Spirografie.
Dispozitiv și principii de măsurare.
Scop: să studieze algoritmi pentru măsurarea parametrilor principali
respirație externă folosind spirografii
1. Metoda spirografiei.
2. Fazele respirației.
3. Tehnica spirografiei. Indicatori statici.
4. Spirograma: volumul fluxului - timp.
5. Spirograma: debitul volumetric - volumul fluxului.
6. bodypletismografia.
7. Principiile modelării spirografiei în MS-9.
Literatură:
Dispozitive medicale. Dezvoltare și aplicare: John G. Webster, John W. Clark Jr., Michael R. Newman, Walter H. Olson și colab. 652 p., 2004, capitolul 9.
2. Pneumapsichosomatologie Trifonov EV a unei persoane Enciclopedie ruso-engleză-rusă 15 ediție, 2012
spirografie
spirografie - o metodă pentru înregistrarea grafică a modificărilor volumelor pulmonare în timpul mișcărilor respiratorii naturale și a manevrelor forțate de respirație forțată.
Spirografia vă permite să obțineți o serie de indicatori care descriu ventilația pulmonară. În primul rând, acestea sunt volume și capacități statice care caracterizează proprietățile elastice ale plămânilor și peretelui toracic, precum și indicatori dinamici care determină cantitatea de aer ventilată prin căile respiratorii în timpul inhalării și expirației pe unitatea de timp. Indicatorii sunt determinați în modul de respirație calmă, iar unii - în timpul manevrelor de respirație forțată.
În implementarea tehnică a tuturor spirografiei împărțit în dispozitive de tip deschis și închis (fig. 1). În aparatele de tip deschis, pacientul inhalează aerul atmosferic printr-o cutie de supape, iar aerul expirat intră în sacul Douglas sau în spirometrul Tiso (cu o capacitate de 100-200 l), uneori la contorul de gaz, care determină continuu volumul său. Aerul colectat în acest fel este analizat: absorbția de oxigen și emisiile de dioxid de carbon pe unitatea de timp sunt determinate de acesta. Aparatele de tip închis utilizează aerul clopotului care circulă într-un circuit închis fără a comunica cu atmosfera. Dioxidul de carbon expirat este absorbit de un absorbant special.
și  |
|
Fig. 1. Reprezentarea schematică a celui mai simplu spirograf de tip deschis (a) și (b).
Indicații pentru spirografie:
1.Determinarea tipului și gradului de insuficiență pulmonară.
2. Monitorizarea indicatorilor de ventilație pulmonară pentru a determina gradul și viteza de progresie a bolii.
3. Evaluarea eficacității tratamentului în curs al bolilor cu obstrucție bronșică cu bronhodilatatoare cu acțiune scurtă și cu acțiune prelungită, anticolinergice), inhalare și medicamente stabilizatoare de membrană.
4. Efectuarea diagnosticului diferențial între insuficiență pulmonară și cardiacă în combinație cu alte metode de cercetare.
5. Identificarea semnelor inițiale ale eșecului ventilației la persoanele cu risc de boli pulmonare sau la persoanele care lucrează sub influența factorilor nocivi de producție.
6. Examinarea performanței și examenul militar bazat pe o evaluare a funcției ventilației pulmonare în combinație cu indicatorii clinici.
7. Efectuarea de teste de bronhodilatație pentru a detecta reversibilitatea obstrucției bronșice, precum și teste de inhalare provocatoare pentru detectarea hiperreactivității bronșice.
Contraindicații pentru spirografie:
1. starea generală severă a pacientului, care nu oferă posibilitatea de a efectua un studiu;
2. angina pectorală progresivă, infarct miocardic, accident cerebrovascular acut;
3. hipertensiune arterială malignă, criză hipertensivă;
4. toxicoza sarcinii, a doua jumătate a sarcinii;
5. insuficiență circulatorie stadiul III;
6. insuficiență pulmonară severă, care nu permite manevrele de respirație.
Fazele respirației.
Volumul plămânului. Rata de respiratie. Adâncimea respirației. Volumele de aer pulmonare. Volumul mareelor. Rezerva, volum rezidual. Capacitate pulmonara.
Proces respirator externdatorită modificării volumului de aer în plămâni în timpul fazelor de inspirație și expirare a ciclului respirator. În cazul respirației calme, raportul dintre inspirație și expirare în ciclul respirator este în medie 1: 1,3. Respirația externă a unei persoane se caracterizează prin frecvența și profunzimea mișcărilor respiratorii. Rata de respiratiela om se măsoară numărul de cicluri respiratorii timp de 1 minut, iar valoarea sa în repaus la un adult variază de la 12 la 20 în 1 min. Acest indicator al respirației externe crește odată cu munca fizică, o creștere a temperaturii ambientale și, de asemenea, se schimbă odată cu vârsta. De exemplu, la nou-născuți, ritmul respirator este de 60-70 în 1 min, iar la persoanele cu vârsta cuprinsă între 25-30 de ani - o medie de 16 în 1 min. Adâncimea respirațieideterminat de volumul de aer inhalat și expirat în timpul unui ciclu respirator. Produsul frecvenței mișcărilor respiratorii până la adâncimea lor caracterizează valoarea principală a respirației externe - ventilație pulmonară. O măsură cantitativă a ventilației pulmonare este volumul minut al respirației - acesta este volumul de aer pe care o persoană îl inspiră și îl expiră în 1 minut. Mărimea volumului minut al respirației unei persoane în repaus variază între 6-8 litri. În timpul lucrului fizic la om, volumul minut al respirației poate crește de 7-10 ori.
Fig. 10.5. Volumele și capacitățile de aer din plămânii unei persoane și o curbă (spirogramă) de modificări ale volumului de aer în plămâni cu respirație calmă, inhalare profundă și expirație. FOE - capacitate reziduală funcțională.
Volumele de aer pulmonare. ÎN fiziologia respirației a adoptat o singură nomenclatură a volumelor pulmonare la om, care umple plămânii cu respirație calmă și profundă în faza de inhalare și exhalare a ciclului respirator (Fig. 10.5). Se numește volumul pulmonar care este inhalat sau exhalat de o persoană cu respirație calmă volumul mareelor. Dimensiunea sa cu respirație calmă este în medie de 500 ml. Se numește cantitatea maximă de aer pe care o persoană o poate inspira în exces din volumul mareei rezerva volumul inspirator (în medie 3000 ml). Cantitatea maximă de aer pe care o persoană o poate expira după o expirație liniștită se numește volumul expirator de rezervă (în medie 1100 ml). În cele din urmă, cantitatea de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă se numește volumul rezidual, valoarea acestuia este de aproximativ 1200 ml.
Suma a două volume pulmonare sau mai mult se numește capacitatea pulmonară. Volumul de aer la plămânii umani se caracterizează prin capacitate pulmonară inspiratorie, capacitate pulmonară vitală și capacitate funcțională pulmonară reziduală. Capacitatea inspiratorie a plămânilor (3500 ml) este suma volumului mareei și a volumului de rezervă inspiratorie. Capacitate pulmonara (4600 ml) include volumul mareei și rezervele de inspirație și expirare. Capacitatea funcțională a plămânului rezidual (1600 ml) este suma volumului de rezervă expirator și a volumului pulmonar rezidual. Cantitate capacitate pulmonara și volumul rezidual numită capacitatea totală a plămânilor, a căror valoare la om este în medie egală cu 5700 ml.
Când inhalați plămânii unei persoane datorită reducerii diafragmei și mușchilor intercostali externi încep să-și crească volumul de la nivel, iar valoarea sa cu respirația calmă este volumul mareelor, și cu respirația profundă - atinge diferite valori volumul de rezervă inhala. În timpul exhalării, volumul pulmonar revine din nou la nivelul inițial de funcțional capacitatea reziduală pasiv datorită tracțiunii elastice a plămânilor. Dacă aerul intră în volumul expirat capacitate reziduală funcțională, care apare cu respirația profundă, precum și cu tuse sau strănut, atunci exhalația se efectuează datorită contracției mușchilor peretelui abdominal. În acest caz, valoarea presiunii intrapleurale, de regulă, devine mai mare decât presiunea atmosferică, ceea ce determină cel mai mare debit de aer din tractul respirator.
2. Tehnica spiragrafiei .
Studiul se efectuează dimineața pe stomacul gol. Înainte de studiu, pacientului i se recomandă să fie într-o stare calmă timp de 30 de minute, precum și să înceteze administrarea de bronhodilatatoare cu cel mult 12 ore înainte de începerea studiului.
Curba spirografică și indicatorii de ventilație pulmonară sunt arătați în Fig. 2.
Indicatori statici(determinat în timpul respirației calme).
Principalele variabile utilizate pentru afișarea indicatorilor observați ai respirației externe și pentru construirea indicatorilor constructivi sunt: \u200b\u200bvolumul de gaze respiratorii, V (l) si timpul t ©. Relațiile dintre aceste variabile pot fi prezentate sub formă de grafice sau diagrame. Toate sunt spirograme.
Graficul dependenței debitului de volum al amestecului de gaze respiratorii la timp se numește spirograma: volum curgere - timp.
Graficul interdependenței debitului volumetric al unui amestec de gaze respiratorii și a volumului de flux se numește spirograma: viteza spatiului curgere - volum curgere.
Măsura volumul mareelor (DO) - volumul mediu de aer pe care îl inspiră și îl expiră în timpul respirației normale în repaus. În mod normal, este de 500-800 ml. Partea BS care participă la schimbul de gaze este denumită volumul alveolar(AO) și în medie este egală cu 2/3 din valoarea DO. Restul (1/3 din valoarea DO) este spațiu mortal funcțional (FMP).
După o expirație calmă, pacientul expiră cât mai profund - măsurat rezerva expiratorie (Rovyd), care în mod normal este de 1000-1500 ml.
După o respirație calmă, se respiră cel mai adânc - măsurat rezerva volumul inspirator (Rovd). Când se analizează indicatorii statici, se calculează capacitatea inspiratorie (Eud) - suma DO și Rovd, care caracterizează capacitatea țesutului pulmonar de a se întinde și capacitate pulmonara (VC) - volumul maxim care poate fi inhalat după expirarea cea mai profundă (suma DO, RO VD și Rovyd variază în mod normal între 3000 și 5000 ml).
După obișnuita respirație calmă, se efectuează o manevră de respirație: respirația este cea mai adâncă și apoi se face expirația cea mai profundă, cea mai ascuțită și cea mai lungă (cel puțin 6 secunde). Astfel definit capacitatea pulmonară forțată (FVC) - volumul de aer care poate fi expirat în timpul exhalării forțate după o respirație maximă (în mod normal 70-80% VC).
Ca etapă finală a studiului, înregistrarea ventilație maximă pulmonară (MVL) - volumul maxim de aer care poate fi ventilat de plămâni în I min. MVL caracterizează capacitatea funcțională a aparatului respirator extern și este în mod normal de 50-180 litri. O scădere a MVL este observată cu o scădere a volumului pulmonar datorită tulburărilor de ventilație pulmonară restrictive (restrictive) și obstructive.
La analizarea unei curbe spirografice obținute într-o manevră expirator forțatmăsurați anumiți indicatori de viteză (Fig. 3):
1) volum expirator forțat pentru prima secundă (FEV 1) - volumul de aer care este expirat în prima secundă la cea mai rapidă expirație; se măsoară în ml și se calculează în procente de FVC; persoanele sănătoase expiră cel puțin 70% din FVC în prima secundă;
2) proba sau indice tiffno - raportul FEV 1 (ml) / VC (ml), înmulțit cu 100%; în mod normal, constituie cel puțin 70-75%;
3) viteza maximă volumetrică a aerului la nivelul de expirare de 75% FVC (MOS 75) rămas în plămâni;
4) viteza maximă volumetrică a aerului la nivelul de expirare de 50% FVC (MOS 50) rămas în plămâni;
5) viteza maximă volumetrică a aerului la nivelul exhalării de 25% FVC (MOS 25) rămas în plămâni;
6) rata medie volumetrică de expirare forțată calculată în intervalul de măsurare de la 25 la 75% FVC (SOS 25-75).
| CRISTALIZA |
| E vd |
| DUŞMAN |
| RO vyd |
| OOL |
| Ro vd |
| OEL |
| INAINTE DE |
Desemnări ale schemei.
Indicatori de expirare forțată maximă:
25 ÷ 75% FEV - debitul volumetric în intervalul mediu al expirării forțate (între 25% și 75%
capacitate pulmonara)
FEV1 - volumul fluxului pentru prima secundă de expirare forțată.
Fig. 3. Curba spiralgrafică obținută într-o manevră expiratorie forțată. Calcularea indicatorilor FEV 1 și SOS 25-75
Calculul indicatorilor de viteză are o importanță deosebită în identificarea semnelor de obstrucție bronșică. O scădere a indicelui Tiffno și a FEV 1 este un semn caracteristic al bolilor care sunt însoțite de o scădere a obstrucției bronșice - astm bronșic, boli pulmonare obstructive cronice, boli bronșiectatice, etc. Indicatorii MOS sunt de cea mai mare valoare în diagnosticul manifestărilor inițiale ale obstrucției bronșice. SOS 25-75 afișează brevetul bronhiilor și bronhiolelor mici. Acest din urmă indicator este mai informativ decât FEV 1 pentru identificarea tulburărilor obstructive precoce.
Datorită faptului că în Ucraina, Europa și SUA există o oarecare diferență în desemnarea volumelor pulmonare, a capacităților și a indicatorilor de viteză care caracterizează ventilația pulmonară, oferim denumirile acestor indicatori în rusă și engleză (tabelul 1).
Tabelul 1. Denumirea indicatorilor de ventilație pulmonară în rusă și engleză
| Numele indicatorului în rusă | Abreviere acceptată | Numele indicatorului în engleză | Abreviere acceptată |
| Capacitate pulmonara | CRISTALIZA | Capacitate vitala | vc |
| Volumul mareelor | INAINTE DE | Volumul mareelor | Televizor |
| Rezervați volumul inspirator | Rovd | Volumul rezervei de inspirație | IRV |
| Volumul rezervei expiratorii | Rovyd | Volumul rezervei expiratorii | ERV |
| Ventilație maximă pulmonară | MVL | Ventilație voluntară maximă | MW |
| Capacitatea pulmonară forțată | FZHEL | Capacitate vitală forțată | FVC |
| Volumul expirator forțat în prima secundă | FEV1 | Volumul expirator forțat 1 sec | FEV1 |
| Indicele Tiffno | IT sau FEV 1 / VEL% | FEV1% \u003d FEV1 / VC% | |
| Viteza maximă volumetrică la momentul expirației de 25% FVC rămânând în plămâni | MOS 25 | Fluxul expirator maxim 25% FVC | MEF25 |
| Fluxul expirator forțat 75% FVC | FEF75 | ||
| Viteza maximă volumetrică în momentul expirației este de 50% din FVC care rămâne în plămâni | MOS 50 | Fluxul expirator maxim 50% FVC | MEF50 |
| Flux expirator forțat 50% FVC | FEF50 | ||
| Viteza volumetrică maximă în momentul expirației de 75% FVC rămasă în plămâni | MOS 75 | Fluxul expirator maxim 75% FVC | MEF75 |
| Flux expirator forțat 25% FVC | FEF25 | ||
| Debitul mediu expirator volumetric în intervalul de la 25% la 75% FVC | SOS 25-75 | Flux expirator maxim 25-75% FVC | MEF25-75 |
| Flux expiratoriu forțat 25-75% FVC | FEF25-75 |
Masa 2. Denumirea și conformitatea indicatorilor de ventilație pulmonară în diferite țări
| Ucraina | Europa | Statele Unite ale Americii |
| mos 25 | MEF25 | FEF75 |
| mos 50 | MEF50 | FEF50 |
| mos 75 | MEF75 | FEF25 |
| SOS 25-75 | MEF25-75 | FEF25-75 |
Toți indicatorii de ventilație pulmonară sunt variabili. Acestea depind de sex, vârstă, greutate, înălțime, poziția corpului, starea sistemului nervos al pacientului și alți factori. Prin urmare, pentru o evaluare corectă a stării funcționale a ventilației pulmonare, valoarea absolută a unui anumit indicator este insuficientă. Este necesar să se compare indicatorii absolute obținuți cu valorile corespunzătoare pentru o persoană sănătoasă de aceeași vârstă, înălțime, greutate și gen - așa-numitele indicatoare adecvate. O astfel de comparație este exprimată în procente în raport cu indicatorul datorat. Abaterile care depășesc 15-20% din valoarea indicatorului corespunzător sunt considerate patologice.
Una dintre principalele caracteristici ale respirației externe este volumul minut al respirației (MOD). Ventilarea este determinată de volumul de aer inhalat sau expirat pe unitatea de timp. MOD este produsul volumului mareei și al frecvenței ciclului respirator. În mod normal, în repaus, DO este de 500 ml, frecvența ciclurilor respiratorii este de 12 - 16 pe minut, de aceea MOD este de 6 - 7 l / min. Ventilația maximă a plămânului este volumul de aer care trece prin plămâni în 1 minut în timpul mișcărilor respiratorii maxime în frecvență și profunzime.
Ventilație alveolară
Așadar, respirația externă sau ventilația plămânilor oferă aproximativ 500 ml de aer plămânilor în timpul fiecărei respirații (BEF). Saturația sângelui cu oxigen și eliminarea dioxidului de carbon are loc atunci când contactul cu sângele capilarelor pulmonare cu aerul conținut în alveole. Aerul alveolar este mediul intern al gazelor din corpul mamiferelor și al oamenilor. Parametrii săi - conținutul de oxigen și dioxid de carbon - sunt constanți. Cantitatea de aer alveolar corespunde aproximativ capacității reziduale funcționale a plămânilor - cantitatea de aer care rămâne în plămâni după o expirație liniștită și este în mod normal egală cu 2500 ml. Acest aer alveolar este reînnoit de aerul atmosferic care intră prin tractul respirator. Trebuie avut în vedere faptul că nu tot aerul respirabil este implicat în schimbul de gaze pulmonare, ci doar acea parte a acestuia care ajunge la alveole. Prin urmare, pentru a evalua eficacitatea schimbului de gaze pulmonare, este important să nu fie atât pulmonare, cât ventilație alveolară.
După cum știți, o parte din volumul respirator nu este implicat în schimbul de gaze, umplând spațiul anatomic mort al tractului respirator - aproximativ 140 - 150 ml.
În plus, există alveole care sunt ventilate în prezent, dar care nu sunt furnizate cu sânge. Această parte a alveolelor este spațiul mort alveolar. Suma spațiilor moarte anatomice și alveolare este denumită spațiu mort funcțional sau fiziologic. Aproximativ 1/3 din volumul mareei este contabilizat de ventilația unui spațiu mort umplut cu aer, care nu participă direct la schimbul de gaze și se mișcă doar în lumenul căilor respiratorii atunci când inhalați și expirați. Prin urmare, ventilația spațiilor alveolare - ventilația alveolară - este ventilația pulmonară minus ventilația spațiului mort. În mod normal, ventilația alveolară reprezintă 70 - 75% din valoarea MOD.
Calculul ventilației alveolare se realizează conform formulei: MAV \u003d (DO - MP) BH, unde MAV - ventilație alveolară minută, DO - volum mare, MP - volumul spațiului mort, BH - ritm respirator.
Figura 6. Raportul dintre ventilația MOD și alveolară
Utilizăm aceste date pentru a calcula o altă valoare care caracterizează ventilația alveolară -coeficient de ventilație alveolară . Acest raportarată cât din aerul alveolar se reînnoiește cu fiecare respirație. La sfârșitul unei expirații liniștite, aproximativ 2500 ml de aer (FOE) se află în alveole, în timp ce 350 ml de aer intră în alveole în timpul inspirației, prin urmare doar 1/7 din aerul alveolar este reînnoit (2500/350 \u003d 7/1).
Volumul mareei (DO) este volumul de aer inhalat și expirat în timpul respirației normale, egal cu o medie de 500 ml (cu fluctuații de la 300 la 900 ml).
Aproximativ 150 ml din acesta este volumul de aer al spațiului mort funcțional (VFMP) din laringe, trahee, bronhii, care nu participă la schimbul de gaze. Rolul funcțional al VFMP este acela că se amestecă cu aerul inhalat, îl hidratează și îl încălzește.
Volumul rezervei expiratorii
Volumul de exhalare în rezervă este volumul de aer egal cu 1.500 -2.000 ml, pe care o persoană îl poate expira dacă, după o expirație normală, face o expirație maximă.
Rezervați volumul inspirator
Volumul de rezervă de inspirație este cantitatea de aer pe care o persoană o poate inspira dacă, după o inspirație normală, respiră maxim. Egală cu 1500 - 2000 ml.
Capacitate pulmonara
Capacitatea pulmonară (VC) - cantitatea maximă de aer expirată după cea mai profundă respirație. JELL este unul dintre principalii indicatori ai stării aparatului respirator extern, utilizat pe scară largă în medicină. Împreună cu volumul rezidual, adică. volumul de aer rămas în plămâni după expirația cea mai profundă, VC formează capacitatea totală a plămânilor (OEL).
În mod normal, VC reprezintă aproximativ 3/4 din capacitatea pulmonară totală și caracterizează volumul maxim în care o persoană își poate schimba adâncimea respirației. Cu o respirație calmă, un adult sănătos folosește o porțiune mică de VC: inhalează și expiră 300-500 ml de aer (așa-numitul volum de maree). În acest caz, volumul de rezervă de inspirație, adică. cantitatea de aer pe care o persoană este capabilă să o inhaleze suplimentar după o inhalare calmă și volumul expirator de rezervă egal cu volumul de aer suplimentar expirat după o expirație liniștită este în medie de aproximativ 1500 ml. În timpul exercițiului, volumul mareei crește prin utilizarea rezervelor de inspirație și expirare.
Capacitatea pulmonară vitală este un indicator al mobilității pulmonare și toracice. În ciuda numelui, acesta nu reflectă parametrii respirației în condiții reale („de viață”), deoarece chiar și cu cele mai mari nevoi ale organismului pentru sistemul respirator, adâncimea respirației nu atinge niciodată valoarea maximă posibilă.
Din punct de vedere practic, nu este recomandabil să se stabilească o normă „unică” pentru capacitatea vitală a plămânilor, deoarece această valoare depinde de o serie de factori, în special de vârstă, sex, dimensiune și poziție a corpului și gradul de fitness.
Odată cu vârsta, capacitatea vitală a plămânilor scade (în special după 40 de ani). Acest lucru se datorează scăderii elasticității pulmonare și a mobilității toracice. Femeile în medie cu 25% mai puțin decât bărbații.
Dependența de creștere poate fi calculată prin următoarea ecuație:
YEL \u003d 2,5 * înălțime (m)
JELL depinde de poziția corpului: în poziție verticală, este puțin mai mare decât în \u200b\u200bpoziția orizontală.
Acest lucru se explică prin faptul că în poziția verticală în plămâni conține mai puțin sânge. La persoanele antrenate (în special înotători, vâsle), acesta poate fi de până la 8 litri, deoarece sportivii au dezvoltat puternic mușchii respiratori auxiliari (mușchii pectorali mari și mici).
Volumul rezidual
Volumul rezidual (OO) este volumul de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă. Egală cu 1000 - 1500 ml.
Capacitatea pulmonară totală
Capacitatea totală (maximă) pulmonară (OEL) este suma volumelor respiratorii, de rezervă (inhale și expirare) și reziduale și este de 5000 - 6000 ml.
Studiul volumelor de maree este necesar pentru a evalua compensarea insuficienței respiratorii prin creșterea profunzimii respirației (inhalare și expirație).
Capacitatea vitală a plămânilor. Educația fizică sistematică și sportul contribuie la dezvoltarea mușchilor respiratori și la extinderea toracelui. Deja după 6-7 luni de la începutul înotului sau alergării, capacitatea vitală a plămânilor la sportivii tineri poate crește cu 500 cmc. și altele. Scăderea acesteia este un semn de suprasolicitare.
Capacitatea vitală a plămânilor este măsurată de un dispozitiv special - un spirometru. Pentru a face acest lucru, mai întâi închideți deschiderea cilindrului interior al spirometrului cu un dop și dezinfectați-i bucata cu alcool. După o respirație adâncă, inspirați adânc prin piesa introdusă în gură. În același timp, aerul nu trebuie să treacă prin gură sau prin nas.
Măsurarea este repetată de două ori, iar cel mai mare rezultat este înregistrat în jurnal.
Capacitatea vitală a plămânilor unei persoane variază de la 2,5 la 5 litri, iar la unii sportivi ajunge la 5,5 litri sau mai mult. Capacitatea vitală a plămânilor depinde de vârstă, sex, dezvoltare fizică și alți factori. O scădere mai mare de 300 cc poate indica supraîncărcare.
21558 0
În prezent, aceste date prezintă un interes mai accentuat, dar spirografele computerizate existente în câteva secunde sunt capabile să ofere informații despre acestea, ceea ce într-o mare măsură obiectivizează starea pacientului.
Volumul mareelor (DO) - volumul de aer inhalat sau exhalat cu fiecare ciclu respirator.
Normă: 300 - 900 ml.
Scade Înainte posibil cu pneumoscleroză, pneumofibroză, bronșită spastică, congestie severă în plămâni, insuficiență cardiacă severă, emfizem obstructiv.
Rezervați volumul inspirator - volumul maxim de gaz care poate fi inhalat după o respirație calmă.
Normă: 1000 - 2000 ml.
O scădere semnificativă a volumului este observată cu o scădere a elasticității țesutului pulmonar.
Volumul rezervei expiratorii - volumul de gaz pe care subiectul îl poate expira după o expirație liniștită.
Normă: 1000 - 1500 ml.
Capacitatea pulmonară vitală (VC) face în mod normal 3000 - 5000 ml. Având în vedere variabilitatea mare la indivizii sănătoși din valoarea corespunzătoare cu ± 15-20%, acest indicator este rar utilizat pentru a evalua respirația externă la pacienții cu profil de reanimare.
Volumul rezidual (Oo)- cantitatea de gaz rămasă în plămâni după expirarea maximă. Pentru a calcula valoarea corespunzătoare (în mililitri), se propune înmulțirea primelor patru cifre ale celui de-al treilea grad de creștere (în centimetri) cu un coeficient empiric de 0,38.
În mai multe situații, apare un fenomen numit „închiderea expiratorie a căilor respiratorii” (EZDP). Esența sa constă în faptul că în timpul expirației, când volumul plămânilor se apropie deja de volumul rezidual, o anumită cantitate de gaz (capcane de gaz) este întârziată în diferite zone ale plămânilor. A. P. Zilber a dedicat mai mult de 30 de ani studiului acestui fenomen. Astăzi se dovedește că acest fenomen la pacienții severe apare destul de des cu boli pulmonare de orice geneză, precum și cu o serie de afecțiuni critice. Evaluarea gradului de EZDP vă permite să reprezentați mai pe larg fiziopatologia clinică a tulburărilor sistemice și să oferiți un prognostic și o evaluare a eficacității măsurilor luate.
Din păcate, evaluarea fenomenului EZDP până în prezent este de natură mai academică, deși astăzi dictează necesitatea unei implementări pe scară largă a metodelor de evaluare a EZDP. Vom oferi doar o scurtă descriere a metodelor utilizate, iar cei interesați vor fi fericiți să trimită la monografie de A. P. Zilber (Medicină respiratorie. Etudii de medicină critică. T. 2. - Petrozavodsk: Editura PSU, 1996 - 488 p.).
Cele mai accesibile metode sunt cele bazate pe analiza curbei expirative a gazului de testare sau a curbei pneumotachografice atunci când debitul este întrerupt. Alte metode - pletismografia întregului corp și metoda de diluare a gazelor de testare într-un sistem închis - sunt utilizate mult mai rar.
Esența metodelor bazate pe analiza curbei expirative a gazului de testare este că subiectul inhalează o porțiune din gazul de testare la începutul inspirației, iar apoi curba de expirare a gazului este înregistrată, înregistrată simultan cu spirograma sau pneumotacograma. Xenon-133, azot, hexafluorură de sulf (SF6) sunt utilizate ca gaze de încercare.
Pentru a caracteriza CPAA, se folosește unul dintre indicatorii care caracterizează fenomenul CPAA - acesta volumul închiderii pulmonare. Sensul fiziologic al acestui indicator poate fi înțeles din caracteristicile cantității în sine. OZL este o parte a capacității vitale a plămânilor care rămân în plămâni din momentul în care căile respiratorii se apropie de volumul pulmonar rezidual. OZL este exprimat ca procent din capacitatea pulmonară (VC).
Deci, valoarea OZL măsurată de xenon-133 este 13,2 ± 2,7%, cu azot - 13,7 ± 1,9%.
Metoda de întrerupere a fluxului respirator, utilizat anterior pentru măsurarea presiunii alveolare, cu un grad ridicat de corelație (r \u003d 0,81; p<0,001) совпадает с методами, основанными на тест-газах (И. Г. Хейфец, 1978). Определение ОЗЛ данным методом возможно с помощью пневмотахографа любой конструкции.
OZL poate fi determinată de formula propusă de I. G. Kheifets (1978).
Pentru poziția șezând ecuația de regresie are forma:
OZL / VC (%) \u003d 0,4 +0,38. varsta (ani) ± 3,7;
pentru poziția culcat ecuația are forma:
OZL / VC (%) \u003d -2,75 + 0,55 vârstă (ani).
Deși valoarea OZL este destul de informativă, însă, pentru a caracteriza pe deplin fenomenul EZDP, este de dorit să se măsoare o serie de indicatori: capacitatea de închidere pulmonară (EZL), rezerva funcțională de capacitate reziduală (RFOE) și gazul pulmonar întârziat (ZGL).
Rezerva FOE (RFOE) - acesta este diferența dintre capacitatea reziduală funcțională (FOE) și capacitatea de închidere a plămânilor (EZL), este cel mai important indicator care caracterizează EZDP.
ÎN poziția șezând RFOE (l) poate fi determinată de ecuația de regresie:
RFOE (l) \u003d 1,95 - 0,003 vârstă (ani) ± 0,5.
ÎN poziția culcat:
RFOE (l) \u003d 1,33 - 0,33 vârstă (ani)
în poziția șezând -
RFOE / VC (%) \u003d 49,1 - 0,8 vârstă (ani) + 7,5;
în poziția culcat -
RFOE / VC (%) \u003d 32,8 - vârsta 0,77 (ani).
Rata metabolică a pacienților severe este determinată pe baza consumului de O2 și a emisiilor de CO2. Având în vedere că rata metabolică se modifică în timpul zilei, este necesar să se determine în mod repetat acești parametri pentru a calcula coeficientul respirator. Emisiile de CO2 sunt măsurate ca CO2 total în aerul expirat, înmulțit cu ventilația expirată în minut.
Trebuie să aveți grijă să amestecați bine aerul expirat. CO2 în aerul expirat este determinat folosind un capnograf. Pentru a simplifica metoda de determinare a energiei consumate (PE), se presupune că coeficientul respirator (respirator) este de 0,8, în timp ce se presupune că 70% din conținutul de calorii este furnizat de carbohidrați și 30% se datorează grăsimilor. Apoi, energia consumată poate fi determinată de următoarea formulă:
PE (kcal / 24 h) \u003d ВСО2 24 60 4,8 / 0,8,
unde ВСО2 este emisia totală de СО2 (este determinată de produsul concentrației de СО2 la sfârșitul exhalării prin ventilație minutioasă a plămânilor);
0,8 este coeficientul respirator la care oxidarea a 1 litru de O2 este însoțită de formarea de 4,83 kcal.
Într-o situație reală, coeficientul respirator se poate schimba la pacienții severe pe oră, în funcție de metodele de nutriție parenterală, de adecvarea ameliorării durerii, de gradul de protecție antistres, etc. Această circumstanță necesită o monitorizare (repetată) a consumului de O2 și a emisiilor de CO2. Pentru o evaluare rapidă a consumului de energie, utilizați formulele:
PE (kcal / min) \u003d 3,94 (VO2) + (VCO2),
unde VO2 este absorbția de O2 în mililitri pe minut, iar VCO2 este emisia de CO2 în mililitri pe minut.
Pentru a determina consumul de energie în 24 de ore, puteți utiliza formula:
PE (kcal / zi) \u003d PE (kcal / min) 1440.
După conversie, formula ia forma:
PE (kcal / zi) \u003d 1440.
În absența capacității de a determina consumul de energie utilizând calorimetrie, puteți utiliza metodele de calcul, care, desigur, vor fi aproximativ într-o anumită măsură. Astfel de calcule sunt cel mai adesea necesare pentru gestionarea pacienților severi la nutriție parenterală pe termen lung.
Ventilația pulmonară - Acesta este schimbul de gaze dintre aerul alveolar și plămâni. O caracteristică cantitativă a ventilației pulmonare este volumul minut al respirației (MOD) - cantitatea de aer care trece prin plămâni în 1 minut. MOD poate fi determinat dacă știți frecvența mișcărilor respiratorii (în repaus la un adult este de 16-20 în 1 minut) și volumul mareei (DO \u003d 350 - 800 ml).
MOD \u003d BH´DO \u003d 5000 -16000 ml / min
Cu toate acestea, nu tot aerul ventilat este implicat în schimbul de gaze pulmonare, ci doar acea parte a acestuia care ajunge la alveole. Cert este că aproximativ 1/3 din volumul mareei din restul este contabilizat de ventilația așa-numitelor spațiu mort anatomic (MP), umplut cu aer, care nu participă în mod direct la schimbul de gaze și se mișcă doar în lumenul căilor respiratorii atunci când inhalați și expirați. Dar, uneori, unele dintre alveole nu funcționează sau funcționează parțial din cauza absenței sau a scăderii fluxului de sânge în capilarele din apropiere. Din punct de vedere funcțional, aceste alveole reprezintă și spațiul mort. Când spațiul mort alveolar este inclus în spațiul total mort, acesta din urmă se numește nu anatomic, ci spațiul mort fiziologic. La o persoană sănătoasă, spațiile anatomice și fiziologice sunt aproape egale, dar dacă o parte din alveole nu funcționează sau funcționează doar parțial, volumul spațiului mort fiziologic poate fi de câteva ori mai mare decât cel anatomic.
Prin urmare, ventilația spațiilor alveolare - ventilație alveolară (AB) - reprezintă ventilația pulmonară minus ventilația spațiului mort.
AB \u003d BH´ (DO –MP)
Intensitatea ventilației alveolare depinde de adâncimea respirației: cu cât este mai adâncă respirația (mai mult DO), cu atât ventilarea mai intensă a alveolelor.
Ventilație maximă pulmonară (MVL) - volumul de aer care trece prin plămâni în 1 minut în timpul mișcărilor respiratorii maxime în frecvență și profunzime Ventilația maximă are loc în timpul lucrului intens, cu un conținut de O2 (hipoxie) și un exces de CO 2 (hipercapnia) în aerul inhalat. În aceste condiții, MOD poate atinge 150-200 l în 1 minut.
Indicatorii enumerați mai sus sunt dinamici și reflectă eficacitatea funcționării sistemului respirator într-un aspect temporar (de obicei în 1 minut).
Pe lângă indicatorii dinamici, respirația externă este evaluată de indicatori statici (Fig. 7):
§ volum mare (TO) - acesta este volumul de aer inhalat și expirat cu respirație calmă (la un adult este de 350 - 800 ml);
§ volum inspirator de rezervă (Rovd)- un volum suplimentar de aer care poate fi inhalat în exces de respirație calmă cu respirație forțată (medie PO în medie 1500-2500 ml);
§ volumul expirator al rezervelor (ROvid)- volumul suplimentar maxim de aer care poate fi expirat după o expirație liniștită (RO în medie 1000-1500 ml);
§ volumul pulmonar rezidual (00) -cantitatea de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă (OO \u003d 1000-1500 ml)
Fig. 7 Spirograma cu respirație calmă și forțată
Când plămânii se prăbușesc (cu pneumotorax), majoritatea aerului rezidual pleacă ( volum rezidual de colaps \u003d800-1000 ml), dar rămâne în plămâni volumul rezidual minim(200-400 ml). Acest aer este prins în așa-numitele capcane de aer, deoarece o parte a bronhiolelor cade mai devreme decât alveolele (bronhiolele terminale și respiratorii nu conțin cartilaj). Aceste cunoștințe sunt utilizate în medicina criminalistică pentru a testa dacă un copil s-a născut în viață: plămânul unui copil născut înecă în apă, deoarece nu conține aer.
Sumele volumelor pulmonare se numesc capacități pulmonare.
Se disting următoarele capacități pulmonare:
1. capacitatea pulmonară totală (OEL) - volumul de aer în plămâni după inspirație maximă - include toate cele patru volume
2. capacitatea pulmonară (VC) include volumul mareei, volumul inspirator al rezervelor, volumul exhalării rezervelor. JELL - acesta este volumul de aer expirat din plămâni după inhalare maximă la expirație maximă.
GALBEN \u003d TO + ROVD + ROVID
Jeleul la bărbați este de 3,5 - 5,0 litri, la femei - 3,0-4,0 litri. Valoarea VC depinde de înălțimea, vârsta, sexul, gradul de pregătire funcțională.
Odată cu vârsta, acest indicator scade (în special după 40 de ani). Acest lucru se datorează scăderii elasticității pulmonare și a mobilității toracice. La femei, VC este în medie cu 25% mai puțin decât la bărbați. JELL depinde de creștere, deoarece mărimea pieptului este proporțională cu alte dimensiuni ale corpului. VC depinde de gradul de antrenament: VC este deosebit de mare (până la 8 l) la înotători și la vâsle, deoarece acești sportivi au mușchi auxiliari bine dezvoltați (mușchi pectorali mari și mici).
3. capacitate inspiratorie (EVD) egală cu suma volumului mareei și a volumului de rezervă al inspirației, medie 2,0 - 2,5 l;
4. capacitate reziduală funcțională (FOE) - cantitatea de aer din plămâni după o expirație liniștită. La plămâni, cu o inhalare liniștită și expirare, sunt cuprinse în mod constant aproximativ 2500 ml de aer, umplând alveolele și tractul respirator inferior. Datorită acestui fapt, compoziția gazelor din aerul alveolar este menținută la un nivel constant.
Într-un studiu de rutină, OEL, OO și FOE nu sunt disponibile pentru măsurare. Sunt determinate folosind analizoare de gaze, studiind modificarea compoziției amestecurilor de gaze într-o buclă închisă (conținut de heliu, azot).
Pentru a evalua funcția de ventilație a plămânilor, starea căilor respiratorii, studiind modelul (modelul) respirației, se utilizează diferite metode de cercetare: pneumografie, spirometrie, spirografie.
spirografie (lat. spiro respira + greacă. grafo scrie, portret) - o metodă pentru înregistrarea grafică a modificărilor volumelor pulmonare în timpul mișcărilor respiratorii naturale și a manevrelor forțate de respirație forțată.
Spirografia vă permite să obțineți o serie de indicatori care descriu ventilația pulmonară.
În implementarea tehnică, toate spirografele sunt împărțite în dispozitive de tip deschis și închis (Fig. 8).
Fig. 8. Reprezentarea schematică a unui spirograf
În aparatele de tip deschis, pacientul inhalează aerul atmosferic printr-o cutie de supape, iar aerul exhalat intră în punga Douglas sau spirometrul Tiso (cu o capacitate de 100-200 l), uneori la un contor de gaz, care determină continuu volumul său. Aerul colectat în acest mod este analizat: absorbția de oxigen și emisia de dioxid de carbon pe unitatea de timp sunt determinate. Aparatele de tip închis utilizează aerul clopotului care circulă într-un circuit închis fără a comunica cu atmosfera. Dioxidul de carbon expirat este absorbit de un absorbant special.
În dispozitivele moderne care înregistrează modificări ale volumului pulmonar în timpul respirației (ambele tipuri deschise și închise), există dispozitive de calcul electronice pentru prelucrarea automată a rezultatelor măsurării.
Când se analizează spirograme, se determină și indicatorii de viteză. Calculul indicatorilor de viteză are o importanță deosebită în identificarea semnelor de obstrucție bronșică.
§ Volumul expirator forțat în 1 s (FEV1) - volumul de aer expulzat cu efort maxim din plămâni în prima secundă a exhalării după o respirație profundă, adică. o parte din FVC expirată în prima secundă. În primul rând, FEV1 reflectă starea căilor aeriene mari și este adesea exprimată în procente de VC (FEV1 normal \u003d 75% VC).
§ indice tiffno – raport FEV1 / FVC, exprimat în%:
IT \u003d FEV1 ´ 100%
FZHEL
Este determinat în testul „apăsării” respiratorii (testul Tiffno) și constă în studiul unei singure expirări forțate, ceea ce face posibilă realizarea de concluzii diagnostice importante despre starea funcțională a aparatului respirator. La sfârșitul exhalării, intensitatea fluxului respirator este limitată prin compresia căilor respiratorii mici (Fig. 8).
Fig. 9. O reprezentare schematică a unui spirogram și a indicatorilor acesteia
Volumul expirării forțate în prima secundă (FEV1) este în mod normal de cel puțin 70-75%. O scădere a indicelui Tiffno și a FEV1 este un semn caracteristic al bolilor care sunt însoțite de o scădere a obstrucției bronșice - astm bronșic, boală pulmonară obstructivă cronică, bronșiectază etc.
Prin spirogram pot fi determinate volumul de oxigen, consumat de organism. În prezența unui sistem de compensare a oxigenului în spirograf, acest indicator este determinat de panta curbei de aprovizionare cu oxigen în ea și, în absența unui astfel de sistem, de panta pantofului respirator calm. Împărțirea acestui volum în funcție de numărul de minute în care a fost înregistrat consumul de oxigen, valoarea VO 2 (este în repaus de 200-400 ml).
Toți indicatorii de ventilație pulmonară sunt variabili. Acestea depind de sex, vârstă, greutate, înălțime, poziția corpului, starea sistemului nervos al pacientului și alți factori. Prin urmare, pentru o evaluare corectă a stării funcționale a ventilației pulmonare, valoarea absolută a unui anumit indicator este insuficientă. Este necesar să se compare indicatorii absolut obținuți cu valorile corespunzătoare pentru o persoană sănătoasă de aceeași vârstă, înălțime, greutate și gen - așa-numitele indicatoare adecvate.
pentru bărbați JEL \u003d 5, 2xP - 0, 029xB - 3, 2
pentru femei JEL \u003d 4, 9xR - 0, 019xB - 3, 76
pentru fetele între 4 și 17 ani cu creștere de la 1, 0 la 1, 75 m:
JEL \u003d 3, 75xP - 3, 15
pentru băieți de aceeași vârstă cu creștere la 1, 65 m:
JEL \u003d 4, 53xP - 3, 9 și odată cu creșterea St. 1, 65 m - JEL \u003d 10xP - 12, 85
unde P este înălțimea (m), B este vârsta
O astfel de comparație este exprimată în procente în raport cu indicatorul datorat. Abaterile care depășesc 15-20% din valoarea indicatorului corespunzător sunt considerate patologice.
testează întrebări
1. Ce este ventilația pulmonară, ce indicator îl caracterizează?
2. Care este spațiul mort anatomic și fiziologic?
3. Cum se determină ventilația alveolară?
4. Ce este MVL?
5. Ce indicatori statici sunt folosiți pentru evaluarea respirației externe?
6. Care sunt capacitățile pulmonare?
7. Ce factori determină valoarea VC?
8. În ce scop se folosește spirografia?
10. Care sunt indicatorii potriviți, cum sunt ei determinați?
