Легочная вентиляция это
13. Легочная вентиляция.
ОБЪЕМ ВОЗДУХА, КОТОРЫЙ ЧЕЛОВЕК ВДЫХАЕТ ИЛИ ВЫДЫХАЕТ ЗА ОДИН РАЗ ПРИ
СПОКОЙНОМ ДЫХАНИИ, НАЗЫВАЮТ
1) минутным объемом дыхания;
2) резервным объемом вдоха;
3) емкостью вдоха;
4) дыхательным объемом.
РЕЗЕРВНЫЙ ОБЪЕМ ВЫДОХА - ЭТО
1) объем воздуха, который человек выдыхает во время спокойного дыхания;
2) максимальный объем воздуха, который человек способен выдохнуть после
спокойного вдоха;
3) максимальный объем воздуха, который человек способен выдохнуть после
спокойного выдоха;
4) дополнительный объем воздуха, который остается в легких после
максимального выдоха.
ОСТАТОЧНЫЙ ОБЪЕМ - ЭТО
1) объем воздуха, который человек вдыхает во время спокойного дыхания;
2) максимальный объем воздуха, который человек способен вдохнуть;
3) максимальный объем воздуха, который человек способен вдохнуть после
спокойного вдоха;
4) объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха.
ЖИЗНЕННУЮ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ ИЗМЕРЯЮТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ:
1) определяют общее количество воздуха, содержащееся в легких на высоте
максимального вдоха;
2) после максимально глубокого вдоха производится максимальный выдох;
3) определяется максимальная вентиляция легких за минуту и делится на
число дыхательных движений;
4) определяется минутный объем дыхания в покое и делится на число
дыхательных движений
В АНАТОМИЧЕСКОЕ МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО НЕ ВКЛЮЧАЮТ
1) верхние дыхательные пути;
2) трахею и бронхи;
3) бронхиолы;
4) альвеолы.
АНАТОМИЧЕСКОЕ МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО ВКЛЮЧАЕТ
1) верхние дыхательные пути, трахею и бронхи, альвеолы;
2) верхние дыхательные пути, трахею и бронхи;
3) верхние дыхательные пути;
4) трахею и бронхи
АНАТОМИЧЕСКОЕ МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО НЕ ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИЮ
1) проведения воздуха;
2) увлажнения воздуха;
3) газообмена;
4) нагревания воздуха.
АНАТОМИЧЕСКИМ МЕРТВЫМ ПРОСТРАНСТВОМ НАЗЫВАЮТ
1) объем, до которого увеличится объем грудной клетки при пневмотораксе
2) объем воздуха, проходящего через невентилируемые альвеолы
3) не участвующую в газообмене часть воздухоносных путей
4) объем, на который уменьшается легкое при пневмотораксе.
5) объем легких у мертворожденного
ЧТО ПРОИСХОДИТ С КОЛИЧЕСТВОМ КИСЛОРОДА ВО ВДЫХАЕМОМ ВОЗДУХЕ ПРИ ЕГО ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ АНАТОМИЧЕСКОЕ МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО?
1) уменьшается;
2) увеличивается;
3) не меняется;
4) при вдохе уменьшается, при выдохе - снижается.
ЧТО ПРОИСХОДИТ С КОЛИЧЕСТВОМ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА ВО ВДЫХАЕМОМ ВОЗДУХЕ ПРИ ЕГО ПРОХОЖДЕНИИ ЧЕРЕЗ АНАТОМИЧЕСКОЕ МЕРТВОЕ ПРОСТРАНСТВО?
1) уменьшается;
2) увеличивается;
3) не меняется;
4) при вдохе уменьшается, при выдохе - снижается
МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ ДЫХАНИЯ - ЭТО
1) количество воздуха, проходящего через легкие в 1 мин при любых уровнях
активности организма;
2) количество воздуха, проходящего через легкие в 1 мин только в состоянии покоя;
3) количество воздуха, проходящего через альвеолы легких за 1 мин в состоянии покоя;
4) все ответы неверны.
ОБЪЕМ ВОЗДУХА, КОТОРЫЙ ЧЕЛОВЕК СПОСОБЕН ВДОХНУТЬ ПОСЛЕ СПОКОЙНОГО ВДОХА, НАЗЫВАЮТ
1) дополнительным объемом вдоха;
2) резервным объемом вдоха;
3) максимальным объемом вдоха;
4) емкостью вдоха.
АЛЬВЕОЛЯРНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ - ЭТО
1) объем воздуха, который за минуту проходит через легкие;
2) объем воздуха, который за минуту проходит мимо газообменной
поверхности легких;
3) объем воздуха, кислорода, который за минуту поглощается в альвеолах;
4) объем кислорода, который за минуту заменяется в альвеолах на
углекислый газ;
5) все ответы неверны.
МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ ДЫХАНИЯ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ НАГРУЗКЕ
1) остается неизменным, так как это одна из важнейших констант организма;
2) может незначительно увеличиваться;
3) может увеличиваться в несколько раз;
4) остается неизменным, так как это показатель, измеряемый в состоянии
покоя.
МАКСИМАЛЬНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЕГКИХ - ЭТО
1) количество воздуха, которое может пройти через легкие в течение 1
минуты при максимально частом дыхании;
2) количество воздуха, которое может пройти через легкие в течение 1
минуты при максимально глубоком дыхании;
3) количество воздуха, которое может пройти через легкие в течение 1
минуты при максимально частом и глубоком дыхании;
4) количество воздуха, которое проходит через легкие в течение 1 минуты
при максимальной физической нагрузке;
5) все ответы неверны
КАКОЙ ИЗ ЭТИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТРАЖАЕТ КОЛИЧЕСТВО ВОЗДУХА, КОТОРОЕ ПРОХОДИТ ЧЕРЕЗ РЕСПИРАТОРНУЮ (ГАЗООБМЕННУЮ) ЗОНУ ЛЕГКИХ ЗА МИНУТУ:
1) дыхательный объем;
2) минутный объем дыхания;
3) общая емкость легких;
4) жизненная емкость легких;
5) альвеолярная вентиляция.
КАК СООТНОСЯТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ ДЫХАНИЯ (МОД) И АЛЬВЕОЛЯРНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ (АВ):
1) МОД>АВ;
2) АВ>МОД;
3) АВ=МОД;
4) эти величины измеряются в разных единицах, и сравнивать их нельзя
КАК СООТНОСЯТСЯ МЕЖДУ СОБОЙ МИНУТНЫЙ ОБЪЕМ ДЫХАНИЯ (МОД) И ЖИЗНЕННАЯ ЕМКОСТЬ ЛЕГКИХ (ЖЕЛ):
1) МОД>ЖЕЛ;
2) МОД
0055 Физиология внешнего дыхания. Легочные объемы. Легочная вентиляция.
Дыханием называется совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, использование его тканями для окислительно-восстановительных реакций и выведения из организма углекислого газа. Дыхательная функция осуществляется с помощью внешнего (легочного) дыхания, переноса О2 к тканям и СО2 от них, а также газообмена между тканями и кровью.
У человека внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами.
Газообмен между легкими и окружающей средой осуществляется за счет вдоха и выдоха. При вдохе объем легких увеличивается, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух поступает в дыхательные пути. Этот процесс носит активный характер и обусловлен сокращением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы. Во время выдоха объем грудной полости уменьшается, воздух в легких сжимается, давление в них становится выше атмосферного, и воздух выходит наружу. Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох происходит вследствие сокращений внутренних межреберных мышц, частично —за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса.
Количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких, величина которой у взрослого человека равна 4-6 л. В общей емкости легких принято выделять четыре составляющих ее компонента: дыхательный объем, резервный объем вдоха и выдоха и остаточный объем.
Дыхательный объем— это количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400-500 мл. Резервный объем вдоха (1.5-3 л) составляет воздух, который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха. Резервным объемом выдоха (1-1.5 л) называется объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха. Остаточный объем (1-1.2 л) — это количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит только при пневмотораксе. Сумма дыхательного воздуха, резервных объемов вдоха и выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3.5-5 л; у спортсменов она может достигать 6 л и более.
В состав дыхательного воздуха входит так называемое мертвое (вредное) пространство (120-150 мл), образованное воздухоносными путями (полости рта, носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов), не участвующими в газообмене воздухом. Однако заполняющий это пространство воздух играет положительную роль в поддержании оптимальной влажности и температуры альвеолярного газа.
В процессе газообмена между организмом и атмосферным воздухом большое значение имеет вентиляция легких, обеспечивающая обновление состава альвеолярного газа. Интенсивность вентиляции зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем дыхания, определяемый как произведение дыхательного объема на число дыханий в минуту.
Легочная вентиляция обеспечивается работой дыхательных мышц. Эта работа связана с преодолением эластического сопротивления легких и сопротивления дыхательному потоку воздуха (неэластическое сопротивление).
Выдыхаемый воздух состоит из смеси альвеолярного и воздуха
вредного пространства, по составу мало отличающегося от атмосферного. Поэтому выдыхаемый воздух содержит больше О2 и меньше СО2 по сравнению с альвеолярным. Назначение легочной вентиляции состоит в поддержании относительного постоянства уровня парциального давления О2 и СО2 в альвеолярном воздухе. При атмосферном давлении 760 мм рт. ст. рО2 в нем равно 159 мм рт. ст. и рСО2 — 0.2 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе —102 мм рт. ст. и 40 мм рт. ст., соответственно. Характер легочной вентиляции определяется градиентом парциального давления этих газов в различных отделах дыхательных путей.
Вентиляция легких и легочные объемы
Величина легочной вентиляции определяется глубиной дыхания и частотой дыхательных движений.
Количественной характеристикой легочной вентиляции служит минутный объем дыхания (МОД) —объем воздуха, проходящий через легкие за 1минуту. В покое частота дыхательных движений человека составляет примерно 16в 1минуту, а объем выдыхаемого воздуха —около 500мл. Умножив частоту дыхания в1минуту на величинудыхательного объема,получим МОД, который у человека в покое составляет в среднем 8л/мин.
Максимальная вентиляция легких (МВЛ) —объем воздуха, который проходит через легкие за 1минуту во время максимальных по частоте и глубине дыхательных движений. Максимальная вентиляция возникает во время интенсивной работы, при недостатке содержания 02(гипоксия) и избытке СО2 (гиперкапния) во вдыхаемом воздухе. В этих условиях МОД может достигать 150 — 200л в1минуту.
Объем воздуха в легких и дыхательных путях зависит от конституционально-антропологических и возрастных характеристик человека, свойств легочной ткани, поверхностного натяжения альвеол, а также силы, развиваемой дыхательными мышцами.
Для оценки вентиляционной функции легких, состояния дыхательных путей, изучения паттерна (рисунка) дыхания применяются различные методы исследования: пневмография, спирометрия, спирография, пневмоскрин. С помощью спирографа можно определить и записать величины легочных объемов воздуха, проходящих через воздухоносные пути человека (рис. 20).
Рис.20. Легочные объемы и емкости
(пояснения в тексте)
При спокойном вдохе и выдохе через легкие проходит сравнительно небольшой объем воздуха. Это дыхательный объем (ДО), который у взрослого человека составляет примерно 500мл. При этом акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха. Обычно за 1минуту совершается 12—16дыхательных циклов. Такой тип дыхания обычно называется «эйпноэ» или «хорошее дыхание».
При форсированном (глубоком) вдохе человек может дополнительно вдохнуть еще определенный объем воздуха. Этот резервный объем вдоха [РОвд] —максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть человек после спокойного вдоха. Величина резервного объема вдоха составляет у взрослого человека примерно 1,8—2,0л.
После спокойного выдоха человек может при форсированном выдохе дополнительно выдохнуть еще определенный объем воздуха. Это резервный объем выдоха (РОвыд),величина которого составляет в среднем 1,2 — 1,4л.
Объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха и в легких мертвого человека, —остаточный объем
легких (00).Величина остаточного объема составляет 1,2 — 1,5л. У аборигенов высокогорья из-за бочкообразной грудной клетки сохраняются более высокие величины этого показателя, благодаря чему удается сохранить в организме необходимое содержание СО2, достаточное для регуляции дыхания в этих условиях. Различают следующие емкости легких:
1)общая емкость легких (ОЕЛ) —объем воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха —все четыре объема;
2)жизненная емкость легких (ЖЕЛ)включает в себя дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха. ЖЕЛ —это объем воздуха, выдохнутого из легких после максимального вдоха при максимальном выдохе. ЖЕЛ =ОЕЛ —остаточный объем легких. ЖЕЛ составляет у мужчин 3,5 — 5,0л, у женщин — 3,0—4,0л;
3)емкостьвдоха (Е )равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха, составляет в среднем 2,0 — 2,5л;
4)функциональная остаточная емкость(ФОЕ) —объем воздуха в легких после спокойного выдоха. В легких при спокойном вдохе и выдохе постоянно содержится примерно 2500мл воздуха, заполняющего альвеолы и нижние дыхательные пути. Благодаря этому газовый состав альвеолярного воздуха сохраняется на постоянном уровне.
Исследование легочных объемов и емкостей как важнейших показателей функционального состояния легких имеет большое медико-физиологическое значение не только для диагностики заболеваний (ателектаз, рубцовые изменения легких, поражения плевры), но и для экологического мониторинга местности и оценки состояния функции дыхания популяции в экологически неблагополучных зонах.
Для сопоставимости результатов измерений газовых объемов и емкостей материалы исследований должны быть приведены к стандартному состоянию BTPS, т.е. соотноситься с условиями в легких, где температура альвеолярного воздуха соответствует температуре тела, кроме того, воздух находится при определенном давлении и насыщен водяными парами.
Воздух, находящийся в воздухоносных путях (полость рта, носа, глотки, трахеи, бронхов и бронхиол), не участвует в газообмене, и поэтому пространство воздухоносных путей называют вреднымилимертвым дыхательным пространством.Во время спокойного вдоха объемом 500мл в альвеолы поступает только 350мл вдыхаемого атмосферного воздуха. Остальные 150мл задерживаются в анатомическом мертвом пространстве. Составляя в среднем треть дыхательного объема, мертвое пространство снижает на эту величину эффективность альвеолярной вентиляции при спокойном дыхании. В тех случаях, когда при выполнении физической работы дыхательный объем увеличивается в несколько раз, объем анатомического мертвого пространства практически не влияет на эффективность альвеолярной вентиляции.
При некоторых патологических состояниях —при анемии, легочной эмболии или эмфиземе могут возникать очаги —зоны альвеолярного мертвого пространства. В подобных зонах легких не происходит газообмена.
Легочные объемы. Легочная вентиляция
Для исследования функционального состояния аппарата внешнего дыхания как в клинической практике, так и в физиологических лабораториях широко используют определение легочных объемов.
Различают четыре положения грудной клетки, которым соответствуют четыре основных объема легких: дыхательный, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха и остаточный объем.
Дыхательный объем — количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. Его объем составляет 3ˑ10-4 — 7ˑ10-4 м3 (300 — 700 мл). Дыхательный объем обеспечивает поддержание определенного уровня парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе, способствуя тем самым нормальному напряжению газов в артериальной крови.
Резервный объем вдоха — количество воздуха, которое может быть введено в легкие, если вслед за спокойным вдохом произвести максимальный вдох. Резервный объем вдоха равняется 1,5ˑ10-3—2ˑ10-3 м3 (1500—2000 мл). Резервный объем вдоха определяет способность легких к добавочному расширению, необходимость в котором имеется при увеличении потребности организма в газообмене.
Резервный объем выдоха — тот объем воздуха, который удаляется из легких, если вслед за спокойным вдохом и выдохом произвести максимальный выдох. Он составляет 1,5ˑ10-3—2ˑ10-3 м3 (1500—2000 мл). Резервный объем выдоха определяет степень постоянного растяжения легких.
Остаточный объем — это объем воздуха, который остается в легких после максимально глубокого выдоха. Остаточный объем равняется 1ˑ10-3—1,5ˑ10-3 м3 (1000—1500 мл) воздуха.
Дыхательный объем, резервные объемы вдоха и выдоха составляют так называемую жизненную емкость легких.
Жизненная емкость легких (показатель внешнего дыхания) — самое глубокое дыхание, на которое способен данный человек. Она определяется тем количеством воздуха, которое может быть удалено из легких, если после максимального вдоха сделать максимальный выдох.
Жизненная емкость легких у мужчин молодого возраста составляет 3,5ˑ10-3—4,8ˑ10-3 м3 (3,5—4,8 л), у женщин —3ˑ10-3—3,5ˑ10-3 м3 (3—3,5 л). Показатели жизненной емкости легких изменчивы. Они зависят от пола, возраста, роста, массы, положения тела, состояния дыхательных мыщц, уровня возбудимости дыхательного центра и других факторов.
Общая емкость легких состоит из жизненной емкости легких и остаточного объема воздуха.
Коллапсный воздух — это минимальное количество воздуха, которое остается в легких после двустороннего открытого пневмоторакса. Наличие коллапсного воздуха в легких доказывается простым опытом. Установлено, что кусочек ткани легкого после пневмоторакса плавает в воде, а легкое мертворожденного (недышавшего) плода тонет.
Частота и глубина дыхания может оказать значительное влияние на циркуляцию воздуха в легких во время дыхания или на легочную вентиляцию.
Легочная вентиляция — количество воздуха, обмениваемое в 1 мин. За счет легочной вентиляции обновляется альвеолярный воздух и в нем поддерживается парциальное давление кислорода и углекислого газа на таком уровне, который обеспечивает нормальный газообмен. Легочную вентиляцию определяют путем умножения дыхательного объема на число дыханий в 1 мин (минутный объем дыхания). У взрослого человека в состоянии относительного физиологического покоя легочная вентиляция составляет 6ˑ10-3—8ˑ10-3 м3 (6—8 л) в 1 мин. Определение минутного объема дыхания имеет диагностическое значение.
Легочные объемы могут быть определены с помощью специальных приборов — спирометра и спирографа. Спирографический метод позволяет графически регистрировать величины легочных объемов.
