в спирометр. Продолжительность выдоха – 5-7 с. Измерение ЖЕЛ повторяют с интервалом 0,5-1 мин. При повторении двух максимальных величин измерение ЖЕЛ заканчивают. Полученная таким образом величина называется фактической.

В связи с зависимостью ЖЕЛ от веса, роста и возраста фактическая величина может быть правильно оценена только при сравнении с должной величиной. Предложен ряд формул, с помощью которых можно оценить должную величину ЖЕЛ наиболее удобной является формула Антони: должная величина ЖЕЛ равна основному обмену в ккал, определенному по таблицам Гарриса-Бенедикта, умноженному на коэффициент 2,6 для мужчин и 2,3 для женщин:

ДЖЕЛмуж = 00 x 2,6,

ДЖЕЛжен = 00 x 2,3.

Для детей в возрасте менее 16 лет ДЖЕЛ рассчитывается:

для мальчиков ДЖЕЛ = 00 x 2,3,

для девочек ДЖЕЛ = 00 x 2,1.

Для вычисления величины основного объема, необходимой для получения должной ЖЕЛ, по таблицам Гарриса-Бенедикта находят число, соответствующее значению веса данного субъекта. В таблице «Б» в месте пересечения нужных значений возраста и роста находят число «Б». Сумма чисел «А» и «Б» и есть должная величина основного обмена.

Для выражения фактической ЖЕЛ в процентах должной величины пользуются формулой:

Факт. ЖЕЛ, в % = Фактическая ЖЕЛ х 100.

Для определения ДЖЕЛ в спортивной медицине можно использовать формулу Болдуина-Курнана-Ричардса. Эти формулы связывают должную величину ЖЕЛ с ростом испытуемого, его возрастом и полом:

ДЖЕЛмуж = 27,63 - 0,122 х В/х L;

ДЖЕЛжен = 27,78 - 0,101 х В/х L,

где В - возраст в годах; L - длина тела в см.

ДЖЕЛ в норме не должна быть ниже 90% от должной величины, у спортсменов она чаще всего превышает 100%.

ЖЕЛ в % к ДЖЕЛ - 100 ± 10% -средняя

ниже 90% - низкая;

выше 110% - высокая.

Функциональные пробы системы внешнего дыхания.

Динамическая спирометрия – определение изменений ЖЕЛ под влиянием физической нагрузки. Определив исходную величину ЖЕЛ в покое, обследуемому предлагают выполнить дозированную физическую нагрузку - 2-минутный бег на месте в темпе 180 шаг/мин при подъеме бедра под углом 70-80°, после чего снова определяют ЖЕЛ. В зависимости от функционального состояния системы внешнего дыхания и кровообращения и их адаптации к нагрузке ЖЕЛ может уменьшиться, остаться неизменной или увеличиться. О достоверных изменениях ЖЕЛ можно говорить только в том случае, если она превысит 200 мл.

Проба Розенталя - пятикратное измерение ЖЕЛ, проводимое через 15-секундные интервалы времени. Результаты данной пробы позволяют оценить наличие и степень утомления дыхательной мускулатуры, что, в свою очередь, может свидетельствовать о наличии утомления других скелетных мышц.

Результаты пробы Розенталя оценивают следующим образом:

- увеличение ЖЕЛ от 1-го к 5-му измерению - отличная оценка;

- величина ЖЕЛ не изменяется - хорошая оценка;

- величина ЖЕЛ снижается на величину до 300 мл - удовлетворительная оценка;

- величина ЖЕЛ снижается более чем на 300 мл - неудовлетворительная оценка.

Проба Шафранского заключается в определении ЖЕЛ до и после стандартной физической нагрузки. В качестве последней используются подъемы на ступеньку в течение 6 мин в темпе 16 шаг/мин. В норме ЖЕЛ практически не изменяется. При снижении функциональных возможностей системы внешнего дыхания значения ЖЕЛ уменьшаются более чем на 300 мл.

Проба Генчи - регистрация времени задержки дыхания после максимального выдоха. Исследуемому предлагают сделать глубокий вдох, затем максимальный выдох. Исследуемый задерживает дыхание при зажатом носе и рте. Регистрируется время задержки дыхания между вдохом и выдохом.

В норме величина пробы Генчи у здоровых мужчин и женщин составляет 20-40 с и для спортсменов – 40-60 с.

Проба Штанге - регистрируется время задержки дыхания при глубоком вдохе. Исследуемому предлагают сделать вдох, выдох, а затем вдох на уровне 85-95% от максимального. Закрывают рот, зажимают нос. После выдоха регистрируют время задержки.

Средние величины пробы Штанге для женщин – 35-45 с для мужчин – 50-60 с, для спортсменок – 45-55 с и более, для спортсменов - 65-75 с и более.

Проба Штанге с гипервентиляцией.

После гипервентиляции производится задержка дыхания на глубоком вдохе. Время произвольной задержки дыхания в норме возрастает в 1,5-2,0 раза.

Проба Штанге с физической нагрузкой.

После выполнения пробы Штанге в покое выполняется нагрузка - 20 приседаний за 30 с. После окончания физической нагрузки тотчас же проводится повторная проба Штанге. Время повторной пробы сокращается в 1,5-2,0 раза.

По величине показателя пробы Генчи можно косвенно судить об уровне обменных процессов, степени адаптации дыхательного центра к гипоксии и гипоксемии и состояния левого желудочка сердца.
Лица, имеющие высокие показатели гипоксемических проб, лучше переносят физические нагрузки. В процессе тренировки, особенно в условиях среднегорья, эти показатели увеличиваются.
У детей показатели гипоксемических проб ниже, чем у взрослых.

Дыхание — это единый процесс, осуществляемый целостным организмом и состоящий из трех неразрывных звеньев:
а) внешнего дыхания, то есть газообмена между внешней средой и кровью легочных капилляров;
б) переноса газов, осуществляемого системами кровообращения;
в) внутреннего (тканевого) дыхания, то есть газообмена между кровью и клеткой, в процессе которого клетки потребляют кислород и выделяют углекислоту.

Система внешнего дыхания

Система внешнего дыхания состоит из легких, верхних дыхательных путей и бронхов, грудной клетки и дыхательных мышц (межреберные, диафрагма и др.). Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, то есть насыщение венозной крови кислородом и освобождение ее от избытка углекислоты, что свидетельствует о взаимосвязи функции внешнего дыхания с регуляцией кислотно-щелочного равновесия. В физиологии дыхания функцию внешнего дыхания разделяют на три основные процесса — вентиляцию, диффузию и перфузию (кровоток в капиллярах легких).

Под вентиляцией следует понимать обмен газа между альвеолярным и атмосферным воздухом. От уровня альвеолярной вентиляции зависит постоянство газового состава альвеолярного воздуха.

Альвеолярная вентиляция равна разности между объемом дыхания в минуту и объемом «мертвого» пространства, умноженной на число дыханий в минуту. Объем вентиляции зависит прежде всего от потребности организма в кислороде при выведении определенного количества углекислого газа, а также от состояния дыхательных мышц, проходимости бронхов и пр. Не весь вдыхаемый воздух достигает альвеолярного пространства, где происходит газообмен. Если объем вдыхаемого воздуха равен 500 мл, то 150 мл остается в «мертвом» пространстве, и за минуту через дыхательную зону легких в среднем проходит (500 мл — 150 мл) х 15 (частота дыхания) = 5250 мл атмосферного воздуха. Эта величина называется альвеолярной вентиляцией. «Мертвое» пространство возрастает при глубоком вдохе, его объем зависит также от массы тела и позы обследуемого.

Диффузия — это процесс пассивного перехода кислорода из легких через альвеоло-капиллярную мембрану в гемоглобин легочных капилляров, с которыми кислород вступает в химическую реакцию.

Перфузия (орошение) легких кровью по сосудам малого круга. Об эффективности работы легких судят по соотношению между вентиляцией и перфузией. Указанное соотношение определяется числом вентилируемых альвеол, которые соприкасаются с хорошо перфузируемыми капиллярами. При спокойном дыхании у человека верхние отделы легкого расправляются полнее, чем нижние. При вертикальном положении нижние отделы перфузируются кровью лучше, чем верхние.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция повышается параллельно увеличению потребления кислорода, причем при максимальных нагрузках у тренированных лиц она может возрастать в 20—25 раз по сравнению с состоянием покоя и достигать 150 л/мин и более. Такое увеличение вентиляции обеспечивается возрастанием частоты и объема дыхания, причем частота может увеличиться до 60—70 дыханий в минуту, а

дыхательный объем — с 15 до 50% жизненной емкости легких (Н. Monod, М. Pottier, 1973). В возникновении гипервентиляции при физических нагрузках важную роль играет раздражение дыхательного центра в результате высокой концентрации углекислого газа и водородных ионов при высоком уровне молочной кислоты в крови.

Гипервентиляция, вызываемая физическими нагрузками, всегда ниже максимальной вентиляции, и увеличение диффузной способности кислорода в легких во время работы также не является предельным. Поэтому, если отсутствует легочная патология, дыхание не ограничивает мышечную работу. Важный показатель — потребление кислорода — отражает функциональное состояние кардиореспи-раторной системы. Существует связь между факторами циркуляции и дыхания, влияющими на объем потребляемого кислорода. Во время физических нагрузок потребление кислорода значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Поэтому кардиореспираторная система при мышечной работе подвержена изменениям, которые зависят от интенсивности физических нагрузок.
Исследование функции внешнего дыхания в спорте позволяет наряду с системами кровообращения и крови оценить функциональное состояние спортсмена в целом и его резервные возможности. Исследование начинают со сбора анамнеза, затем переходят к осмотру, перкуссии и аускультации. Осмотр позволяет определить тип дыхания, установить наличие или отсутствие одышки (особенно при тестировании) и т.п. Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение ребер. При этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы — на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма увеличения объема грудной клетки.

Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности легких. Изменения в легких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление легких, туберкулез и др.).

Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухоносных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки — различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д. Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам. Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа. Наиболее удобно спирографическое исследование, при котором на движущейся бумажной ленте записывается кривая — спирограмма.

По этой кривой, зная масштаб шкалы аппарата и скорость движения бумаги, определяют следующие показатели легочной вентиляции: частоту дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), максимальную вентиляцию легких (МВЛ), остаточный объем легких (ОО), общую емкость легких (ОЕЛ). Кроме того, исследуется сила дыхательной мускулатуры, бронхиальная проходимость и др.
Легочная вентиляция связана с функцией дыхательных мышц (рис.3). Движения легких совершаются в результате сокращения дыхательных мышц в сочетании с движениями частей грудной стенки и диафрагмы.

Дыхательные мышцы — это те мышцы, сокращение которых изменяет объем грудной клетки. Вдох создается расширением грудной клетки (полости) и всегда является активным процессом. Обычно главную роль во вдохе играет диафрагма. При усиленном вдохе сокращаются дополнительные группы мышц.
Выдох в покое происходит пассивно вследствие постепенного снижения активности мышц, создающих условия для вдоха. Расслабление связанных с дыханием мышц придает грудной клетке положение пассивного выдоха. При усиленном выдохе в дополнение к другим мышечным группам действуют внутренние межреберные мышцы, а также брюшные мышцы.

Объем легких при вдохе не всегда одинаков. Объем воздуха, вдыхаемый при обычном вдохе и выдыхаемый

при обычном выдохе, называется дыхательным воздухом (ДВ).
Остаточный воздух (ОВ) — объем воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение легких. Частота дыхания (ЧД) — количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки. Средняя частота дыхания у здоровых лиц — 16—18 в минуту, у спортсменов — 8—12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40—60 в 1 мин.
Глубина дыхания (ДО) — объем воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300—800 мл. Минутный объем дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания. В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком — это так называемое «мертвое» пространство. Часть дыхательного объема, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объемом. С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция — наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объемом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров. МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД — 16—18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350—750 мл, у спортсменов ЧД — 8—12 мл, а ДО — 900—1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др.

В покое МОД составляет 5—6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20—25 раз и достигать 120— 150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определенного момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД. Даже при самой тяжелой нагрузке МОД никогда не превышает 70—80% уровня максимальной вентиляции. Расчет должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода — КИ). Его можно рассчитать по формуле:должное потребление кислорода / 40, а должную величину поглощения кислорода рассчитывают по формуле: должный основной обмен (в ккал) / 7,07 где должный основной определяют по таблицам Гаррис-Бенедикта; 7,07 — число, полученное при умножении калорийной ценности 1 л кислорода (4,91 ккал) на число минут в сутках (1440 мин) и деленное на 1000.

Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между МОД и величиной потребления кислорода. В состоянии покоя 1 л кислорода в легких поглощается из 20—25 л воздуха. При тяжелой физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30—35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной нагрузке уменьшается. Это свидетельствует о более экономном дыхании у тренированных лиц.

Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объема легких, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5—4 л, а у мужчин — 3,5—5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л.
Абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за индивидуальных колебаний. При оценке состояния обследуемого рекомендуется рассчитывать «должные» величины.

Для расчета ЖЕЛ обычно используют формулу Anthony и Vernath (1961), в основу которой положена величина основного обмена (ккал/24 ч). Ее находят по таблицам Гаррис-Бенедикта соответственно полу, возрасту и массе тела. ДЖЕЛ = величина основного обмена (ккал) х к, где к — коэффициент: 2,3 у женщин, 2,6 — у мужчин. Величину основного обмена (ккал) определяем по таблицам Гаррис-Бенедикта, где находят фактор роста (Б) и фактор веса (А). Сумма А + Б и есть должная величина основного обмена. Должный основной обмен, как и ЖЕЛ, зависит от пола, возраста, роста и веса, легко определяется по специальным таблицам и выражается в килокалориях. Для выражения отношения в процентах

фактической ЖЕЛ к должной пользуются формулой:
фактическая ЖЕЛ / должная ЖЕЛ х 100
ЖЕЛ считается нормальной, если составляет 100% должной величины. Для оценки ДЖЕЛ можно пользоваться номограммой (рис.4, 5). ЖЕЛ выражается в процентах к ДЖЕЛ.

Общая емкость легких (ОЕЛ) представляет собой сумму ЖЕЛ и остаточного объема легких, то есть того воздуха, который остается в легких после максимального выдоха и может быть определен только косвенно. У молодых здоровых лиц — 75— 80%. ОЕЛ занимает ЖЕЛ, а остальное приходится на остаточный объем. У спортсменов доля ЖЕЛ в структуре ОЕЛ увеличивается, что благоприятно отражается на эффективности вентиляции.

Максимальная вентиляция легких

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — это предельно возможное количество воздуха, которое может быть провентилировано через легкие в единицу времени.
Обычно форсированное дыхание проводится в течение 15 с и умножается на 4. Это и будет величина МВЛ. Большие колебания МВЛ снижают диагностическую ценность определения абсолютного значения этих величин. Поэтому полученную величину МВЛ приводят к должной. Для определения должной МВЛ пользуются формулой — должная МВЛ = 1/2ЖЕЛ х 35; или с использованием основного обмена по таблице А. Теличинаса (1968); или по номограмме.

Снижение МВЛ происходит вследствие уменьшения объема вентилируемой легочной ткани и снижения бронхиальной проходимости, гиподинамии. У мужчин в возрасте 20—30 лет МВЛ колеблется от 100 до 180 (в среднем 140 л/мин), у женщин — от 70 до 120 л/мин. У высокорослых спортсменов с хорошо развитой дыхательной мускулатурой МВЛ иногда достигает 350 л/мин, у спортсменок — 250 л/мин (W. Hollmann, 1972).
Таким образом МВЛ наиболее точно и полно характеризует функцию внешнего дыхания в сравнении с другими спирографическими показателями

Для оценки бронхиальной проходимости

Для оценки бронхиальной проходимости используют тест ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких). Обследуемому предлагают максимально глубоко вдохнуть и быстро выдохнуть. ФЖЕЛ у здоровых лиц ниже ЖЕЛ на 200—300 мл. Тиффно предложил измерять ФЖЕЛ за первую секунду. В норме ФЖЕЛ за секунду составляет не менее 70% ЖЕЛ. Пневмотахометрия проводится пневмотахометром Б.Е. Вотчала. Методом пневмотахометрии определяют скорость воздушной струи при максимально быстром вдохе и выдохе. У здоровых лиц этот показатель колеблется у мужчин от 5 до 8 л/с, у женщин — от 4 до 6 л/с. Отмечена зависимость пневмотахометрического показателя от ЖЕЛ и возраста. Обнаружено, что чем больше ЖЕЛ, тем выше максимальная скорость выдоха. Пневмотахометрический показатель зависит от бронхиальной проходимости, силы дыхательной мускулатуры спортсмена, его возраста, пола и функционального состояния. Величину максимальной скорости выдоха сравнивают с должными величинами, рассчитанными по формуле: должная величина выдоха = ЖЕЛ х 1,2. Разница фактической и должной величин у здоровых людей не должна быть более 15% от должного уровня. У здоровых лиц показатель выдоха больше вдоха. С повышением тренированности отмечается преобладание максимальной скорости вдоха над выдохом. Увеличение скорости вдоха у спортсменов объясняется повышением резервных возможностей легких. Объем воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха (ОО) наиболее полно и точно характеризует газообмен в легких. Одним из основных показателей внешнего дыхания является газообмен (анализ респираторных газов — углекислоты и кислорода в альвеолярном воздухе), то есть поглощение кислорода и выведение углекислоты. Газообмен характеризует внешнее дыхание на этапе «альвеолярный воздух — кровь легочных капилляров». Он исследуется методом газовой хроматографии.

Общая емкость легких во время нагрузки может несколько уменьшаться из-за увеличения внутриторакального объема крови. В состоянии покоя дыхательный объем (ДО) составляет 10-15% ЖЕЛ (450-600 мл), при физической нагрузке может достигать 50% ЖЕЛ. Таким образом, у людей с большой ЖЕЛ дыхательный объем в условиях интенсивной физической работы может составлять 3—4 л. Как видно на рис. 49, ДО увеличивается главным образом за счет резервного объема вдоха. Резервный объем выдоха даже при тяжелой физической нагрузке изменяется незначительно. Поскольку во время физической работы остаточный объем увеличивается, а функциональная остаточная емкость практически не изменяется, ЖЕЛ несколько уменьшается. Пробы Штанге и Генчи дают некоторое представление о способности организма противостоять недостатку кислорода.

Проба Штанге

Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40—50 с; спортсмены высокой квалификации — до 5 мин, а спортсменки — от 1,5 до 2,5 мин. С улучшением физической подготовленности в результате адаптации к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следовательно, увеличение этого показателя при повторном обследовании расценивается (с учетом других показателей), как улучшение подготовленности (тренированности) спортсмена.

Проба Генчи

После неглубокого вдоха сделать выдох и задержать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания составляет 25—30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60—90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко уменьшается. Значение проб Штанге и Генчи увеличивается, если вести наблюдения постоянно, в динамике.

Читайте также: