câmpuri_text
câmpuri_text
săgeată_în sus
Comun tuturor celulelor vii este procesul de scindare a moleculelor organice printr-o serie succesivă de reacții enzimatice, în urma cărora este eliberată energie. Aproape orice proces în care oxidarea substanțelor organice duce la eliberarea de energie chimică se numește suflare. Dacă are nevoie de oxigen, atunci respirația se numeșteaerobic, și dacă reacțiile au loc în absența oxigenului - anaerob suflare. Pentru toate țesuturile vertebratelor și oamenilor, principala sursă de energie sunt procesele de oxidare aerobă, care au loc în mitocondriile celulelor adaptate să transforme energia de oxidare în energia compușilor macroergici de rezervă precum ATP. Secvența de reacții prin care celulele corpului uman folosesc energia legăturilor moleculelor organice se numește intern, de țesut sau celular suflare.
Respirația animalelor superioare și a oamenilor este înțeleasă ca un ansamblu de procese care asigură intrarea oxigenului în mediul intern al organismului, utilizarea acestuia pentru oxidarea substanțelor organice și îndepărtarea dioxidului de carbon din organism.
Funcția respiratorie la om este realizată prin:
1) respirația externă, sau pulmonară, care realizează schimbul de gaze între mediul extern și cel intern al organismului (între aer și sânge);
2) circulatia sangelui, care asigura transportul gazelor catre si din tesuturi;
3) sângele ca mediu specific de transport de gaze;
4) respirația internă, sau tisulară, care realizează procesul direct de oxidare celulară;
5) mijloace de reglare neuroumorală a respiraţiei.
Rezultatul activității sistemului respirator extern este îmbogățirea sângelui cu oxigen și eliberarea de dioxid de carbon în exces.
Modificarea compoziției de gaze a sângelui din plămâni este asigurată de trei procese:
1) ventilarea continuă a alveolelor pentru a menține compoziția gazoasă normală a aerului alveolar;
2) difuzia gazelor prin membrana alveolo-capilara intr-un volum suficient pentru a atinge echilibrul presiunii oxigenului si dioxidului de carbon din aerul alveolar si sange;
3) flux sanguin continuu în capilarele plămânilor în funcție de volumul de ventilație a acestora
capacitate pulmonara
câmpuri_text
câmpuri_text
săgeată_în sus
Capacitate totală. Cantitatea de aer din plămâni după inspirația maximă este capacitatea pulmonară totală, a cărei valoare la un adult este de 4100-6000 ml (Fig. 8.1).
Constă în capacitatea vitală a plămânilor, care este cantitatea de aer (3000-4800 ml) care părăsește plămânii cu cea mai profundă expirație după cea mai profundă respirație și
aer rezidual (1100-1200 ml), care rămâne încă în plămâni după expirarea maximă.
Capacitate totală = Capacitate vitală + Volum rezidual
capacitate vitala alcătuiește trei volume pulmonare:
1) volumul mareelor
, reprezentând volumul (400-500 ml) de aer inspirat și expirat în timpul fiecărui ciclu respirator;
2) volum de rezervăinhalare
(aer suplimentar), adică volumul (1900-3300 ml) de aer care poate fi inhalat la inhalare maximă după o inhalare normală;
3) volumul de rezervă expiratorie
(aer de rezervă), adică volum (700-1000 ml) care poate fi expirat la expiratie maxima dupa o expiratie normala.
Capacitate vitală = Volum de rezervă inspiratorie + Volumul curent + volumul de rezervă expirator
capacitatea reziduală funcţională. În timpul respirației liniștite, după expirare, volumul expirator de rezervă și volumul rezidual rămân în plămâni. Se numește suma acestor volume capacitatea reziduală funcțională, precum și capacitatea pulmonară normală, capacitatea de repaus, capacitatea de echilibru, aerul tampon.
capacitate reziduala functionala = volumul de rezerva expirator + volumul rezidual
Fig.8.1. Volumele și capacitățile pulmonare.Indicatorii ventilației pulmonare depind în mare măsură de constituția, pregătirea fizică, înălțimea, greutatea corporală, sexul și vârsta unei persoane, astfel încât datele obținute trebuie comparate cu așa-numitele valori proprii. Valorile adecvate sunt calculate în funcție de nomograme și formule speciale, care se bazează pe definiția metabolismului bazal adecvat. Multe metode de cercetare funcțională au fost reduse de-a lungul timpului la un anumit volum standard.
Măsurarea volumelor pulmonare
Volumul mareelor
Volumul curent (TO) este volumul de aer inspirat 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 funcțional în spațiu mort (VFMP) în laringe, trahee, bronhii, care nu participă la schimbul de gaze. Rolul funcțional al HFMP este că se amestecă cu aerul inhalat, umidificându-l și încălzindu-l.
volumul de rezervă expiratorie
Volumul de rezervă expirator este volumul de aer egal cu 1500-2000 ml, pe care o persoană îl poate expira dacă, după o expirație normală, face o expirație maximă.
Volumul de rezervă inspiratorie
Volumul de rezervă inspiratorie este volumul de aer pe care o persoană îl poate inspira dacă, după o inspirație normală, respiră la maximum. Egal 1500 - 2000 ml.
Capacitatea vitală a plămânilor
Capacitatea vitală a plămânilor (VC) este egală cu suma volumelor de rezervă de inspirație și expirație și volumul curent (în medie 3700 ml) și este volumul de aer pe care o persoană este capabilă să-l expire în timpul celei mai profunde expirații după o inhalare maximă.
Volumul rezidual
Volumul rezidual (VR) este volumul de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă. Egal 1000 - 1500 ml.
Capacitate pulmonară totală
Capacitatea pulmonară totală (maximă) (TLC) este suma volumelor respiratorii, de rezervă (inhalare și expirație) și reziduale și este de 5000 - 6000 ml.
Studiul volumelor respiratorii este necesar pentru a evalua compensarea insuficientei respiratorii prin cresterea profunzimii respiratiei (inspiratie si expiratie).
Spirografia plămânilor
Spirografia plămânilor oferă cele mai fiabile date. Pe lângă măsurarea volumelor pulmonare, folosind un spirograf, puteți obține o serie de indicatori suplimentari (volume de ventilație respiratorie și minute etc.). Datele sunt înregistrate sub forma unei spirograme, care poate fi folosită pentru a judeca norma și patologia.
Studiul intensității ventilației pulmonare
Volum de respirație pe minut
Volumul minute al respirației se determină prin înmulțirea volumului curent cu ritmul respirator, în medie este de 5000 ml. Mai precis determinat prin spirografie.
Ventilatie maxima
Ventilația maximă a plămânilor („limita de respirație”) este cantitatea de aer care poate fi ventilată de plămâni la tensiunea maximă a sistemului respirator. Se determină prin spirometrie cu respirație cât mai profundă cu o frecvență de aproximativ 50 pe minut, în mod normal egală cu 80 - 200 ml.
Rezervă de respirație
Rezerva respiratorie reflectă funcționalitatea sistemului respirator uman. La o persoană sănătoasă, aceasta este egală cu 85% din ventilația maximă a plămânilor, iar în caz de insuficiență respiratorie scade la 60 - 55% și mai jos.
Toate aceste teste fac posibilă studierea stării ventilației pulmonare, a rezervelor sale, a căror nevoie poate apărea la efectuarea unei munci fizice grele sau în cazul unei boli respiratorii.
Studiul mecanicii actului respirator
Această metodă vă permite să determinați raportul dintre inspirație și expirație, efortul respirator în diferite faze ale respirației.
EFZHEL
Capacitatea vitală forțată expiratorie a plămânilor (EFZhEL) este examinată conform Votchal-Tiffno. Se măsoară în același mod ca la determinarea VC, dar cu cea mai rapidă expirație forțată. La indivizii sănătoși, este cu 8-11% mai mică decât VC, în principal datorită creșterii rezistenței la fluxul de aer în bronhiile mici. Într-o serie de boli însoțite de o creștere a rezistenței în bronhiile mici, de exemplu, în sindroamele bronho-obstructive, emfizemul pulmonar, modificările EFVC.
IFZHEL
Capacitatea vitală forțată inspiratorie (IFVC) este determinată cu cea mai rapidă inspirație forțată. Nu se modifică odată cu emfizemul, dar scade odată cu afectarea permeabilității căilor respiratorii.
Pneumotahometrie
Pneumotahometrie
Pneumotahometria evaluează modificarea vitezelor „de vârf” ale fluxului de aer în timpul inhalării și expirației forțate. Vă permite să evaluați starea de permeabilitate bronșică. ###Tahografie pneumatică
Pneumotahografia se efectuează folosind un pneumotahograf, care înregistrează mișcarea fluxului de aer.
Teste pentru detectarea insuficienței respiratorii vizibile sau latente
Pe baza determinării consumului de oxigen și a deficitului de oxigen folosind spirografie și ergospirografie. Această metodă poate determina consumul de oxigen și deficitul de oxigen la un pacient atunci când efectuează o anumită activitate fizică și în repaus.
UDC 612.215+612.1 BBK E 92 + E 911
A.B. Zagainova, N.V. Turbasova. Fiziologia respirației și circulației. Suport didactic pentru cursul „Fiziologie umană și animală”: pentru studenții anului III ODO și anului V OZO ai Facultății de Biologie. Tyumen: Editura Universității de Stat din Tyumen, 2007. - 76 p.
Materialul didactic include lucrări de laborator compilate în conformitate cu programul cursului „Fiziologia umană și animală”, multe dintre ele ilustrând principiile științifice fundamentale ale fiziologiei clasice. Unele dintre lucrări sunt de natură aplicativă și reprezintă metode de autocontrol a sănătății și condiției fizice, metode de evaluare a performanței fizice.
EDITOR RESPONSABIL: V.S. Soloviev , MD, profesor
© Universitatea de Stat Tyumen, 2007
© Editura Universității de Stat Tyumen, 2007
© A.B. Zagainova, N.V. Turbasova, 2007
Notă explicativă
Subiectul cercetării la secțiunile „respirație” și „circulația sângelui” sunt organismele vii și structurile lor funcționale care asigură aceste funcții vitale, ceea ce determină alegerea metodelor de cercetare fiziologică.
Scopul cursului: de a forma idei despre mecanismele de funcționare a organelor respiratorii și circulatorii, despre reglarea activității aparatului cardiovascular și respirator, despre rolul acestora în asigurarea interacțiunii organismului cu mediul extern.
Obiectivele atelierului de laborator: familiarizarea elevilor cu metodele de studiu a funcţiilor fiziologice ale omului şi animalelor; ilustrează poziții științifice fundamentale; prezintă metode de autocontrol al stării fizice, evaluarea performanței fizice în timpul efortului fizic de intensitate variabilă.
Pentru desfășurarea orelor de laborator la cursul „Fiziologie umană și animală” sunt alocate 52 de ore pentru ODO și 20 de ore pentru OZO. Formularul de raportare finală pentru cursul „Fiziologie umană și animală” este un examen.
Cerințe de examen: este necesar să se înțeleagă elementele de bază ale vieții corpului, inclusiv mecanismele de funcționare a sistemelor de organe, celulelor și structurilor celulare individuale, reglementarea activității sistemelor fiziologice, precum și modelele de interacțiune ale corpul cu mediul extern.
Materialul didactic a fost elaborat în cadrul programului cursului general „Fiziologie umană și animală” pentru studenții Facultății de Biologie.
FIZIOLOGIA RESPIRAȚIEI
Esența procesului de respirație este livrarea de oxigen către țesuturile corpului, ceea ce asigură apariția reacțiilor oxidative, care duce la eliberarea de energie și eliberarea de dioxid de carbon din organism, care se formează ca urmare a metabolism.
Procesul care are loc în plămâni și constă în schimbul de gaze între sânge și mediu (aerul care intră în alveole se numește respiratie externa, pulmonara, sau ventilatie pulmonara.
Ca urmare a schimbului de gaze în plămâni, sângele este saturat cu oxigen, pierde dioxid de carbon, adică. devine din nou capabil să transporte oxigen către țesuturi.
Reînnoirea compoziției gazoase a mediului intern al corpului are loc datorită circulației sângelui. Funcția de transport este realizată de sânge datorită dizolvării fizice a CO 2 și O 2 în acesta și a legării acestora de componentele sanguine. Deci, hemoglobina este capabilă să intre într-o reacție reversibilă cu oxigenul, iar legarea CO 2 are loc ca urmare a formării de compuși reversibili de bicarbonat în plasma sanguină.
Consumul de oxigen de către celule și implementarea reacțiilor oxidative cu formarea de dioxid de carbon este esența proceselor. intern, sau respirația tisulară.
Astfel, doar un studiu consistent al tuturor celor trei verigi ale respirației poate da o idee despre unul dintre cele mai complexe procese fiziologice.
Pentru a studia respirația externă (ventilația pulmonară), schimbul de gaze în plămâni și țesuturi, precum și transportul gazelor în sânge, se folosesc diverse metode de evaluare a funcției respiratorii în repaus, în timpul efortului și diferite efecte asupra organismului.
LAB #1
PNEUMOGRAFIE
Pneumografia este înregistrarea mișcărilor respiratorii. Vă permite să determinați frecvența și adâncimea respirației, precum și raportul dintre durata inhalării și expirației. La un adult, numărul de mișcări respiratorii este de 12-18 pe minut; la copii, respirația este mai frecventă. În timpul muncii fizice, se dublează sau mai mult. În timpul lucrului muscular, atât frecvența cât și adâncimea respirației se modifică. Se observă modificări ale ritmului respirației și adâncimii acesteia în timpul înghițirii, vorbirii, după ținerea respirației etc.
Nu există pauze între cele două faze ale respirației: inhalarea merge direct în expirație și expirația în inspirație.
De regulă, inhalarea este oarecum mai scurtă decât expirația. Timpul inhalării este legat de momentul expirării ca 11:12 sau chiar ca 10:14.
Pe lângă mișcările respiratorii ritmice care asigură ventilația plămânilor, se pot observa în timp mișcări respiratorii speciale. Unele dintre ele apar în mod reflex (mișcări respiratorii de protecție: tuse, strănut), altele voluntar, în legătură cu fonația (vorbire, cânt, recitare etc.).
Înregistrarea mișcărilor respiratorii ale toracelui se realizează folosind un dispozitiv special - un pneumograf. Înregistrarea rezultată - pneumograma - vă permite să judecați: durata fazelor de respirație - inhalare și expirare, frecvența respiratorie, adâncimea relativă, dependența frecvenței și adâncimii respirației de starea fiziologică a corpului - odihnă, muncă, etc.
Pneumografia se bazează pe principiul transmiterii aerului a mișcărilor respiratorii ale pieptului către pârghia de scris.
Pneumograful cel mai frecvent utilizat în prezent este o cameră alungită de cauciuc plasată într-o cutie de pânză, legată ermetic de o capsulă Marais printr-un tub de cauciuc. Cu fiecare respirație, pieptul se extinde și comprimă aerul din pneumograf. Această presiune este transferată în cavitatea capsulei Marais, capacul ei elastic din cauciuc se ridică, iar pârghia care se sprijină pe ea scrie o pneumogramă.
În funcție de senzorii utilizați, pneumografia poate fi efectuată în diferite moduri. Cel mai simplu și mai accesibil pentru înregistrarea mișcărilor respiratorii este un pneumosenzor cu capsulă Marais. Pentru pneumografie se pot folosi senzori reostatici, tensiometru și capacitivi, dar în acest caz sunt necesare dispozitive electronice de amplificare și înregistrare.
Pentru munca ai nevoie de: kimograf, manșetă tensiometru, capsulă Marais, trepied, tee, tuburi de cauciuc, cronometru, soluție de amoniac. Obiectul cercetării este o persoană.
Efectuarea lucrărilor. Asamblați instalația pentru înregistrarea mișcărilor respiratorii, așa cum se arată în Fig. 1, A. Manșeta de la tensiometru se fixează pe partea cea mai mobilă a toracelui subiectului (cu tipul de respirație abdominală va fi treimea inferioară, cu toracele - treimea mijlocie a toracelui) și conectată cu un tee și tuburi de cauciuc către capsula Marais. Prin tee, deschizând clema, se introduce o cantitate mică de aer în sistemul de înregistrare, asigurându-se că presiunea prea mare nu sparge membrana de cauciuc a capsulei. După ce te-ai asigurat că pneumograful este fixat corect și mișcările toracelui sunt transmise pârghiei capsulei Marais, se numără numărul de mișcări respiratorii pe minut, iar apoi scriitorul este setat tangențial la kimograf. Porniți kimograful și cronometrul și începeți înregistrarea pneumogramei (subiectul nu trebuie să se uite la pneumogramă).
Orez. 1. Pneumografie.
A - înregistrarea grafică a respirației cu ajutorul capsulei Marais; B - pneumograme înregistrate sub acțiunea diverșilor factori care provoacă modificarea respirației: 1 - manșetă lată; 2 - tub de cauciuc; 3 - tee; 4 - Capsula Marais; 5 - kimograf; 6 - cronometru; 7 - trepied universal; a - respirație calmă; b - la inhalarea vaporilor de amoniac; c - în timpul unei conversații; d - după hiperventilație; e - după o ținere arbitrară a respirației; e - în timpul activității fizice; b"-e" - semne ale impactului aplicat.
Următoarele tipuri de respirație sunt înregistrate pe kimograf:
1) respirație calmă;
2) respirație profundă (subiectul face în mod arbitrar mai multe respirații și expirații adânci - capacitatea vitală a plămânilor);
3) respirația după efort. Pentru aceasta, subiectului i se cere, fără a scoate pneumograful, să facă 10-12 genuflexiuni. În același timp, pentru ca, ca urmare a șocurilor puternice de aer, anvelopa capsulei Marey să nu spargă, tubul de cauciuc care leagă pneumograful de capsulă este prins cu o clemă Pean. Imediat dupa terminarea genuflexiunilor se indeparteaza clema si se inregistreaza miscarile respiratorii);
4) respirația în timpul recitării, vorbirea colocvială, râsul (atenție la modul în care se modifică durata inspirației și expirației);
5) respiratia la tuse. Pentru a face acest lucru, subiectul face mai multe mișcări de tuse expiratoare arbitrare;
6) dificultăți de respirație - dispnee cauzată de ținerea respirației. Experimentul se desfășoară în următoarea ordine. După ce a înregistrat respirația normală (eipnee) în poziția șezând, subiectul este rugat să-și țină respirația în timp ce expiră. De obicei, după 20-30 de secunde, are loc restabilirea involuntară a respirației, iar frecvența și profunzimea mișcărilor respiratorii devin mult mai mari, se observă dificultăți de respirație;
7) modificarea respirației cu scăderea dioxidului de carbon în aerul alveolar și sânge, care se realizează prin hiperventilația plămânilor. Subiectul face mișcări respiratorii profunde și frecvente până la ușoare amețeli, după care apare o ținere naturală a respirației (apnee);
8) la înghițire;
9) la inhalarea vaporilor de amoniac (se aduce la nasul subiectului o bucată de vată înmuiată în soluție de amoniac).
Unele pneumograme sunt prezentate în Fig. 1,B.
Lipiți pneumogramele obținute într-un caiet. Calculați numărul de mișcări respiratorii într-un minut în diferite condiții de înregistrare a pneumogramei. Stabiliți în ce fază a respirației se efectuează înghițirea și vorbirea. Comparați natura modificării respirației sub influența diferiților factori de influență.
LABORATORUL #2
SPIROMETRIE
Spirometria este o metodă de determinare a capacității vitale a plămânilor și a volumelor de aer constitutive ale acestuia. Capacitatea vitală (VC) este cantitatea maximă de aer pe care o persoană o poate expira după o respirație maximă. Pe fig. 2 prezintă volumele și capacitățile pulmonare care caracterizează starea funcțională a plămânilor, precum și o pneumogramă care explică relația dintre volumele și capacitățile pulmonare și mișcările respiratorii. Starea funcțională a plămânilor depinde de vârstă, înălțime, sex, dezvoltarea fizică și o serie de alți factori. Pentru a evalua funcția respiratorie a unei persoane date, volumele pulmonare măsurate la ea trebuie comparate cu valorile adecvate. Valorile adecvate sunt calculate prin formule sau determinate prin nomograme (Fig. 3), abaterile de ± 15% sunt considerate nesemnificative. Un spirometru uscat este utilizat pentru a măsura VC și volumele sale constitutive (Fig. 4).
Orez. 2. Spirograma. Volumele și capacitățile pulmonare:
Rvd - volumul de rezervă inspiratorie; DO - volum mare; ROvyd - volumul de rezervă expiratorie; OO - volum rezidual; Evd - capacitate inspiratorie; FRC - capacitate reziduala functionala; VC - capacitatea vitală a plămânilor; TLC - capacitatea pulmonară totală.
Volumele pulmonare:
Volumul de rezervă inspiratorie(RVD) - volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate inspira după o respirație liniștită.
volumul de rezervă expiratorie(RO) este volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate expira după o expirație normală.
Volumul rezidual(OO) - volumul de gaz din plămâni după expirarea maximă.
Capacitatea inspiratorie(Evd) - volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate inspira după o expirație liniștită.
Capacitate reziduala functionala(FOE) este volumul de gaz din plămâni rămas după o respirație liniștită.
Capacitatea vitală a plămânilor(VC) este volumul maxim de aer care poate fi expirat după o inspirație maximă.
Capacitate pulmonară totală(Oel) - volumul de gaze din plămâni după inspirația maximă.
Pentru munca ai nevoie de: spirometru uscat, agrafă pentru nas, muștiuc, alcool, vată. Obiectul cercetării este o persoană.
Avantajul unui spirometru uscat este că este portabil și ușor de utilizat. Un spirometru uscat este o turbină cu aer rotită de un jet de aer expirat. Rotirea rotorului prin lanțul cinematic este transmisă săgeții dispozitivului. Pentru a opri săgeata la sfârșitul expirației, spirometrul este echipat cu un dispozitiv de frână. Valoarea volumului de aer măsurat este determinată de scara instrumentului. Scala poate fi rotită, permițând setarea indicatorului la zero înainte de fiecare măsurătoare. Expirația de aer din plămâni se realizează prin muștiuc.
Efectuarea lucrărilor. Piesa bucală a spirometrului este șters cu bumbac înmuiat în alcool. Subiectul, după o respirație maximă, expiră cât mai adânc posibil în spirometru. VC este determinat pe o scară spirometru. Precizia rezultatelor crește dacă măsurarea VC este efectuată de mai multe ori și se calculează valoarea medie. Cu măsurători repetate, este necesar să setați de fiecare dată poziția inițială a scalei spirometrului. Pentru a face acest lucru, rotiți scala de măsurare pe spirometrul uscat și aliniați diviziunea zero a scalei cu săgeata.
VC se determină în poziția subiectului în picioare, așezat și întins, precum și după activitate fizică (20 de genuflexiuni în 30 de secunde). Observați diferența dintre rezultatele măsurătorilor.
Apoi subiectul efectuează câteva expirații liniștite în spirometru. În acest caz, se numără numărul de mișcări respiratorii. Prin împărțirea citirilor spirometrului la numărul de expirații efectuate în spirometru, determinați Volumul mareelor aer.
Orez. 3. Nomogramă pentru a determina valoarea corectă a VC.
Orez. 4. Spirometru cu aer uscat.
Pentru determinare volumul de rezervă expiratorie subiectul face, după următoarea expirație liniștită, expirația maximă în spirometru. Spirometrul măsoară volumul de rezervă expirator. Repetați măsurătorile de mai multe ori și calculați valoarea medie.
Volumul de rezervă inspiratorie poate fi determinată în două moduri: calculați și măsurați cu un spirometru. Pentru a-l calcula, este necesar să se scadă suma volumelor de aer respirator și de rezervă (expirație) din valoarea VC. La măsurarea volumului de rezervă inspiratorie cu un spirometru, un anumit volum de aer este atras în el și subiectul, după o respirație liniștită, ia o respirație maximă din spirometru. Diferența dintre volumul inițial de aer din spirometru și volumul rămas acolo după o respirație profundă corespunde volumului de rezervă inspiratorie.
Pentru determinare volumul rezidual aer, nu există metode directe, prin urmare se folosesc metode indirecte. Ele se pot baza pe principii diferite. În aceste scopuri, de exemplu, se utilizează pletismografia, oximetria și măsurarea concentrației de gaze indicator (heliu, azot). Se crede că, în mod normal, volumul rezidual este de 25-30% din valoarea VC.
Spirometrul face posibilă stabilirea unui număr de alte caracteristici ale activității respiratorii. Unul dintre ei este cantitatea de ventilație pulmonară. Pentru a-l determina, numărul de cicluri de mișcări respiratorii pe minut este înmulțit cu volumul curent. Așadar, într-un minut, se schimbă în mod normal aproximativ 6000 ml de aer între corp și mediu.
Ventilatie alveolara\u003d frecvența respiratorie x (volumul curent - volumul spațiului „mort”).
Prin stabilirea parametrilor respirației se poate aprecia intensitatea metabolismului în organism prin determinarea consumului de oxigen.
În timpul muncii, este important să aflați dacă valorile obținute pentru o anumită persoană se încadrează în intervalul normal. În acest scop, au fost elaborate nomograme și formule speciale, care iau în considerare corelarea caracteristicilor individuale ale funcției respirației externe și factori precum: sexul, înălțimea, vârsta etc.
Valoarea adecvată a capacității vitale a plămânilor este calculată prin formulele (Guminsky A.A., Leontyeva N.N., Marinova K.V., 1990):
pentru bărbați -
VC \u003d ((înălțime (cm) x 0,052) - (vârsta (ani) x 0,022)) - 3,60;
pentru femei -
VC \u003d ((înălțime (cm) x 0,041) - (vârsta (ani) x 0,018)) - 2,68.
pentru băieți 8-12 ani -
VC \u003d ((înălțime (cm) x 0,052) - (vârsta (ani) x 0,022)) - 4,6;
pentru băieți 13 -16 ani -
VC \u003d ((înălțime (cm) x 0,052) - (vârsta (ani) x 0,022)) - 4,2;
pentru fete 8 - 16 ani -
VC \u003d ((înălțime (cm) x 0,041) - (vârsta (ani) x 0,018)) - 3,7.
Până la vârsta de 16-17 ani, capacitatea vitală a plămânilor atinge valori caracteristice unui adult.
Rezultatele lucrării și proiectarea acestora. 1. Introduceți în tabelul 1 rezultatele măsurătorilor, calculați valoarea medie a VC.
tabelul 1
|
Numărul de măsurare | VC (calm) |
||
| permanent | stând | ||
| 1 2 3 Medie | |||
2. Comparați rezultatele măsurătorilor VC (repaus) în picioare și așezat. 3. Comparați rezultatele măsurătorilor VC în timp ce stați în picioare (repaus) cu rezultatele obținute după exercițiu. 4. Calculați % din valoarea corespunzătoare, cunoscând indicatorul VC obținut la măsurarea stării în picioare (repaus) și VC propriu (calculat prin formula):
ZHELfact. x 100 (%).
5. Comparați valoarea VC măsurată de spirometru cu VC adecvată găsită din nomogramă. Calculați volumul rezidual, precum și capacitățile pulmonare: capacitatea pulmonară totală, capacitatea inspiratorie și capacitatea reziduală funcțională. 6. Trageți concluzii.
LABORATORUL #3
DETERMINAREA VOLUMULUI RESPIRATORII MINUTURI (MOD) ȘI A VOLUMULUI PULMONAR
(VOLUM RESPIRATOR, REZERVA ISP
ȘI VOLUM DE REZERVĂ)
Ventilația pulmonară este determinată de volumul de aer inhalat sau expirat pe unitatea de timp. Volumul minute al respirației (MOD) este de obicei măsurat. Valoarea lui cu respirație calmă este de 6-9 litri. Ventilația pulmonară depinde de adâncimea și frecvența respirației, care în repaus este de 16 la 1 min (de la 12 la 18). Volumul minutelor de respirație este egal cu:
MOD \u003d TO x BH,
unde DO este volumul curent; BH - frecvența respiratorie.
Pentru munca ai nevoie de: spirometru uscat, agrafă pentru nas, alcool, vată. Obiectul cercetării este o persoană.
Efectuarea lucrărilor. Pentru a determina volumul de aer respirator, subiectul trebuie să facă o expirație calmă în spirometru după o respirație calmă și să determine volumul curent (TO). Pentru a determina volumul de rezervă expirator (VRE), după o expirație normală calmă în spațiul înconjurător, faceți o expirație profundă în spirometru. Pentru a determina volumul de rezervă inspiratorie (IRV), setați cilindrul intern al spirometrului la un anumit nivel (3000-5000), apoi, luând o respirație calmă din atmosferă, ținându-vă nasul, faceți respirația maximă din spirometru. Repetați toate măsurătorile de trei ori. Volumul de rezervă inspiratorie poate fi determinat prin diferență:
Rovd \u003d ZhEL - (DO - ROvyd)
Metodă de calcul pentru determinarea cantității de DO, ROvd și ROvyd, constituind capacitatea vitală a plămânilor (VC).
Rezultatele lucrării și proiectarea acestora. 1. Aranjați datele primite sub forma unui tabel 2.
2. Calculați volumul pe minut al respirației.
masa 2
LAB #4
Una dintre principalele metode de evaluare a funcției de ventilație a plămânilor, utilizată în practica examenului medical și al travaliului, este spirografie, care vă permite să determinați volumele pulmonare statistice - capacitatea vitală (VC), capacitatea reziduală funcțională (FRC), volum pulmonar rezidual, capacitate pulmonară totală, volume pulmonare dinamice - volum curent, volum minute, ventilație pulmonară maximă.
Capacitatea de a menține complet compoziția gazoasă a sângelui arterial nu este încă o garanție a absenței insuficienței pulmonare la pacienții cu patologie bronhopulmonară. Arterializarea sângelui poate fi menținută la un nivel apropiat de normal datorită suprasolicitarii compensatorii a mecanismelor care o asigură, ceea ce este și semn de insuficiență pulmonară. Aceste mecanisme includ, în primul rând, funcția ventilatie pulmonara.
Adecvarea parametrilor de ventilație volumetrică este determinată de " volumele pulmonare dinamice", care include Volumul mareelorȘi volumul minutelor de respirație (MOD).
Volumul mareelorîn repaus la o persoană sănătoasă este de aproximativ 0,5 litri. Datorită MAUD obţinut prin înmulţirea valorii proprii a schimbului principal cu un factor de 4,73. Valorile obținute în acest fel se află în intervalul 6-9 litri. Cu toate acestea, compararea valorii reale MAUD(determinat în condiții de metabolism bazal sau aproape de acesta) are sens numai pentru o evaluare totală a modificărilor valorii, care poate include atât modificări ale ventilației în sine, cât și încălcări ale consumului de oxigen.
Pentru a evalua abaterile reale de ventilație de la normă, este necesar să se țină cont factor de utilizare a oxigenului (KIO 2)- raportul dintre O2 absorbit (în ml/min) la MAUD(în l/min).
Bazat factor de utilizare a oxigenului poate fi judecat în funcție de eficacitatea ventilației. Oamenii sănătoși au în medie 40 de CI.
La KIO 2 sub 35 ml/l ventilația este excesivă în raport cu oxigenul consumat ( hiperventilatie), cu o creștere KIO 2 peste 45 ml/l despre care vorbim hipoventilatie.
O altă modalitate de a exprima eficiența schimbului de gaze a ventilației pulmonare este definirea echivalent respirator, adică a volumului de aer ventilat care cade pe 100 ml de oxigen consumat: se determina raportul MAUD la cantitatea de oxigen consumată (sau dioxid de carbon - DE dioxid de carbon).
La o persoană sănătoasă, 100 ml de oxigen consumat sau dioxid de carbon eliberat este asigurat de un volum de aer ventilat apropiat de 3 l/min.
La pacienții cu patologie pulmonară cu tulburări funcționale, eficiența schimbului de gaze este redusă, iar consumul a 100 ml de oxigen necesită mai multă ventilație decât la persoanele sănătoase.
La evaluarea eficacității ventilației, o creștere frecvența respiratorie(RR) este considerat un semn tipic al insuficienței respiratorii, este indicat să se țină cont de acest lucru la examenul de travaliu: cu insuficiență respiratorie de gradul I, frecvența respiratorie nu depășește 24, cu gradul II ajunge la 28, cu gradul III. , rata de frecvență este foarte mare.
Principalele metode de studiere a respirației la oameni includ:
· Spirometria este o metodă de determinare a capacității vitale a plămânilor (VC) și a volumelor de aer constitutive ale acestuia.
· Spirografia - o metodă de înregistrare grafică a indicatorilor funcției legăturii externe a sistemului respirator.
· Pneumotahometrie - o metodă de măsurare a ratei maxime de inspirație și expirație în timpul respirației forțate.
Pneumografia este o metodă de înregistrare a mișcărilor respiratorii ale toracelui.
· Fluorometria de vârf - o modalitate simplă de autoevaluare și monitorizare continuă a permeabilității bronșice. Aparatul - debitmetru de vârf vă permite să măsurați volumul de aer care trece în timpul expirației pe unitatea de timp (debit expirator de vârf).
Teste funcționale (Stange și Genche).
Spirometrie
Starea funcțională a plămânilor depinde de vârstă, sex, dezvoltarea fizică și o serie de alți factori. Cea mai comună caracteristică a stării plămânilor este măsurarea volumelor pulmonare, care indică dezvoltarea organelor respiratorii și rezervele funcționale ale sistemului respirator. Volumul de aer inhalat și expirat poate fi măsurat cu ajutorul unui spirometru.
Spirometria este cea mai importantă modalitate de evaluare a funcției respirației externe. Această metodă determină capacitatea vitală a plămânilor, volumele pulmonare, precum și debitul volumetric de aer. În timpul spirometriei, o persoană inspiră și expiră cu forță maximă. Cele mai importante date sunt date de analiza manevrei expiratorii – expiratie. Volumele și capacitățile pulmonare se numesc parametri respiratori statici (de bază). Există 4 volume pulmonare primare și 4 recipiente.
Capacitatea vitală a plămânilor
Capacitatea vitală este cantitatea maximă de aer care poate fi expirată după o inhalare maximă. În timpul studiului, se determină VC real, care este comparat cu VC datorat (JEL) și calculat prin formula (1). La un adult de înălțime medie, JEL este de 3-5 litri. La bărbați, valoarea sa este cu aproximativ 15% mai mare decât la femei. Scolarii de 11-12 ani au un JEL de aproximativ 2 litri; copii sub 4 ani - 1 litru; nou-născuți - 150 ml.
VC=DO+ROVD+ROvyd, (1)
Unde VC este capacitatea vitală a plămânilor; DO - volumul respirator; Rvd - volumul de rezervă inspiratorie; ROvyd - volumul de rezervă expiratorie.
JEL (l) \u003d 2.5Christ (m). (2)
Volumul mareelor
Volumul curent (TO), sau adâncimea respirației, este volumul de inhalare și
aer expirat în repaus. La adulți, DO = 400-500 ml, la copii 11-12 ani - aproximativ 200 ml, la nou-născuți - 20-30 ml.
volumul de rezervă expiratorie
Volumul de rezervă expirator (VRE) este volumul maxim care poate fi expirat forțat după o expirație liniștită. ROvy = 800-1500 ml.
Volumul de rezervă inspiratorie
Volumul de rezervă inspiratorie (IRV) este cantitatea maximă de aer care poate fi inhalată suplimentar după o inspirație normală. Volumul de rezervă inspiratorie poate fi determinat în două moduri: calculat sau măsurat cu un spirometru. Pentru a calcula, este necesar să se scadă suma volumelor rezervelor respiratorii și expiratorii din valoarea VC. Pentru a determina volumul de rezervă inspiratorie folosind un spirometru, este necesar să trageți de la 4 până la 6 litri de aer în spirometru și, după o respirație calmă din atmosferă, să respirați maxim din spirometru. Diferența dintre volumul inițial de aer din spirometru și volumul rămas în spirometru după o respirație profundă corespunde volumului de rezervă inspiratorie. Rovd \u003d 1500-2000 ml.
Volumul rezidual
Volumul rezidual (VR) este volumul de aer rămas în plămâni chiar și după expirarea maximă. Se măsoară numai prin metode indirecte. Principiul unuia dintre ele este că un gaz străin, cum ar fi heliul, este injectat în plămâni (metoda de diluare), iar volumul plămânilor este calculat din modificarea concentrației acestuia. Volumul rezidual este de 25-30% din valoarea VC. Luați OO=500-1000 ml.
Capacitate pulmonară totală
Capacitatea pulmonară totală (TLC) este cantitatea de aer din plămâni după o inhalare maximă. TEL = 4500-7000 ml. Calculat prin formula (3)
HEL \u003d WILD + OO. (3)
Capacitatea pulmonară reziduală funcțională
Capacitatea reziduală funcțională (FRC) este cantitatea de aer rămasă în plămâni după o expirație normală.
Calculat prin formula (4)
FOEL = Rovd. (4)
Capacitate de intrare
Capacitatea de intrare (ERC) este volumul maxim de aer care poate fi inspirat după o expirație normală. Calculat prin formula (5)
EVD=DO+ROVD. (cinci)
Pe lângă indicatorii statici care caracterizează gradul de dezvoltare fizică a aparatului respirator, există indicatori suplimentari - dinamici care oferă informații despre eficacitatea ventilației pulmonare și starea funcțională a tractului respirator.
capacitatea vitală forțată
Capacitatea vitală forțată (FVC) este cantitatea de aer care poate fi expirată în timpul unei expirații forțate după o inhalare maximă. În mod normal, diferența dintre VC și FVC este de 100-300 ml. O creștere a acestei diferențe la 1500 ml sau mai mult indică rezistența la fluxul de aer din cauza îngustării lumenului bronhiilor mici. FVC = 3000-7000 ml.
Spațiu mort anatomic
Spațiul mort anatomic (DMP) - volumul în care nu are loc schimbul de gaze (nazofaringe, trahee, bronhii mari) - nu poate fi determinat direct. DMP = 150 ml.
Rata de respiratie
Frecvența respiratorie (RR) - numărul de cicluri respiratorii într-un minut. BH \u003d 16-18 d.c. / min.
Volum de respirație pe minut
Volumul respirator pe minut (MOD) - cantitatea de aer ventilată în plămâni într-un minut.
MOD = TO + BH. MOD = 8-12 l.
Ventilatie alveolara
Ventilația alveolară (AV) - volumul de aer expirat care intră în alveole. AB = 66 - 80% din MOD. AB = 0,8 l/min.
Rezervă de respirație
Rezervă respiratorie (RD) - un indicator care caracterizează posibilitatea creșterii ventilației. În mod normal, RD reprezintă 85% din ventilația maximă a plămânilor (MVL). MVL = 70-100 l/min.
