Il volume polmonare residuo è costituito da. Volume corrente e volume minuto (MOD), equivalente respiratorio

Volumi e capacità polmonari

Nel processo di ventilazione polmonare, la composizione gassosa dell'aria alveolare viene continuamente aggiornata. La quantità di ventilazione polmonare è determinata dalla profondità della respirazione, o volume corrente, e dalla frequenza movimenti respiratori. Durante i movimenti respiratori, i polmoni di una persona si riempiono di aria inalata, il cui volume fa parte del volume totale dei polmoni. Per quantificare la ventilazione polmonare, la capacità polmonare totale è stata divisa in diversi componenti o volumi. In questo caso la capacità polmonare è la somma di due o più volumi.

I volumi polmonari si dividono in statici e dinamici. I volumi polmonari statici vengono misurati con movimenti respiratori completati senza limitarne la velocità. I volumi polmonari dinamici vengono misurati durante i movimenti respiratori con un limite di tempo per la loro attuazione.

volumi polmonari. Il volume d'aria nei polmoni e nelle vie respiratorie dipende dai seguenti indicatori: 1) caratteristiche individuali antropometriche di una persona e del sistema respiratorio; 2) proprietà tessuto polmonare; 3) tensione superficiale degli alveoli; 4) la forza sviluppata dai muscoli respiratori.

Volume corrente (TO)- il volume d'aria che una persona inspira ed espira durante respiro calmo. In un adulto, il DO è di circa 500 ml. Il valore di TO dipende dalle condizioni di misurazione (riposo, carico, posizione del corpo). DO è calcolato come valore medio dopo aver misurato circa sei respiri silenziosi.

Volume di riserva inspiratoria (RIV)- il volume massimo di aria che il soggetto può inalare dopo un respiro tranquillo. Il valore di ROVD è 1,5-1,8 litri.

Volume di riserva espiratoria (ERV)è la quantità massima di aria che una persona può espirare ulteriormente dal livello di espirazione calma. Il valore di ROvyd è più basso in posizione orizzontale che in posizione verticale e diminuisce con l'obesità. È pari a una media di 1,0-1,4 litri.

Volume residuo (RO)è il volume d'aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione. Il valore del volume residuo è 1,0-1,5 litri.

Lo studio dei volumi polmonari dinamici rappresenta l'obiettivo scientifico e interesse clinico e la loro descrizione va oltre il corso della normale fisiologia.

Contenitori polmonari. La capacità vitale (VC) comprende il volume corrente, il volume di riserva inspiratoria e il volume di riserva espiratoria. Negli uomini di mezza età, il CV varia tra 3,5 e 5,0 litri o più. Per le donne sono tipici valori più bassi (3,0-4,0 l). A seconda del metodo di misurazione della VC, si distingue la VC dell'inspirazione, quando si effettua il respiro più profondo dopo un'espirazione completa, e la VC dell'espirazione, quando si effettua l'espirazione massima dopo un respiro completo.

La capacità inspiratoria (Evd) è pari alla somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria. Negli esseri umani, l'EUD è in media di 2,0-2,3 litri.

Capacità funzionale residua (FRC): il volume d'aria nei polmoni dopo un'espirazione tranquilla. Il FRC è la somma del volume di riserva espiratorio e del volume residuo. La FRC viene misurata con i metodi di diluizione del gas, o diluizione dei gas, e pletismograficamente. Il valore FRC è significativamente influenzato dal livello attività fisica posizione della persona e del corpo: la FRC è minore nella posizione orizzontale del corpo rispetto alla posizione seduta o in piedi. La FRC diminuisce con l'obesità a causa di una diminuzione dell'estensibilità complessiva Petto.

La capacità polmonare totale (TLC) è il volume d'aria nei polmoni alla fine di un respiro completo. L'OEL si calcola in due modi: OEL - OO + VC oppure OEL - FOE + Evd. TRL può essere misurato utilizzando la pletismografia o la diluizione del gas.

La misurazione dei volumi e delle capacità polmonari ha significato clinico nello studio della funzione polmonare in individui sani e nella diagnosi delle malattie polmonari umane. La misurazione dei volumi e delle capacità polmonari viene solitamente eseguita mediante spirometria, pneumotacometria con l'integrazione di indicatori e pletismografia corporea. I volumi polmonari statici possono diminuire con condizioni patologiche portando ad una limitata espansione dei polmoni. Questi includono malattie neuromuscolari, malattie del torace, dell'addome, lesioni pleuriche che aumentano la rigidità del tessuto polmonare e malattie che causano una diminuzione del numero di alveoli funzionanti (atelettasia, resezione, alterazioni cicatriziali nei polmoni).

Per la comparabilità dei risultati delle misurazioni dei volumi e delle capacità del gas, i dati ottenuti devono essere correlati alle condizioni nei polmoni, dove la temperatura dell'aria alveolare corrisponde alla temperatura corporea, l'aria ha una certa pressione ed è satura di vapore acqueo . Questo stato è chiamato stato standard ed è indicato con le lettere BTPS (temperatura corporea, pressione, saturazione).

SPIROGRAFIA.

Dispositivo e principi di misurazione.

Bersaglio: studiare gli algoritmi per la misurazione dei principali parametri

respirazione esterna mediante spirografi

1. Metodo di spirografia.

2. Fasi della respirazione.

3. Tecnica per la spirografia. indicatori statici.

4. Spirogramma: flusso volume - tempo.

5. Spirogramma: portata volumetrica - portata volumetrica.

6. Pletismografia corporea.

7. Principi di modellazione del funzionamento dello spirografo in MS-9.

Letteratura:

dispositivi medici. Sviluppo e applicazione. John G. Webster, John W. Clark Jr., Michael R. Newman, Walter H. Olson et al. 652 pp., 2004, capitolo 9.

2. Trifonov E.V. Pneumapsicosomatologia umana Enciclopedia russo-inglese-russa, 15a edizione, 2012.

Spirografia

Spirografia- un metodo di registrazione grafica delle variazioni dei volumi polmonari durante l'esecuzione di movimenti respiratori naturali e manovre respiratorie forzate volitive.

La spirografia consente di ottenere una serie di indicatori che descrivono la ventilazione dei polmoni. Innanzitutto si tratta di volumi e capacità statiche che caratterizzano proprietà elastiche polmoni e parete toracica, nonché indicatori dinamici che determinano la quantità di aria ventilata attraverso le vie respiratorie durante l'inspirazione e l'espirazione per unità di tempo. Gli indicatori sono determinati nella modalità di respirazione calma e alcuni durante le manovre di respirazione forzata.

Nell'implementazione tecnica, tutti gli spirografi divisi in dispositivi aperti e chiusi(Fig. 1). Nei dispositivi aperti, il paziente inspira attraverso il pozzetto della valvola aria atmosferica e l'aria espirata entra nella sacca Douglas o nello spirometro Tiso (capacità 100-200 l), a volte - nel contatore del gas, che ne determina continuamente il volume. L'aria così raccolta viene analizzata: determina i valori di assorbimento di ossigeno e di emissione di anidride carbonica per unità di tempo. Negli apparecchi di tipo chiuso viene utilizzata l'aria della campana dell'apparecchio, che circola in un circuito chiuso senza comunicazione con l'atmosfera. espirato diossido di carbonio assorbito da uno speciale assorbitore.

UN

B

Riso. 1. Rappresentazione schematica lo spirografo di tipo aperto più semplice (a) e (b).

Indicazioni per la spirografia:

1. Determinazione del tipo e del grado di insufficienza polmonare.

2. Monitoraggio degli indicatori di ventilazione polmonare al fine di determinare il grado e la velocità di progressione della malattia.

3. Valutazione dell'efficacia del trattamento del ciclo di malattie con ostruzione bronchiale con broncodilatatori a breve e lunga durata d'azione, anticolinergici), farmaci inalatori e stabilizzanti di membrana.

4. Tenuta diagnosi differenziale tra insufficienza polmonare e cardiaca in combinazione con altri metodi di ricerca.

5. Identificazione segnali iniziali insufficienza respiratoria negli individui a rischio malattie polmonari o in persone che lavorano sotto l'influenza di fattori di produzione dannosi.

6. Esame della capacità lavorativa ed esame militare basato sulla valutazione della funzione della ventilazione polmonare in combinazione con indicatori clinici.

7. Esecuzione di test di broncodilatazione per determinare la reversibilità ostruzione bronchiale, nonché test inalatori provocatori per rilevare l'iperreattività bronchiale.

Controindicazioni alla spirografia:

1. pesante stato generale paziente, non dando l'opportunità di condurre uno studio;

2. angina pectoris progressiva, infarto del miocardio, disturbo acuto circolazione cerebrale;

3. maligno ipertensione arteriosa, crisi ipertensiva;

4. tossicosi della gravidanza, seconda metà della gravidanza;

5. insufficienza circolatoria Fase III;

6. pesante insufficienza polmonare impedendo manovre respiratorie.

fasi della respirazione.

Volume polmonare. Frequenza respiratoria. Profondità del respiro. Volumi d'aria polmonari. Volume respiratorio. Riserva, volume residuo. capacità polmonare.

Il processo di respirazione esterna a causa dei cambiamenti nel volume dell'aria nei polmoni durante le fasi inspiratoria ed espiratoria del ciclo respiratorio. Con la respirazione calma, il rapporto tra la durata dell'inspirazione e quella dell'espirazione nel ciclo respiratorio è in media 1:1,3. La respirazione esterna di una persona è caratterizzata dalla frequenza e dalla profondità dei movimenti respiratori. Frequenza respiratoria una persona si misura dal numero di cicli respiratori per 1 minuto e il suo valore a riposo in un adulto varia da 12 a 20 in 1 minuto. Questo indicatore della respirazione esterna aumenta con lavoro fisico, temperatura in aumento ambiente e cambia anche con l'età. Ad esempio, nei neonati, la frequenza respiratoria è di 60-70 per 1 minuto e nelle persone di età compresa tra 25 e 30 anni, una media di 16 per 1 minuto. Profondità di respirazione determinato dal volume di aria inspirata ed espirata durante un ciclo respiratorio. Il prodotto della frequenza dei movimenti respiratori per la loro profondità caratterizza il valore principale della respirazione esterna - ventilazione polmonare. Una misura quantitativa della ventilazione polmonare è il volume minuto della respirazione: questo è il volume d'aria che una persona inala ed espira in 1 minuto. Il valore del volume minuto della respirazione di una persona a riposo varia tra 6-8 litri. Durante il lavoro fisico in una persona, il volume minuto della respirazione può aumentare di 7-10 volte.

Riso. 10.5. I volumi e le capacità dell'aria nei polmoni umani e la curva (spirogramma) delle variazioni del volume dell'aria nei polmoni durante la respirazione tranquilla, l'inspirazione profonda e l'espirazione. FRC - capacità funzionale residua.

Volumi d'aria polmonari. IN fisiologia respiratoriaè stata adottata una nomenclatura unificata dei volumi polmonari nell'uomo, che riempie i polmoni con una respirazione calma e profonda nella fase di inspirazione ed espirazione del ciclo respiratorio (Fig. 10.5). Viene chiamato il volume polmonare che viene inspirato o espirato da una persona durante la respirazione tranquilla volume corrente. Il suo valore durante la respirazione tranquilla è in media di 500 ml. Viene chiamata la quantità massima di aria che una persona può inalare in eccesso rispetto al volume corrente volume di riserva inspiratoria(mediamente 3000 ml). La quantità massima di aria che una persona può espirare dopo un'espirazione silenziosa è chiamata volume di riserva espiratoria (in media 1100 ml). Infine, la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione è chiamata volume residuo, il suo valore è di circa 1200 ml.

Viene chiamata la somma di due o più volumi polmonari capacità polmonare. Volume d'aria nei polmoni umani è caratterizzato dalla capacità inspiratoria dei polmoni, capacità vitale polmoni e capacità polmonare funzionale residua. La capacità inspiratoria (3500 ml) è la somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria. Capacità vitale dei polmoni(4600 ml) include il volume corrente e i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria. Capacità polmonare funzionale residua(1600 ml) è la somma del volume di riserva espiratoria e del volume polmonare residuo. Somma capacità polmonare E volume residuo chiamato capacità totale polmoni, la cui dimensione nell'uomo è in media 5700 ml.

Durante l'inalazione, i polmoni umani a causa della contrazione del diaframma e dei muscoli intercostali esterni, iniziano ad aumentare il loro volume dal livello e il suo valore durante la respirazione tranquilla è volume corrente, e con un respiro profondo - raggiunge varie dimensioni volume di riserva respiro. Durante l'espirazione, il volume dei polmoni ritorna al livello funzionale iniziale capacità residua passivamente, a causa del ritorno elastico dei polmoni. Se l'aria inizia a entrare nel volume dell'aria espirata capacità funzionale residua, che avviene durante la respirazione profonda, così come quando si tossisce o si starnutisce, quindi l'espirazione viene effettuata a causa della contrazione muscolare parete addominale. In questo caso, il valore della pressione intrapleurica, di regola, diventa più alto pressione atmosferica, che provoca la massima velocità del flusso d'aria nelle vie respiratorie.

2. Tecnica della spirografia .

Lo studio viene effettuato al mattino a stomaco vuoto. Prima dell'esame, si consiglia al paziente di essere presente stato calmo per 30 minuti e interrompere l'assunzione di broncodilatatori entro e non oltre 12 ore prima dell'inizio dello studio.

La curva spirografica e gli indicatori di ventilazione polmonare sono mostrati in fico. 2.

Indicatori statici(determinato durante la respirazione tranquilla).

Le principali variabili utilizzate per visualizzare gli indicatori osservati della respirazione esterna e per costruire indicatori-costrutti sono: il volume del flusso dei gas respiratori, V (l) E tempo T ©. Le relazioni tra queste variabili possono essere presentate sotto forma di grafici o diagrammi. Sono tutti spirogrammi.

Un grafico della dipendenza del volume del flusso di una miscela di gas respiratori dal tempo è chiamato spirogramma: volume fluire - tempo.

Un grafico dell'interdipendenza della portata volumetrica di una miscela di gas respiratori e del volume del flusso è chiamato spirogramma: velocità volumetrica fluire - volume fluire.

Misurare volume corrente(DO) - il volume medio di aria che il paziente inspira ed espira durante la normale respirazione a riposo. Normalmente è 500-800 ml. Viene chiamata la parte di DO che prende parte allo scambio di gas volume alveolare(AO) e mediamente equivale a 2/3 del valore di DO. Il resto (1/3 del valore di TO) lo è funzionale spazio morto (FMP).

Dopo un'espirazione calma, il paziente espira il più profondamente possibile, in modo misurato volume di riserva espiratoria(ROvyd), che normalmente è 1000-1500 ml.

Dopo un respiro calmo, viene fatto il respiro più profondo: misurato volume di riserva inspiratoria(Rovd). Quando si analizzano gli indicatori statici, viene calcolato capacità inspiratoria(Evd) - la somma di DO e Rovd, che caratterizza la capacità di allungamento del tessuto polmonare, nonché capacità polmonare(VC) - il volume massimo inspirabile dopo l'espirazione più profonda (la somma di TO, RO VD e Rovid varia normalmente da 3000 a 5000 ml).

Dopo la consueta respirazione calma, viene eseguita una manovra di respirazione: viene effettuato il respiro più profondo, quindi l'espirazione più profonda, acuta e lunga (almeno 6 s). Ecco come viene definito capacità vitale forzata(FVC) - il volume d'aria che può essere espirato durante l'espirazione forzata dopo un'inspirazione massima (normalmente 70-80% del VC).

Come La fase finale ricerca in corso di registrazione massima ventilazione(MVL) - il volume massimo di aria che può essere ventilato dai polmoni in I min. La MVL caratterizza la capacità funzionale dell'apparato respiratorio esterno ed è normalmente di 50-180 litri. Una diminuzione della MVL si osserva con una diminuzione dei volumi polmonari dovuta a disturbi restrittivi (restrittivi) e ostruttivi della ventilazione polmonare.

Quando si analizza la curva spirografica ottenuta nella manovra con espirazione forzata, misurare alcuni indicatori di velocità (Fig. 3):

1) volume espiratorio forzato nel primo secondo (FEV1) - il volume d'aria espirata nel primo secondo con l'espirazione più rapida; si misura in ml e si calcola come percentuale della FVC; le persone sane espirano almeno il 70% della FVC nel primo secondo;

2) campione o Indice Tiffno- il rapporto FEV1 (ml) / CV (ml), moltiplicato per 100%; normalmente è almeno del 70-75%;

3) la velocità volumetrica massima dell'aria a livello di espirazione pari al 75% di FVC (ISO 75) rimanente nei polmoni;

4) la velocità volumetrica massima dell'aria a livello di espirazione del 50% di FVC (MOS 50) rimanente nei polmoni;

5) la velocità volumetrica massima dell'aria al livello di espirazione del 25% di FVC (MOS 25) rimanente nei polmoni;

6) la velocità volumetrica espiratoria forzata media calcolata nel range di misurazione compreso tra 25 e 75% FVC (SOS 25-75).

V.C

E vd

FFU

RO vyd

OOL

RO vd

OEL

PRIMA

Designazioni sul diagramma.
Indicatori di massima espirazione forzata:
25 ÷ 75% FEV- portata volumetrica nell'intervallo espiratorio forzato medio (tra il 25% e il 75%
capacità vitale dei polmoni)
FEV1è il volume del flusso nel primo secondo di espirazione forzata.

Riso. 3. Curva spirografica ottenuta nella manovra espiratoria forzata. Calcolo del FEV1 e SOS 25-75

Il calcolo degli indicatori di velocità ha Grande importanza nell’identificare i segni di ostruzione bronchiale. La diminuzione dell'indice Tiffno e del FEV1 è segno distintivo malattie accompagnate da una diminuzione della pervietà bronchiale: asma bronchiale, broncopneumopatia cronica ostruttiva, bronchiectasie, ecc. Gli indicatori MOS hanno il massimo valore nella diagnosi manifestazioni iniziali ostruzione bronchiale. SOS 25-75 visualizza lo stato di pervietà dei piccoli bronchi e dei bronchioli. Quest'ultimo indicatore è più informativo del FEV1 per l'individuazione precoce dei disturbi ostruttivi.
A causa del fatto che in Ucraina, Europa e Stati Uniti vi è qualche differenza nella designazione dei volumi polmonari, delle capacità e degli indicatori di velocità che caratterizzano la ventilazione polmonare, diamo le designazioni di questi indicatori in russo e inglese (Tabella 1).

Tabella 1. Nome degli indicatori di ventilazione polmonare in russo e inglese

Nome dell'indicatore in russo	Abbreviazione accettata	Il nome dell'indicatore per lingua inglese	Abbreviazione accettata
Capacità vitale dei polmoni	V.C	Capacità vitale	V.C
Volume corrente	PRIMA	Volume corrente	tv
Volume di riserva inspiratoria	Rovd	volume di riserva inspiratoria	IRV
volume di riserva espiratoria	Rovyd	Volume di riserva espiratoria	ERV
Massima ventilazione	MVL	Ventilazione volontaria massima	MW
capacità vitale forzata	FZhEL	capacità vitale forzata	FVC
Volume espiratorio forzato nel primo secondo	FEV1	Volume di espirazione forzata 1 sec	FEV1
Indice Tiffno	IT, o FEV1/VC%		FEV1% = FEV1/VC%
Flusso espiratorio massimo 25% FVC rimanente nei polmoni	MOS 25	Flusso espiratorio massimo 25% FVC	MEF25
Flusso espiratorio forzato 75% FVC	FEF75
Flusso espiratorio massimo 50% della FVC rimanente nei polmoni	MOS50	Flusso espiratorio massimo 50% FVC	MEF50
Flusso espiratorio forzato 50% FVC	FEF50
Flusso espiratorio massimo 75% della FVC rimanente nei polmoni	MOS 75	Flusso espiratorio massimo 75% FVC	MEF75
Flusso espiratorio forzato 25% FVC	FEF25
Portata espiratoria media compresa tra il 25% e il 75% di FVC	SOS25-75	Flusso espiratorio massimo 25-75% FVC	MEF25-75
Flusso espiratorio forzato 25-75% FVC	FEF25-75

Tavolo 2. Nome e corrispondenza degli indicatori di ventilazione polmonare in diversi paesi

Ucraina	Europa	Stati Uniti d'America
mas 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS25-75	MEF25-75	FEF25-75

Tutti gli indicatori di ventilazione polmonare sono variabili. Dipendono dal sesso, dall'età, dal peso, dall'altezza, dalla posizione del corpo, dalla condizione sistema nervoso paziente e altri fattori. Pertanto, per valutazione corretta stato funzionale ventilazione polmonare valore assoluto entrambi gli indicatori sono insufficienti. È necessario confrontare gli indicatori assoluti ottenuti con i valori corrispondenti di y persona sana la stessa età, altezza, peso e sesso: i cosiddetti indicatori dovuti. Tale confronto è espresso in percentuale rispetto all'indicatore dovuto. Sono considerate patologiche deviazioni superiori al 15-20% del valore dell'indicatore dovuto.

Il volume corrente (TO) è il volume di aria inspirata ed espirata durante la respirazione normale, pari in media a 500 ml (con fluttuazioni da 300 a 900 ml).

Circa 150 ml di esso rappresentano il volume dell'aria dello spazio morto funzionale (VFMP) nella laringe, nella trachea, nei bronchi, che non prende parte allo scambio di gas. Ruolo funzionale HFMP significa che si mescola con l'aria inalata, idratandola e riscaldandola.

volume di riserva espiratoria

Il volume di riserva espiratoria è il volume d'aria pari a 1500-2000 ml, che una persona può espirare se, dopo un'espirazione normale, effettua un'espirazione massima.

Volume di riserva inspiratoria

Il volume di riserva inspiratoria è il volume d'aria che una persona può inalare se, dopo un'inspirazione normale, fa un respiro massimo. Pari a 1500 - 2000 ml.

Capacità vitale dei polmoni

Capacità vitale dei polmoni (VC) - importo massimo aria espirata dopo il respiro più profondo. Il VC è uno dei principali indicatori dello stato dell'apparato respiratorio esterno, ampiamente utilizzato in medicina. Insieme al volume residuo, cioè il volume d'aria rimanente nei polmoni dopo l'espirazione più profonda, il VC costituisce la capacità polmonare totale (TLC).

Normalmente, la VC è circa 3/4 della capacità polmonare totale e caratterizza il volume massimo entro il quale una persona può modificare la profondità della propria respirazione. Durante la respirazione tranquilla, un adulto sano utilizza una piccola parte della CV: inspira ed espira 300-500 ml di aria (il cosiddetto volume corrente). Allo stesso tempo, il volume di riserva inspiratoria, cioè la quantità di aria che una persona è in grado di inalare ulteriormente dopo un respiro tranquillo e il volume di riserva espiratoria, pari al volume di aria espirata ulteriormente dopo un'espirazione tranquilla, sono in media di circa 1500 ml ciascuno. Durante l'esercizio, il volume corrente aumenta utilizzando le riserve inspiratorie ed espiratorie.

La capacità vitale dei polmoni è un indicatore della mobilità dei polmoni e del torace. Nonostante il nome, non riflette i parametri della respirazione in condizioni reali ("vita"), poiché anche con i bisogni più elevati, il corpo sistema respiratorio, la profondità della respirazione non raggiunge mai il valore massimo possibile.

Da un punto di vista pratico, non è consigliabile stabilire una norma “unica” per la capacità vitale dei polmoni, poiché questo valore dipende da una serie di fattori, in particolare dall’età, dal sesso, dalla dimensione corporea e dalla posizione, e il grado di forma fisica.

Con l’età, la capacità vitale dei polmoni diminuisce (soprattutto dopo i 40 anni). Ciò è dovuto ad una diminuzione dell'elasticità dei polmoni e della mobilità del torace. Le donne hanno in media il 25% in meno rispetto agli uomini.

La dipendenza dalla crescita può essere calcolata utilizzando la seguente equazione:

VC=2,5*altezza (m)

VC dipende dalla posizione del corpo: in posizione verticale è leggermente maggiore che in posizione orizzontale.

Ciò è spiegato dal fatto che in posizione eretta nei polmoni è contenuto meno sangue. Nelle persone allenate (soprattutto nuotatori, vogatori), può arrivare fino a 8 litri, poiché gli atleti hanno ausiliari altamente sviluppati muscoli respiratori(cassetto grande e piccolo).

Volume residuo

Il volume residuo (VR) è il volume d'aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione. Pari a 1000 - 1500 ml.

Capacità polmonare totale

La capacità polmonare totale (massima) (TLC) è la somma della capacità respiratoria, di riserva (inspirazione ed espirazione) e volumi residui ed è 5000 - 6000 ml.

Studio volumi correnti necessario per valutare il risarcimento insufficienza respiratoria aumentando la profondità della respirazione (inspirazione ed espirazione).

Capacità vitale dei polmoni. L'educazione fisica e lo sport sistematici contribuiscono allo sviluppo dei muscoli respiratori e all'espansione del torace. Già 6-7 mesi dopo l'inizio del nuoto o della corsa, la capacità vitale dei polmoni nei giovani atleti può aumentare di 500 cc. e altro ancora. La sua diminuzione è un segno di superlavoro.

La capacità vitale dei polmoni viene misurata con un dispositivo speciale: uno spirometro. Per fare ciò, chiudere prima il foro nel cilindro interno dello spirometro con un tappo di sughero e disinfettarne il boccaglio con alcool. Dopo un respiro profondo, fai un respiro profondo attraverso il boccaglio portato in bocca. In questo caso l'aria non deve passare attraverso il boccaglio o attraverso il naso.

La misurazione viene ripetuta due volte e il risultato più alto viene registrato nel diario.

La capacità vitale dei polmoni negli esseri umani varia da 2,5 a 5 litri e in alcuni atleti raggiunge i 5,5 litri o più. La capacità vitale dei polmoni dipende dall’età, dal sesso, sviluppo fisico e altri fattori. Ridurlo di oltre 300 cc può indicare un sovraccarico.

Ventilazioneè lo scambio di gas tra l'aria alveolare e i polmoni. Caratteristica quantitativa la ventilazione polmonare è il volume minuto di respirazione (MOD) - il volume d'aria che passa attraverso i polmoni in 1 minuto. È possibile determinare la MOD se si conosce la frequenza dei movimenti respiratori (a riposo in un adulto è 16-20 per 1 minuto) e il volume corrente (DO = 350 - 800 ml).

MOD \u003d BH DO \u003d 5000 -16000 ml / min

Tuttavia, dentro scambio gassoso polmonare non tutta l'aria ventilata viene coinvolta, ma solo quella parte che raggiunge gli alveoli. Il fatto è che circa 1/3 del volume respiratorio a riposo ricade sulla ventilazione del cosiddetto spazio morto anatomico (MP), pieno d'aria, che non è direttamente coinvolta nello scambio di gas e si muove nel lume delle vie aeree solo durante l'inspirazione e l'espirazione. Ma a volte alcuni alveoli non funzionano o funzionano parzialmente a causa della mancanza o della riduzione del flusso sanguigno nei capillari vicini. Da un punto di vista funzionale questi alveoli rappresentano anche uno spazio morto. Quando lo spazio morto alveolare è compreso nello spazio morto totale, quest'ultimo è detto non anatomico, ma spazio morto fisiologico. In una persona sana, l'anatomia e spazio fisiologico quasi uguali, ma se una parte degli alveoli non funziona o funziona solo parzialmente, il volume dello spazio morto fisiologico può essere parecchie volte maggiore di quello anatomico.

Pertanto, la ventilazione degli spazi alveolari - ventilazione alveolare (AV) - è la ventilazione polmonare meno la ventilazione dello spazio morto.

AB \u003d BH´(DO -MP)

L'intensità della ventilazione alveolare dipende dalla profondità della respirazione: più profondo è il respiro (più TO), più intensa è la ventilazione degli alveoli.

Massima ventilazione polmonare (MVL)- il volume d'aria che passa attraverso i polmoni in 1 minuto durante la massima frequenza e profondità dei movimenti respiratori. La massima ventilazione si verifica durante il lavoro intenso, con una mancanza di O 2 (ipossia) ed un eccesso di CO 2 (ipercapnia) nel aria inalata. In queste condizioni la MOD può raggiungere 150 - 200 litri in 1 minuto.

Gli indicatori sopra elencati sono dinamici e riflettono l'efficacia del funzionamento del sistema respiratorio nell'aspetto temporale (di solito in 1 minuto).

Oltre agli indicatori dinamici, viene valutata la respirazione esterna indicatori statici (Fig. 7):

§ volume corrente (TO) - questo è il volume di aria inspirata ed espirata durante la respirazione tranquilla (in un adulto è 350 - 800 ml);

§ volume di riserva inspiratoria (RIV)- volume aggiuntivo di aria inspirabile in eccesso rispetto a un respiro calmo durante la respirazione forzata (RO vd in media 1500-2500 ml);

§ volume di riserva espiratoria (ERV)- il volume massimo aggiuntivo di aria che può essere espirato dopo un'espirazione silenziosa (espirazione RO in media 1000-1500 ml);

§ volume polmonare residuo (00) - il volume d'aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione (OO = 1000 -1500 ml)

Fig.7. Spirogramma con respiro calmo e forzato

Quando i polmoni collassano (con pneumotorace) la maggior parte aria residua esce ( collasso volume residuo = 800-1000 ml) e rimane nei polmoni volume residuo minimo(200-400ml). Quest'aria viene trattenuta nelle cosiddette trappole d'aria, poiché una parte dei bronchioli collassa prima degli alveoli (i bronchioli terminali e respiratori non contengono cartilagine). Questa conoscenza viene utilizzata in medicina legale per verificare se il bambino è nato vivo: il polmone di un nato morto affonda nell'acqua, poiché non contiene aria.

Le somme dei volumi polmonari sono chiamate capacità polmonari.

Si distinguono le seguenti capacità polmonari:

1. capacità polmonare totale (TLC)- il volume d'aria nei polmoni dopo la massima inspirazione - comprende tutti e quattro i volumi

2. capacità vitale (VC) include il volume corrente, il volume di riserva inspiratoria e il volume di riserva espiratoria. VC è il volume di aria espirata dai polmoni dopo la massima inspirazione durante la massima espirazione.

ZEL \u003d TO + ROvd + ROvyd

VC negli uomini è 3,5 - 5,0 litri, nelle donne - 3,0-4,0 litri. Il valore di VC dipende da altezza, età, sesso, grado di allenamento funzionale.

Con l'età, questa cifra diminuisce (soprattutto dopo i 40 anni). Ciò è dovuto ad una diminuzione dell'elasticità dei polmoni e della mobilità del torace. Nelle donne, il VC è in media del 25% inferiore rispetto agli uomini. La VC dipende dall'altezza, poiché la dimensione del torace è proporzionale alle altre dimensioni del corpo. Il VC dipende dal grado di allenamento: il VC è particolarmente elevato (fino a 8 litri) nei nuotatori e nei vogatori, poiché questi atleti hanno muscoli ausiliari ben sviluppati (pettorali grandi e piccoli).

3. capacità inspiratoria (EVD) pari alla somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria, in media 2,0 - 2,5 l;

4. capacità funzionale residua (FRC)- il volume d'aria nei polmoni dopo un'espirazione tranquilla. Nei polmoni durante un'inspirazione e un'espirazione tranquille, sono costantemente contenuti circa 2500 ml di aria, che riempiono gli alveoli e le vie respiratorie inferiori. Per questo motivo, la composizione del gas dell'aria alveolare viene mantenuta a un livello costante.

In uno studio convenzionale, TRL, RO e FRC non sono disponibili per la misurazione. Vengono determinati utilizzando analizzatori di gas, studiando la variazione nella composizione delle miscele di gas in un circuito chiuso (il contenuto di elio, azoto).

Per valutare la funzione di ventilazione dei polmoni, la condizione vie respiratorie, vengono applicati lo studio del modello (disegno) della respirazione vari metodi ricerca: pneumografia, spirometria, spirografia.

Spirografia (lat. spiro respirare + greco grapho scrivere, raffigurare)- un metodo di registrazione grafica delle variazioni dei volumi polmonari durante l'esecuzione di movimenti respiratori naturali e manovre respiratorie forzate volitive.

La spirografia consente di ottenere una serie di indicatori che descrivono la ventilazione dei polmoni.

Nell'implementazione tecnica, tutti gli spirografi sono divisi in dispositivi di tipo aperto e chiuso (Fig. 8).

Riso. 8. Rappresentazione schematica dello spirografo

Nei dispositivi di tipo aperto, il paziente inala l'aria atmosferica attraverso la scatola della valvola e l'aria espirata entra nella sacca Douglas o nello spirometro Tiso (capacità 100-200 l), a volte nel contatore del gas, che ne determina continuamente il volume. L'aria così raccolta viene analizzata: determina i valori di assorbimento di ossigeno e di emissione di anidride carbonica per unità di tempo. Negli apparecchi di tipo chiuso viene utilizzata l'aria della campana dell'apparecchio, che circola in un circuito chiuso senza comunicazione con l'atmosfera. L'anidride carbonica espirata viene assorbita da uno speciale assorbitore.

Nei dispositivi moderni che registrano le variazioni del volume polmonare durante la respirazione (sia di tipo aperto che chiuso), esistono dispositivi informatici elettronici per l'elaborazione automatica dei risultati delle misurazioni.

Quando si analizza lo spirogramma, vengono determinati anche gli indicatori di velocità. Il calcolo degli indicatori di velocità è di grande importanza per identificare i segni di ostruzione bronchiale.

§ Volume espiratorio forzato in 1 s(FEV1) - il volume di aria espulsa con il massimo sforzo dai polmoni durante il primo secondo di espirazione dopo un respiro profondo, cioè parte della FVC espirata nel primo secondo. Innanzitutto il FEV1 riflette lo stato delle grandi vie aeree ed è spesso espresso come percentuale del CV ( valore normale FEV1 = 75% CV).

§ Indice Tiffno – Rapporto FEV1/FVC, espresso in %:

IT= FEV1´ 100%

FZhEL

Viene determinato nel test respiratorio “push” (test Tiffno) e consiste nello studio di una singola espirazione forzata, consente di trarre importanti conclusioni diagnostiche sullo stato funzionale apparato respiratorio. Al termine dell'espirazione, l'intensità del flusso respiratorio è limitata a causa della compressione delle piccole vie aeree (Fig. 8).

Riso. 9. Rappresentazione schematica dello spirogramma e dei suoi indicatori

Il volume espiratorio forzato nel primo secondo (FEV1) è normalmente almeno pari al 70-75%. Una diminuzione dell'indice Tiffno e del FEV1 è un segno caratteristico di malattie accompagnate da una diminuzione della pervietà bronchiale: asma bronchiale, malattia polmonare ostruttiva cronica, bronchiectasie, ecc.

Lo spirogramma può essere utilizzato per determinare volume di ossigeno, consumato dal corpo. Se nello spirografo è presente un sistema di compensazione dell'ossigeno, questo indicatore è determinato dalla pendenza della curva dell'ossigeno che vi entra, in assenza di tale sistema, dalla pendenza dello spirogramma della respirazione calma. Dividendo questo volume per il numero di minuti durante i quali è stato registrato il consumo di ossigeno si ottiene il valore VO2(fa 200-400 ml a riposo).

Tutti gli indicatori di ventilazione polmonare sono variabili. Dipendono dal sesso, dall'età, dal peso, dall'altezza, dalla posizione del corpo, dallo stato del sistema nervoso del paziente e da altri fattori. Pertanto, per una corretta valutazione dello stato funzionale della ventilazione polmonare, il valore assoluto dell'uno o dell'altro indicatore è insufficiente. È necessario confrontare gli indicatori assoluti ottenuti con i valori corrispondenti in una persona sana della stessa età, altezza, peso e sesso - i cosiddetti indicatori dovuti.

per gli uomini JEL = 5,2xR - 0,029xB - 3,2

per le donne JEL = 4,9xR - 0,019xB - 3,76

per ragazze da 4 a 17 anni con altezza da 1,0 a 1,75 m:

JEL = 3,75xR - 3,15

per ragazzi della stessa età con altezza fino a 1,65 m:

JEL \u003d 4.53xR - 3.9, e con la crescita di St. 1,65 m - JEL = 10xR - 12,85

dove P è l'altezza (m), B è l'età

Tale confronto è espresso in percentuale rispetto all'indicatore dovuto. Sono considerate patologiche deviazioni superiori al 15-20% del valore dell'indicatore dovuto.

Domande di controllo

1. Cos'è la ventilazione polmonare, quale indicatore la caratterizza?

2. Cos'è lo spazio morto anatomico e fisiologico?

3. Come determinare la ventilazione alveolare?

4. Cos'è l'MVL?

5. Quali indicatori statici vengono utilizzati per valutare la respirazione esterna?

6. Quali sono le capacità dei polmoni?

7. Da quali fattori dipende il valore del VC?

8. Qual è lo scopo della spirografia?

10. Cosa sono gli indicatori dovuti, come vengono determinati?

Durante l'inspirazione, i polmoni vengono riempiti con una certa quantità di aria. Questo valore non è costante e può cambiare con circostanze diverse. Il volume dipende da fattori esterni ed interni.

Cosa influenza la capacità polmonare

Il livello di riempimento d'aria dei polmoni è influenzato da determinate circostanze. Negli uomini media organo più grande rispetto alle donne. A persone alte con una costituzione corporea grande, i polmoni possono trattenere più aria durante l'inspirazione rispetto a quelli corti e sottili. Con l'età, la quantità di aria inalata diminuisce, il che è una norma fisiologica.

Il fumo regolare riduce la capacità polmonare. La bassa pienezza è caratteristica degli iperstenici (persone basse con un corpo arrotondato, arti accorciati con ossatura larga). Gli astenici (spalle strette, magri) sono in grado di inalare più ossigeno.

Tutte le persone che vivono ad un’altitudine elevata rispetto al livello del mare (zone montuose) hanno una capacità polmonare ridotta. Ciò è dovuto al fatto che respirano aria rarefatta a bassa densità.

Cambiamenti temporanei nel sistema respiratorio si verificano nelle donne in gravidanza. Il volume di ciascun polmone è ridotto del 5-10%. L'utero in rapida crescita aumenta di dimensioni, preme sul diaframma. Ciò non influisce sulle condizioni generali della donna, poiché vengono attivati ​​​​meccanismi compensatori. A causa della ventilazione accelerata, prevengono lo sviluppo dell'ipossia.

Volume polmonare medio

Il volume dei polmoni si misura in litri. I valori medi sono calcolati durante la respirazione normale a riposo, senza respiri profondi ed espirazioni complete.

In media, la cifra è di 3-4 litri. Fallo fisicamente uomini sviluppati il volume con respirazione moderata può raggiungere fino a 6 litri. Il numero di atti respiratori è normalmente 16-20. Con attivo attività fisica, tensione nervosa questi numeri sono in aumento.

ZHOL, o capacità vitale dei polmoni

VC è la capacità massima del polmone durante la massima inspirazione ed espirazione. Il giovane uomini sani l'indicatore è 3500-4800 cm 3, nelle donne - 3000-3500 cm 3. Per gli atleti, queste cifre aumentano del 30% e ammontano a 4000-5000 cm 3. I nuotatori hanno i polmoni più grandi: fino a 6200 cm 3.

Considerando le fasi di ventilazione dei polmoni si dividono le seguenti tipologie di volume:

• respiratorio: aria che circola liberamente sistema broncopolmonare a riposo;
• riserva sull'ispirazione - aria riempita dall'organo durante la massima inspirazione dopo un'espirazione calma;
• riserva durante l'espirazione: la quantità di aria rimossa dai polmoni durante un'espirazione acuta dopo un respiro calmo;
• residuo: l'aria rimanente nel torace dopo la massima espirazione.

La ventilazione delle vie aeree si riferisce allo scambio di gas per 1 minuto.

La formula per la sua definizione:

volume corrente × numero di respiri/minuto = volume minuto respirazione.

Normalmente, in un adulto, la ventilazione è di 6-8 l/min.

Tabella degli indicatori della norma del volume polmonare medio:

L'aria presente in tali parti delle vie respiratorie non partecipa allo scambio di gas: passaggi nasali, rinofaringe, laringe, trachea, bronchi centrali. Contengono costantemente una miscela di gas chiamata "spazio morto" e misura 150-200 cm 3.

Metodo di misurazione VC

La funzione respiratoria esterna viene esaminata utilizzando un test speciale: spirometria (spirografia). Il metodo fissa non solo la capacità, ma anche la velocità di circolazione del flusso d'aria.
Per la diagnosi si utilizzano gli spirometri digitali, che hanno sostituito quelli meccanici. Il dispositivo è composto da due dispositivi. Sensore per fissare il flusso d'aria e dispositivo elettronico, che converte le misurazioni in una formula digitale.

La spirometria è prescritta per i pazienti con disturbi funzione respiratoria, malattie broncopolmonari forma cronica. Valutare la respirazione calma e forzata, la condotta test funzionali con broncodilatatori.

I dati digitali del VC durante la spirografia si distinguono per età, sesso, dati antropometrici, assenza o presenza di malattie croniche.

Formule per il calcolo del VC individuale, dove P è l'altezza, B è il peso:

• per gli uomini - 5,2 × P - 0,029 × B - 3,2;
• per le donne - 4,9 × P - 0,019 × B - 3,76;
• per ragazzi dai 4 ai 17 anni con altezza fino a 165 cm - 4,53 × R - 3,9; con crescita oltre 165 cm - 10 × R - 12,85;
• per le ragazze dai 4 ai 17 anni gli sciami crescono da 100 a 175 cm - 3,75 × P - 3,15.

La misurazione della VC non viene effettuata nei bambini di età inferiore a 4 anni, nei pazienti con disordini mentali, A lesioni maxillo-facciali. Controindicazione assoluta- infezione contagiosa acuta.

La diagnostica non è prescritta se è fisicamente impossibile condurre un test:

• malattia neuromuscolare con fatica muscoli striati del viso (miastenia gravis);
• periodo postoperatorio in chirurgia maxillo-facciale;
• paresi, paralisi dei muscoli respiratori;
• grave insufficienza polmonare e cardiaca.

Ragioni per un aumento o una diminuzione del VC

L’aumento della capacità polmonare non è una patologia. I valori individuali dipendono dallo sviluppo fisico di una persona. Negli atleti, il VC può superare indicatori normativi del 30%.

La funzione respiratoria è considerata compromessa se il volume dei polmoni di una persona è inferiore all'80%. Questo è il primo segnale di insufficienza del sistema broncopolmonare.

Segni esterni di patologia:

insufficienza respiratoria durante i movimenti attivi;

cambiamento nell'ampiezza del torace.

Inizialmente, è difficile determinare le violazioni, poiché i meccanismi di compensazione ridistribuiscono l'aria nella struttura volume totale polmoni. Pertanto, la spirometria non sempre rappresenta valore diagnostico come l'enfisema, asma bronchiale. Nel corso della malattia si forma gonfiore dei polmoni. Pertanto, dentro scopi diagnostici viene eseguita la percussione (posizione bassa del diaframma, uno specifico suono "a scatola"), radiografia del torace (campi più trasparenti dei polmoni, espansione dei confini).

Fattori decrescenti per VC:

• riduzione del volume cavità pleurica per lo sviluppo del cuore polmonare;
• rigidità del parenchima dell'organo (indurimento, mobilità limitata);
• diaframma elevato con ascite (accumulo di liquido all'interno cavità addominale), obesità;
• idrotorace pleurico (versamento nella cavità pleurica), pneumotorace (aria negli strati pleurici);
• malattie della pleura - aderenze tissutali, mesotelioma (tumore del rivestimento interno);
• cifoscoliosi: curvatura della colonna vertebrale;
• grave patologia dell'apparato respiratorio - sarcoidosi, fibrosi, pneumosclerosi, alveolite;
• dopo la resezione (rimozione di parte dell'organo).

Il monitoraggio sistematico del VC aiuta a tracciarne le dinamiche cambiamenti patologici, adottare misure tempestive per prevenire lo sviluppo di malattie dell'apparato respiratorio.