4. Promjena volumena pluća tijekom udisaja i izdisaja. Funkcija intrapleuralnog tlaka. Pleuralni prostor. Pneumotoraks.
5. Faze disanja. Volumen pluća(a). Stopa disanja. Dubina disanja. Plućni volumen zraka. Plišni volumen. Rezerva, preostali volumen. Kapacitet pluća.
6. Čimbenici koji utječu na plućni volumen tijekom faze udisaja. Rastezljivost pluća (plućnog tkiva). Histereza.
7. Alveole. Surfaktant. Površinska napetost sloja tekućine u alveolama. Laplaceov zakon.
8. Otpor dišnih putova. Otpor pluća. Protok zraka. Laminarno strujanje. Turbulentno strujanje.
9. Odnos protok-volumen u plućima. Pritisak u dišnim putovima tijekom izdisaja.
10. Rad dišnih mišića tijekom respiratornog ciklusa. Rad dišnih mišića tijekom dubokog disanja.
Faze disanja. Volumen pluća(a). Stopa disanja. Dubina disanja. Plućni volumen zraka. Plišni volumen. Rezerva, preostali volumen. Kapacitet pluća.
Proces vanjskog disanja je uzrokovan promjenama u volumenu zraka u plućima tijekom faza udisaja i izdisaja respiratornog ciklusa. Pri tihom disanju omjer trajanja udisaja i izdisaja u respiratornom ciklusu prosječno je 1:1,3. Vanjsko disanje osobe karakterizira učestalost i dubina respiratornih pokreta. Stopa disanja osoba se mjeri brojem respiratornih ciklusa unutar 1 minute i njegova vrijednost u mirovanju kod odrasle osobe varira od 12 do 20 po 1 minuti. Ovaj pokazatelj vanjskog disanja povećava se s fizičkim radom, povećanjem temperature okoline, a također se mijenja s godinama. Na primjer, kod novorođenčadi stopa disanja je 60-70 u 1 minuti, au osobama u dobi od 25-30 godina - prosječno 16 u 1 minuti. Dubina disanja određena je volumenom zraka koji se udahne i izdahne tijekom jednog respiratornog ciklusa. Umnožak učestalosti respiratornih pokreta i njihove dubine karakterizira osnovnu vrijednost vanjskog disanja - ventilacija. Kvantitativna mjera plućne ventilacije je minutni volumen disanja - to je volumen zraka koji osoba udahne i izdahne u 1 minuti. Minutni volumen disanja osobe u mirovanju varira između 6-8 litara. Tijekom fizičkog rada čovjekov minutni volumen disanja može se povećati 7-10 puta.
Riža. 10.5. Volumeni i kapaciteti zraka u plućima čovjeka i krivulja (spirogram) promjene volumena zraka u plućima pri tihom disanju, dubokom udisaju i izdisaju. FRC - funkcionalni preostali kapacitet.Plućni volumen zraka. U respiratorna fiziologija usvojena je jedinstvena nomenklatura plućnih volumena kod ljudi koji ispunjavaju pluća tijekom tihog i dubokog disanja tijekom faza udisaja i izdisaja respiratornog ciklusa (slika 10.5). Volumen pluća koji osoba udahne ili izdahne tijekom tihog disanja naziva se plimni volumen. Njegova vrijednost tijekom tihog disanja u prosjeku iznosi 500 ml. Najveća količina zraka koju osoba može udahnuti iznad plimnog volumena naziva se rezervni volumen udisaja(prosječno 3000 ml). Maksimalna količina zraka koju čovjek može izdahnuti nakon tihog izdisaja naziva se rezervni volumen izdisaja (u prosjeku 1100 ml). Konačno, količina zraka koja ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja naziva se rezidualni volumen, njegova vrijednost je približno 1200 ml.
Zbroj dvaju ili više plućnih volumena naziva se plućni kapacitet. Volumen zraka u ljudskim plućima karakterizira ga inspiracijski kapacitet pluća, vitalni kapacitet pluća i funkcionalni rezidualni kapacitet pluća. Kapacitet udisaja (3500 ml) je zbroj disajnog volumena i rezervnog volumena udisaja. Vitalni kapacitet pluća(4600 ml) uključuje disajni volumen i rezervni volumen udisaja i izdisaja. Funkcionalni rezidualni kapacitet pluća(1600 ml) je zbroj rezervnog volumena izdisaja i rezidualnog volumena pluća. Iznos vitalni kapacitet pluća I zaostali volumen naziva se ukupni kapacitet pluća čija je prosječna vrijednost kod čovjeka 5700 ml.
Prilikom udisaja ljudska pluća zbog kontrakcije dijafragme i vanjskih interkostalnih mišića počinju povećavati svoj volumen od razine, a njegova vrijednost tijekom tihog disanja je plimni volumen, a dubokim disanjem - dostiže različite vrijednosti rezervni volumen udisati. Pri izdisaju se volumen pluća vraća na prvobitnu razinu funkcionalne funkcije. preostali kapacitet pasivno, zbog elastične vuče pluća. Ako zrak počne ulaziti u volumen izdahnutog zraka funkcionalni preostali kapacitet, koji se javlja tijekom dubokog disanja, kao i prilikom kašljanja ili kihanja, tada se izdisaj provodi stezanjem mišića trbušnog zida. U tom slučaju vrijednost intrapleuralnog tlaka, u pravilu, postaje veća od atmosferskog tlaka, što određuje najveću brzinu protoka zraka u dišnom traktu.
Ukupni kapacitet pluća odraslog muškarca je u prosjeku 5-6 litara, ali se tijekom normalnog disanja koristi samo mali dio tog volumena. Kada mirno diše, osoba završi oko 12-16 respiratornih ciklusa, udišući i izdišući oko 500 ml zraka u svakom ciklusu. Ovaj volumen zraka obično se naziva plimni volumen. Kada duboko udahnete, možete udahnuti dodatnih 1,5-2 litre zraka - to je rezervni volumen udisaja. Volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja je 1,2-1,5 litara - to je rezidualni volumen pluća.
Mjerenje volumena pluća
Pod pojmom mjerenje plućnih volumena obično se odnosi na mjerenje ukupnog kapaciteta pluća (TLC), rezidualnog volumena pluća (RLV), funkcionalnog rezidualnog kapaciteta (FRC) pluća i vitalnog kapaciteta pluća (VC). Ovi pokazatelji imaju značajnu ulogu u analizi ventilacijskog kapaciteta pluća, nezamjenjivi su u dijagnostici restriktivnih poremećaja ventilacije i pomažu u procjeni učinkovitosti terapijske intervencije. Mjerenje plućnih volumena može se podijeliti u dvije glavne faze: mjerenje FRC-a i provođenje spirometrijske studije.
Za određivanje FRC-a koristi se jedna od tri najčešće metode:
- metoda razrjeđivanja plina (metoda razrjeđivanja plina);
- tjelesna pletizmografija;
- X-zraka.
Volumeni i kapaciteti pluća
Tipično se razlikuju četiri plućna volumena - inspiratorni rezervni volumen (IRV), tidal volume (TI), ekspiracijski rezervni volumen (ERV) i rezidualni volumen pluća (RLV) i sljedeći kapaciteti: vitalni kapacitet pluća (VC), inspiracijski kapacitet (EIV), funkcionalni rezidualni kapacitet (FRC) i ukupni kapacitet pluća (TLC).
Ukupni kapacitet pluća može se prikazati kao zbroj nekoliko plućnih volumena i kapaciteta. Kapacitet pluća je zbroj dva ili više plućnih volumena.
Tidalni volumen (VT) je volumen plina koji se udahne i izdahne tijekom respiratornog ciklusa tijekom tihog disanja. DO treba izračunati kao prosjek nakon snimanja najmanje šest respiratornih ciklusa. Kraj faze udisaja naziva se razinom kraja udisaja, a kraj faze izdisaja naziva se razinom kraja izdisaja.
Rezervni volumen udisaja (IRV) je maksimalni volumen zraka koji se može udahnuti nakon normalnog prosječnog tihog udisaja (razina na kraju udisaja).
Rezervni volumen izdisaja (ERV) je najveći volumen zraka koji se može izdahnuti nakon tihog izdisaja (razina na kraju izdisaja).
Preostali volumen pluća (RLV) je volumen zraka koji ostaje u plućima nakon potpunog izdisaja. TRL se ne može mjeriti izravno; izračunava se oduzimanjem ROvyd od FRC: OOL = FOE – ROvyd ili OOL = OEL – vitalno. Prednost se daje potonjoj metodi.
Vitalni kapacitet pluća (VK) je volumen zraka koji se može izdahnuti tijekom punog izdisaja nakon maksimalnog udisaja. S forsiranim izdisajem, ovaj volumen se naziva prisilni vitalni kapacitet pluća (FVC), s mirnim maksimalnim (inhalacijskim) izdisajem - vitalni kapacitet pluća udisaja (izdisaja) - VVC (VCL). VIC uključuje DO, ROvd i ROvyd. Vitalni kapacitet je normalno približno 70% TLC.
Kapacitet udisaja (EIC) je najveći volumen koji se može udahnuti nakon tihog izdisaja (od razine kraja izdisaja). EDV je jednak zbroju DO i RVD i normalno je 60-70% vitalnog kapaciteta.
Funkcionalni rezidualni kapacitet (FRC) je volumen zraka u plućima i respiratornom traktu nakon tihog izdisaja. FRC se također naziva konačni ekspiracijski volumen. FRC uključuje ROvyd i OOL. Mjerenje FRC je odlučujući korak u procjeni plućnih volumena.
Ukupni kapacitet pluća (TLC) je volumen zraka u plućima na kraju punog udaha. TEL se izračunava na dva načina: OEL = OEL + vitalni kapacitet ili OEL = FFU + Evd. Posljednja metoda je poželjnija.
Mjerenje ukupnog kapaciteta pluća i njegovih sastavnica ima široku primjenu u raznim bolestima i pruža značajnu pomoć u dijagnostičkom procesu. Na primjer, kod emfizema pluća obično dolazi do smanjenja FVC i FEV1, a također je smanjen i omjer FEV1/FVC. Smanjenje FVC i FEV1 također se opaža u bolesnika s restriktivnim poremećajima, ali omjer FEV1/FVC nije smanjen.
Unatoč tome, omjer FEV1/FVC nije ključni parametar u diferencijalnoj dijagnozi opstruktivnih i restriktivnih poremećaja. Za diferencijalnu dijagnozu ovih poremećaja ventilacije potrebno je obvezno mjerenje TEL i njegovih komponenti. Kod restriktivnih poremećaja dolazi do smanjenja TLC-a i svih njegovih sastavnica. S opstruktivnim i kombiniranim opstruktivno-restriktivnim poremećajima, neke komponente TLC su smanjene, neke povećane.
Mjerenje FRC-a jedan je od dva glavna koraka u mjerenju TLC-a. FRC se može mjeriti metodama razrjeđivanja plina, tjelesnom pletizmografijom ili rendgenskim zrakama. Kod zdravih osoba sve tri metode daju slične rezultate. Koeficijent varijacije ponovljenih mjerenja unutar istog subjekta obično je ispod 10%.
Metoda razrjeđivanja plina naširoko se koristi zbog jednostavnosti tehnike i relativne jeftinosti opreme. Međutim, u bolesnika s teškom opstrukcijom bronhalne provodljivosti ili emfizemom, stvarna vrijednost TLC-a kada se mjeri ovom metodom je podcijenjena, budući da udahnuti plin ne prodire u hipoventilirane i neventilirane prostore.
Pletizmografska metoda tijela omogućuje određivanje intratorakalnog volumena (ITV) plina. Stoga FRC mjerena tjelesna pletizmografija uključuje i ventilirane i neventilirane dijelove pluća. U tom smislu, u bolesnika s plućnim cistama i zračnim zamkama, ova metoda daje bolje rezultate u usporedbi s metodom razrjeđivanja plina. Body pletizmografija je skuplja metoda, tehnički složenija i zahtijeva veći napor i suradnju pacijenta u odnosu na metodu plinske dilucije. Međutim, metoda tjelesne pletizmografije je poželjnija jer omogućuje točniju procjenu FRC-a.
Razlika između vrijednosti dobivenih ovim dvjema metodama pruža važne informacije o prisutnosti neventiliranog zračnog prostora u prsima. S teškom bronhijalnom opstrukcijom, metoda opće pletizmografije može precijeniti vrijednosti FRC-a.
Na temelju materijala A.G. Čučalina
Cijeli složeni proces može se podijeliti u tri glavne faze: vanjsko disanje; i unutarnje (tkivno) disanje.
Vanjsko disanje- izmjena plinova između tijela i okolnog atmosferskog zraka. Vanjsko disanje uključuje izmjenu plinova između atmosferskog i alveolarnog zraka, te plućnih kapilara i alveolarnog zraka.
Ovo disanje nastaje kao rezultat povremenih promjena volumena prsne šupljine. Povećanje njegovog volumena osigurava udisaj (inspiracija), smanjenje - izdisaj (ekspirij). Faze udisaja i naknadnog izdisaja su . Pri udisaju atmosferski zrak kroz dišne putove ulazi u pluća, a pri izdisaju dio zraka iz njih izlazi.
Uvjeti potrebni za vanjsko disanje:
- stezanje u prsima;
- slobodna komunikacija pluća s okolnim vanjskim okolišem;
- elastičnost plućnog tkiva.
Odrasla osoba udahne 15-20 puta u minuti. Disanje fizički treniranih osoba je rjeđe (do 8-12 udisaja u minuti) i dublje.
Najčešće metode proučavanja vanjskog disanja
Metode za procjenu respiratorne funkcije pluća:
- Pneumografija
- Spirometrija
- Spirografija
- Pneumotahometrija
- Radiografija
- X-ray kompjutorizirana tomografija
- Ultrazvuk
- Magnetska rezonancija
- Bronhografija
- Bronhoskopija
- Radionuklidne metode
- Metoda razrjeđivanja plina
Spirometrija- metoda mjerenja volumena izdahnutog zraka pomoću uređaja spirometar. Koriste se različiti tipovi spirometara s turbimetrijskim senzorom, kao i vodeni kod kojih se izdahnuti zrak skuplja ispod zvona spirometra postavljenog u vodu. Volumen izdahnutog zraka određen je usponom zvona. Nedavno su naširoko korišteni senzori osjetljivi na promjene volumetrijske brzine strujanja zraka povezani s računalnim sustavom. Konkretno, računalni sustav kao što je "Spirometar MAS-1", proizveden u Bjelorusiji, itd., Radi na ovom principu. Takvi sustavi omogućuju provođenje ne samo spirometrije, već i spirografije, kao i pneumotakografije).
spirografija - metoda kontinuiranog bilježenja volumena udahnutog i izdahnutog zraka. Dobivena grafička krivulja naziva se spirofama. Pomoću spirograma možete odrediti vitalni kapacitet pluća i disajne volumene, brzinu disanja i voljnu maksimalnu ventilaciju pluća.
Pneumotakografija - metoda kontinuiranog bilježenja volumenskog protoka udahnutog i izdahnutog zraka.
Postoje mnoge druge metode za proučavanje dišnog sustava. Među njima su pletizmografija prsnog koša, slušanje zvukova koji nastaju pri prolasku zraka kroz dišne putove i pluća, fluoroskopija i radiografija, određivanje sadržaja kisika i ugljičnog dioksida u protoku izdahnutog zraka itd. Neke od ovih metoda razmatramo u nastavku.
Indikatori volumena vanjskog disanja
Odnos između volumena i kapaciteta pluća prikazan je na slici. 1.
Pri proučavanju vanjskog disanja koriste se sljedeći pokazatelji i njihove kratice.
Ukupni kapacitet pluća (TLC)- volumen zraka u plućima nakon najdubljeg mogućeg udisaja (4-9 l).
Riža. 1. Prosječne vrijednosti plućnih volumena i kapaciteta
Vitalni kapacitet pluća
Vitalni kapacitet pluća (VK)- volumen zraka koji osoba može izdahnuti najdubljim, najsporijim izdahom nakon maksimalnog udisaja.
Vitalni kapacitet ljudskih pluća je 3-6 litara. U posljednje vrijeme, zbog uvođenja pneumotakografske tehnologije, tzv forsirani vitalni kapacitet(FVC). Kod određivanja FVC ispitanik mora nakon što dubljeg udaha napraviti što dublji forsirani izdah. U tom slučaju, izdah treba učiniti s naporom usmjerenim na postizanje maksimalne volumetrijske brzine protoka izdahnutog zraka tijekom cijelog izdisaja. Računalna analiza takvog prisilnog izdisaja omogućuje izračunavanje desetaka pokazatelja vanjskog disanja.
Individualna normalna vrijednost vitalnog kapaciteta naziva se pravilan kapacitet pluća(JEL). Izračunava se u litrama pomoću formula i tablica na temelju visine, tjelesne težine, dobi i spola. Za žene u dobi od 18-25 godina izračun se može napraviti pomoću formule
JEL = 3,8*P + 0,029*B - 3,190; za muškarce iste dobi
Preostali volumen
JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, gdje je P visina; B—dob (godine).
Vrijednost izmjerene VC smatra se smanjenom ako je to smanjenje više od 20% razine VC.
Ako se za pokazatelj vanjskog disanja koristi naziv “kapacitet”, to znači da u sastav takvog kapaciteta ulaze manje jedinice koje se nazivaju volumeni. Na primjer, TLC se sastoji od četiri volumena, vitalni kapacitet - od tri volumena.
Tidalni volumen (TO)- ovo je volumen zraka koji ulazi i izlazi iz pluća u jednom respiratornom ciklusu. Ovaj se pokazatelj naziva i dubina disanja. U mirovanju kod odrasle osobe DO je 300-800 ml (15-20% vrijednosti VC); beba od mjesec dana - 30 ml; godinu dana - 70 ml; deset godina - 230 ml. Ako je dubina disanja veća od normalne, tada se takvo disanje naziva hiperpneja- pretjerano, duboko disanje, ali ako je DO manji od normalnog, tada se javlja disanje oligopneja- nedovoljno, plitko disanje. Pri normalnoj dubini i učestalosti disanja zove se eupneja- normalno, dovoljno disanje. Normalna brzina disanja u mirovanju kod odraslih je 8-20 udisaja u minuti; beba od mjesec dana - oko 50; jednogodišnja - 35; deset godina - 20 ciklusa u minuti.
Rezervni volumen udisaja (IR ind)- volumen zraka koji osoba može udahnuti najdubljim mogućim udisajem nakon mirnog udaha. Normalna vrijednost PO je 50-60% vrijednosti VC (2-3 l).
Rezervni volumen izdisaja (ER ext)- volumen zraka koji osoba može izdahnuti najdubljim izdahom nakon mirnog izdaha. Normalno je RO vrijednost 20-35% vitalnog kapaciteta (1-1,5 l).
Preostali volumen pluća (RLV)- preostali zrak u dišnim putovima i plućima nakon maksimalno dubokog izdisaja. Vrijednost mu je 1-1,5 l (20-30% TEL). U starijoj životnoj dobi vrijednost TRL raste zbog smanjenja elastične vuče pluća, prohodnosti bronha, smanjenja snage respiratorne muskulature i pokretljivosti prsnog koša. U dobi od 60 godina to je već oko 45% TEL-a.
Funkcionalni preostali kapacitet (FRC)- zaostanak zraka u plućima nakon tihog izdisaja. Taj se kapacitet sastoji od rezidualnog volumena pluća (RVV) i rezervnog volumena izdisaja (ERV).
U izmjeni plinova ne sudjeluje sav atmosferski zrak koji ulazi u dišni sustav tijekom udisanja, već samo onaj koji dospije u alveole, koje imaju dovoljnu razinu protoka krvi u kapilarama koje ih okružuju. S tim u vezi, postoji nešto tzv mrtvi prostor.
Anatomski mrtvi prostor (AMP)- ovo je volumen zraka koji se nalazi u dišnom traktu do razine respiratornih bronhiola (ovi bronhioli već imaju alveole i moguća je izmjena plinova). Veličina AMP je 140-260 ml i ovisi o karakteristikama ljudske konstitucije (pri rješavanju problema u kojima je potrebno uzeti u obzir AMP, ali njegova vrijednost nije naznačena, volumen AMP se uzima jednak do 150 ml).
Fiziološki mrtvi prostor (PDS)- volumen zraka koji ulazi u respiratorni trakt i pluća i ne sudjeluje u izmjeni plinova. FMP je veći od anatomskog mrtvog prostora, jer ga uključuje kao sastavni dio. Osim zraka u respiratornom traktu, FMP uključuje i zrak koji ulazi u plućne alveole, ali ne izmjenjuje plinove s krvlju zbog odsutnosti ili smanjenog protoka krvi u tim alveolama (taj se zrak ponekad naziva alveolarni mrtvi prostor). Normalno, vrijednost funkcionalnog mrtvog prostora je 20-35% plimnog volumena. Povećanje ove vrijednosti iznad 35% može ukazivati na prisutnost određenih bolesti.
Tablica 1. Pokazatelji plućne ventilacije
U medicinskoj praksi važno je uzeti u obzir faktor mrtvog prostora pri projektiranju uređaja za disanje (letovi na velikim visinama, ronjenje, plinske maske) i provođenju niza dijagnostičkih i reanimacijskih mjera. Kod disanja kroz cjevčice, maske, crijeva, dodatni mrtvi prostor povezan je s dišnim sustavom čovjeka i, unatoč povećanju dubine disanja, ventilacija alveola atmosferskim zrakom može postati nedostatna.
Minutni volumen disanja
Minutni volumen disanja (MRV)— volumen zraka ventiliranog kroz pluća i respiratorni trakt u 1 minuti. Za određivanje MOR-a dovoljno je znati dubinu, odnosno plimni volumen (TV) i frekvenciju disanja (RR):
MOD = TO * BH.
U košnji je MOD 4-6 l/min. Taj se pokazatelj često naziva i plućna ventilacija (razlikuje se od alveolarne ventilacije).
Alveolarna ventilacija
Alveolarna ventilacija (AVL)- volumen atmosferskog zraka koji prolazi kroz plućne alveole u 1 minuti. Da biste izračunali alveolarnu ventilaciju, morate znati vrijednost AMP. Ako se eksperimentalno ne odredi, tada se za izračun volumen AMP-a uzima jednak 150 ml. Za izračun alveolarne ventilacije možete koristiti formulu
AVL = (DO - AMP). bh.
Na primjer, ako je dubina disanja osobe 650 ml, a brzina disanja 12, tada je AVL 6000 ml (650-150). 12.
AB = (DO - WMD) * BH = DO alv * BH
- AB - alveolarna ventilacija;
- DO alve - dišni volumen alveolarne ventilacije;
- RR - brzina disanja
Maksimalna ventilacija (MVL)- najveći volumen zraka koji se može ventilirati kroz pluća osobe u 1 minuti. MVL se može odrediti voljnom hiperventilacijom u mirovanju (disanje što je moguće dublje i često nagnuto nije dopušteno dulje od 15 sekundi). Uz pomoć posebne opreme, MVL se može odrediti dok osoba obavlja intenzivan fizički rad. Ovisno o konstituciji i dobi osobe, norma MVL je u rasponu od 40-170 l / min. Kod sportaša MVL može doseći 200 l/min.
Pokazatelji protoka vanjskog disanja
Osim plućnih volumena i kapaciteta, tzv pokazatelji protoka vanjskog disanja. Najjednostavnija metoda za određivanje jednog od njih, vršnog ekspiratornog protoka, je vršna protokometrija. Mjerači vršnog protoka su jednostavni i cjenovno pristupačni uređaji za korištenje kod kuće.
Maksimalna brzina ekspiratornog protoka(POS) - maksimalni volumetrijski protok izdahnutog zraka postignut tijekom forsiranog izdisaja.
Pomoću pneumotahometra možete odrediti ne samo vršnu volumetrijsku brzinu protoka izdisaja, već i udisaja.
U medicinskoj bolnici sve su češći pneumotahografi s računalnom obradom primljenih informacija. Uređaji ove vrste omogućuju, na temelju kontinuiranog snimanja volumetrijske brzine protoka zraka stvorenog tijekom izdisaja prisilnog vitalnog kapaciteta pluća, izračunati desetke pokazatelja vanjskog disanja. Najčešće se POS i maksimalni (trenutačni) volumenski protok zraka u trenutku izdisaja određuju kao 25, 50, 75% FVC. Zovu se redom indikatori MOS 25, MOS 50, MOS 75. Također je popularna definicija FVC 1 - volumen forsiranog izdisaja za vrijeme jednako 1 e. Na temelju ovog pokazatelja izračunava se Tiffno indeks (indikator) - odnos FVC 1 prema FVC izražen u postocima. Također se bilježi krivulja koja odražava promjenu volumetrijske brzine protoka zraka tijekom forsiranog izdisaja (slika 2.4). U ovom slučaju, volumetrijska brzina (l/s) prikazana je na okomitoj osi, a postotak izdahnute FVC prikazan je na vodoravnoj osi.
Na prikazanom grafikonu (slika 2, gornja krivulja), vrh označava vrijednost PVC-a, projekcija trenutka izdisaja od 25% FVC na krivulji karakterizira MVC 25, projekcija od 50% i 75% FVC odgovara vrijednosti MVC 50 i MVC 75. Od dijagnostičkog značaja nisu samo brzine strujanja u pojedinim točkama, nego i cijeli tok krivulje. Njegov dio, koji odgovara 0-25% izdahnutog FVC-a, odražava prohodnost zraka velikih bronha, dušnika, a područje od 50 do 85% FVC-a - prohodnost malih bronha i bronhiola. Otklon u silaznom dijelu donje krivulje u ekspiratornom području od 75-85% FVC ukazuje na smanjenje prohodnosti malih bronha i bronhiola.
Riža. 2. Indikatori disanja struje. Obratite pozornost na krivulje - volumen zdrave osobe (gornja), pacijent s opstruktivnom opstrukcijom malih bronha (donja)
Određivanje navedenih pokazatelja volumena i protoka koristi se u dijagnostici stanja sustava vanjskog disanja. Za karakterizaciju funkcije vanjskog disanja u klinici se koriste četiri varijante zaključaka: normalni, opstruktivni poremećaji, restriktivni poremećaji, mješoviti poremećaji (kombinacija opstruktivnih i restriktivnih poremećaja).
Za većinu pokazatelja protoka i volumena vanjskog disanja, odstupanja njihove vrijednosti od pravilne (izračunate) vrijednosti za više od 20% smatraju se izvan norme.
Opstruktivni poremećaji- to su smetnje u prohodnosti dišnih putova koje dovode do povećanja njihovog aerodinamičkog otpora. Takvi se poremećaji mogu razviti kao posljedica povećanog tonusa glatkih mišića donjeg dišnog trakta, s hipertrofijom ili oticanjem sluznice (na primjer, s akutnim respiratornim virusnim infekcijama), nakupljanjem sluzi, gnojnim iscjetkom, u prisutnosti tumor ili strano tijelo, disregulacija prohodnosti gornjih dišnih putova i drugi slučajevi.
O prisutnosti opstruktivnih promjena u dišnim putovima prosuđuje se smanjenjem POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, vrijednosti indeksa Tiffno testa i MVL. Stopa Tiffno testa je normalno 70-85%; pad na 60% smatra se znakom umjerenog poremećaja, a na 40% teškim poremećajem bronhijalne opstrukcije. Osim toga, s opstruktivnim poremećajima povećavaju se pokazatelji kao što su rezidualni volumen, funkcionalni rezidualni kapacitet i ukupni kapacitet pluća.
Restriktivna kršenja- ovo je smanjenje širenja pluća pri udisaju, smanjenje respiratornih izleta pluća. Ovi se poremećaji mogu razviti zbog smanjene popustljivosti pluća, oštećenja prsnog koša, prisutnosti priraslica, nakupljanja tekućine, gnojnog sadržaja, krvi u pleuralnoj šupljini, slabosti respiratornih mišića, poremećenog prijenosa ekscitacije na neuromuskularnim sinapsama i dr. razloga.
Prisutnost restriktivnih promjena u plućima određena je smanjenjem vitalnog kapaciteta (najmanje 20% pravilne vrijednosti) i smanjenjem MVL (nespecifičnog pokazatelja), kao i smanjenjem komplijanse pluća, au nekim slučajevima , povećanje rezultata Tiffno testa (više od 85%). Kod restriktivnih poremećaja smanjen je ukupni kapacitet pluća, funkcionalni rezidualni kapacitet i rezidualni volumen.
Zaključak o mješovitim (opstruktivnim i restriktivnim) poremećajima sustava vanjskog disanja donosi se uz istovremenu prisutnost promjena u gore navedenim pokazateljima protoka i volumena.
Volumeni i kapaciteti pluća
Plišni volumen - ovo je volumen zraka koji osoba udiše i izdiše u mirnom stanju; kod odrasle osobe je 500 ml.
Rezervni volumen udisaja- ovo je maksimalni volumen zraka koji osoba može udahnuti nakon mirnog daha; njegova veličina je 1,5-1,8 litara.
Rezervni volumen izdisaja - ovo je maksimalni volumen zraka koji osoba može izdahnuti nakon tihog izdisaja; ovaj volumen je 1-1,5 litara.
Preostali volumen - ovo je volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja; Preostali volumen je 1 -1,5 litara.
Riža. 3. Promjene disajnog volumena, pleuralnog i alveolarnog tlaka tijekom ventilacije pluća
Vitalni kapacitet pluća(VC) je najveći volumen zraka koji osoba može izdahnuti nakon najdubljeg udaha. Vitalni kapacitet uključuje rezervni volumen udisaja, disajni volumen i rezervni volumen izdisaja. Vitalni kapacitet pluća određuje se spirometrom, a metoda za njegovo određivanje naziva se spirometrija. Vitalni kapacitet kod muškaraca je 4-5,5 l, a kod žena 3-4,5 l. Veći je u stojećem nego u sjedećem ili ležećem položaju. Tjelesni trening dovodi do povećanja vitalnog kapaciteta (slika 4).
Riža. 4. Spirogram plućnih volumena i kapaciteta
Funkcionalni preostali kapacitet(FRC) je volumen zraka u plućima nakon tihog izdisaja. FRC je zbroj rezervnog volumena izdisaja i rezidualnog volumena i jednak je 2,5 litara.
Ukupni kapacitet pluća(OEL) - volumen zraka u plućima na kraju punog udaha. TLC uključuje rezidualni volumen i vitalni kapacitet pluća.
Mrtvi prostor tvori zrak koji se nalazi u dišnim putovima i ne sudjeluje u izmjeni plinova. Kada udišete, posljednji dijelovi atmosferskog zraka ulaze u mrtvi prostor i, ne mijenjajući svoj sastav, izlaze iz njega kada izdišete. Volumen mrtvog prostora je oko 150 ml ili približno 1/3 disajnog volumena tijekom tihog disanja. To znači da od 500 ml udahnutog zraka samo 350 ml ulazi u alveole. Do kraja tihog izdisaja alveole sadrže oko 2500 ml zraka (FRC), pa se svakim tihim udahom obnovi samo 1/7 alveolarnog zraka.
Pokazatelji plućne ventilacije uvelike ovise o konstituciji, tjelesnoj spremi, visini, tjelesnoj težini, spolu i dobi osobe, pa se dobiveni podaci moraju usporediti s takozvanim pravilnim vrijednostima. Ispravne vrijednosti se izračunavaju pomoću posebnih nomograma i formula, koje se temelje na određivanju pravilnog bazalnog metabolizma. Mnoge funkcionalne metode istraživanja s vremenom su svedene na određeni standardni opseg.
Mjerenje volumena pluća
Plišni volumen
Tidalni volumen (TV) je volumen zraka koji se udahne i izdahne tijekom normalnog disanja, jednak prosječno 500 ml (s fluktuacijama od 300 do 900 ml). Od toga je oko 150 ml volumen zraka u funkcionalnom mrtvom prostoru (FSD) u grkljanu, dušniku i bronhima koji ne sudjeluje u izmjeni plinova. Funkcionalna uloga HFMP-a je da se miješa s udahnutim zrakom, vlaži ga i zagrijava.
Rezervni volumen izdisaja
Rezervni volumen izdisaja je volumen zraka od 1500-2000 ml koji osoba može izdahnuti ako nakon normalnog izdisaja izdahne maksimalno.
Rezervni volumen udisaja
Rezervni volumen udisaja je volumen zraka koji osoba može udahnuti ako nakon normalnog udisaja maksimalno udahne. Jednako 1500 - 2000 ml.
Vitalni kapacitet pluća
Vitalni kapacitet pluća (VK) jednak je zbroju rezervnih volumena udisaja i izdisaja i disajnog volumena (prosječno 3700 ml) i predstavlja volumen zraka koji je osoba u stanju izdahnuti tijekom najdubljeg izdaha nakon maksimalnog udisanje.
Preostali volumen
Rezidualni volumen (VR) je volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja. Jednako 1000 - 1500 ml.
Ukupni kapacitet pluća
Ukupni (maksimalni) kapacitet pluća (TLC) je zbroj respiratornog, rezervnog (udisaj i izdisaj) i rezidualnog volumena i iznosi 5000 - 6000 ml.
Proučavanje disajnih volumena potrebno je za procjenu kompenzacije respiratornog zatajenja povećanjem dubine disanja (udisanje i izdisaj).
Spirografija pluća
Spirografija pluća omogućuje vam dobivanje najpouzdanijih podataka. Osim mjerenja plućnih volumena, pomoću spirografa možete dobiti niz dodatnih pokazatelja (plimni i minutni ventilacijski volumen, itd.). Podaci se bilježe u obliku spirograma, iz kojeg se može prosuditi norma i patologija.
Studija intenziteta plućne ventilacije
Minutni volumen disanja
Minutni volumen disanja određuje se množenjem disajnog volumena s frekvencijom disanja, u prosjeku iznosi 5000 ml. Točnije se određuje pomoću spirografije.
Maksimalna ventilacija
Maksimalna ventilacija pluća ("granica disanja") je količina zraka koju pluća mogu ventilirati pri maksimalnoj napetosti dišnog sustava. Određuje se spirometrijom uz maksimalno duboko disanje s frekvencijom od oko 50 u minuti, normalno 80 - 200 ml.
Rezerva disanja
Respiratorna rezerva odražava funkcionalnost ljudskog dišnog sustava. U zdrave osobe jednaka je 85% maksimalne ventilacije pluća, a s respiratornim zatajenjem smanjuje se na 60 - 55% i niže.
Svi ti testovi omogućuju proučavanje stanja plućne ventilacije, njezinih rezervi, čija potreba može nastati pri obavljanju teškog fizičkog rada ili u slučaju bolesti dišnog sustava.
Proučavanje mehanike respiratornog akta
Ova metoda omogućuje određivanje omjera udisaja i izdisaja, respiratornog napora u različitim fazama disanja.
EFŽEL
Ekspiratorni forsirani vitalni kapacitet (EFVC) ispituje se po Votchal - Tiffno. Mjeri se na isti način kao kod određivanja vitalnog kapaciteta, ali s najbržim, forsiranim izdahom. U zdravih osoba to je 8-11% manje od vitalnog kapaciteta, uglavnom zbog povećanja otpora protoku zraka u malim bronhima. U nizu bolesti praćenih povećanjem otpora u malim bronhima, na primjer, bronhoopstruktivni sindromi, plućni emfizem, promjene EFVC.
IFZHEL
Inspiratorni forsirani vitalni kapacitet (IFVC) određuje se najbržim mogućim forsiranim udahom. Ne mijenja se kod emfizema, ali se smanjuje kod opstrukcije dišnih putova.
Pneumotahometrija
Pneumotahometrija
Pneumotahometrija procjenjuje promjenu u "vršnim" brzinama protoka zraka tijekom prisilnog udisaja i izdisaja. Omogućuje procjenu stanja bronhijalne prohodnosti. ###Pneumotakografija
Pneumotakografija se izvodi pomoću pneumotahografa koji bilježi kretanje zračne struje.
Testovi za otkrivanje očitog ili skrivenog respiratornog zatajenja
Na temelju određivanja potrošnje kisika i nedostatka kisika pomoću spirografije i ergospirografije. Ovom se metodom može odrediti potrošnja kisika i nedostatak kisika kod bolesnika tijekom obavljanja određene tjelesne aktivnosti iu mirovanju.
Provodi se procjena funkcionalnog stanja sustava vanjskog disanja kako bi se utvrdilo njegovo sudjelovanje u metabolizmu energije, topline i vode u tijelu, odnosno u fizikalnim i kemijskim komponentama termoregulacije za održavanje, uglavnom, plinova i toplinska homeostaza. Postoje kvalitativni (ritam) i kvantitativni (frekvencija, dubina, minutni volumen disanja i dr.) pokazatelji disanja.
Postoje četiri primarna plućna volumena:
PRIJE– disajni volumen plina udahnut ili izdahnut tijekom svakog ciklusa u mirovanju (400–500 ml);
Okružni odjel unutarnjih poslova– rezervni volumen udisaja. Maksimalna količina zraka koja
koji se nakon normalnog udisaja može dodatno inhalirati (1.900 – 3.000 ml);
ROvyd– rezervni volumen izdisaja. Maksimalna količina zraka
koji se može izdahnuti nakon normalnog izdisaja, (700–1000 ml);
OO– preostali volumen. Količina plinova koja ostaje u plućima nakon
maksimalni izdisaj. Volumen preostalog zraka je 1100–2000 ml.
Osim toga, postoje i četiri plućna kapaciteta, od kojih svaki uključuje dva ili više primarnih volumena:
OEL– ukupni kapacitet pluća. Količina plinova u plućima na kraju max.
mali dah. U normalnim uvjetima, sastoji se od 50% ROVD + 11% DO + 15%
ROvyd + 24% OO. Ova vrijednost kod odraslih je 4200–6000 ml;
vitalni kapacitet– vitalni kapacitet pluća. Najveći volumen plina koji
Nakon maksimalnog udisaja možete izdahnuti. Predstavlja iznos:
DO+ROvd+ROvid. U odraslih je vitalni kapacitet 3300–4800 ml;
EV– kapacitet inhalacije. Maksimalni zrak koji se može udahnuti nakon
miran izdisaj; sastoji se od DO + ROVD. Normalno, EB je oko 75%
Vital life, i ROvyd – 25% Vital;
NEPRIJATELJ– funkcionalni preostali kapacitet. Količina plina koja ostaje u plućima nakon tihog izdisaja jednaka je zbroju PO + OO.
Treba uzeti u obzir da je ROvyd vrlo varijabilna vrijednost, koja se značajno mijenja čak i kod iste osobe.
Jedan od glavnih pokazatelja plućne ventilacije je minutni volumen disanja (MVR), što je volumen zraka koji se udahne ili izdahne u 1 minuti. MOD = DO*RR (ritam disanja).
JEL– pravilan vitalni kapacitet pluća.
Koeficijent plućne ventilacije (PCV) izračunava se pomoću formule:
KLV = DO/ROvid + OO.
Rezerva disanja (RR)– pokazatelj koji karakterizira mogućnost ljudske
stoljeća za povećanje plućne ventilacije, tj. sposobnost povećanja intenzivne
brzina disanja od mirnog do maksimalnog:
RD=Max VL – MOD, gdje je Max VL – maksimalna ventilacija, l.
Metode proučavanja vanjskog disanja
Za procjenu ventilacijske funkcije pluća i stanja dišnog trakta koriste se različite metode.
Pneumografija– registracija pokreta prsnog koša tijekom pokreta disanja. Provodi se transformacijom promjena u linearnim pokretima prsnog koša u mehanički ili električni signal. Pneumogram vam omogućuje procjenu broja respiratornih pokreta po jedinici vremena,
međutim, metoda ne dopušta procjenu volumena i kapaciteta pluća.
Spirometrija– registracija primarnih plućnih volumena – DO, RO, ROM i vitalnog kapaciteta pluća. Koriste se različite izvedbe spirometara - voda, zrak (A, B. C).
Spirografija. Postoje različiti spirografi (Metatest-1) koji vam omogućuju grafički prikaz volumena zraka koji prolazi kroz pluća - tijekom tihog disanja (RT), maksimalnog izdisaja (MER), kao i tijekom dobrovoljne hiperventilacije. Spirografija vam omogućuje procjenu minutnog volumena disanja, plimnog volumena, rezervnog volumena udisaja, rezervnog volumena izdisaja i vitalnog kapaciteta pluća.