Объемные и потоковые показатели вентиляции легких. Методы исследования
НАВИГАЦИЯ ПО СТРАНИЦЕ
легко понять и запомнить
Спирометрия — метод измерения объемов выдыхаемого воздуха с помощью прибора спирометра.
Используются спирометры разного типа с турбиметрическим датчиком, а также водные, в которых выдыхаемый воздух собирается под колокол спирометра, помещенный в воду, и по подъему колокола определяется объем выдыхаемого воздуха. В последнее время все шире применяются датчики, чувствительные к изменению объемной скорости воздушного потока, подсоединенные к компьютерной системе. В частности, на этом принципе работает компьютерная система, называемая «Спирометр MAC-1».Эта система выпускается в Минске. Она позволяет проводить не только спирометрию, но и спирографию, а также
Пневмотахография — методика непрерывной регистрации объемной скорости потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Спирография — методика непрерывной регистрации объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Получаемую при этом графическую кривую называют спирограммой. По спирограмме можно определить не только жизненную емкость легких и дыхательные объемы, но и частоту дыхания, а также произвольную максимальную вентиляцию легких.
Существует также много других методов исследования респираторной системы.
Среди них: плетизмография грудной клетки, прослушивание звуков грудной клетки, рентгеноскопия и рентгенография, определение содержания кислорода и углекислого газа в потоке выдыхаемого воздуха и др.
Легочные объемы и емкости
Эти показатели рассчитываются по специальным формулам.
Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха, находящийся в легких после максимально глубокого вдоха.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который может выдохнуть человек при максимально глубоком медленном выдохе, сделанном после максимального вдоха, в последнее время в связи с внедрением пневмотахографической техники все чаще определяют так называемую форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ).
При определении ФЖЕЛ пациент должен после максимально глубокого вдоха сделать максимально глубокий форсированный выдох. При этом выдох должен производиться с усилием, направленным на достижение максимальной объемной скорости выдыхаемого воздушного потока на протяжении всего выдоха. Компьютерный анализ такого форсированного выдоха позволяет рассчитать до 30 показателей внешнего дыхания.
Индивидуальную норму величины ЖЕЛ называют должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ). Ее рассчитывают на основе учета роста, массы тела, возраста, пола по формулам и таблицам.
Для женщин 18-25-летнего возраста расчет можно вести по формуле:
ДЖЕЛ = 3,8 Р + 0,029 В-3,190;
Для мужчин того же возраста:
ДЖЕЛ = 5,8 • Р + 0,085 В - 6,908,
где Р — рост в метрах, В — возраст в годах, ДЖЕЛ — объем в литрах.
В зависимости от перечисленных факторов пределы показателя должной ЖЕЛ близки к 3-6 л.
Величина измеренной ЖЕЛ считается пониженной, если это снижение составляет не менее 20 % от уровня ДЖЕЛ.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — воздух, остающийся в легких после спокойного выдоха. Эта емкость состоит из ООЛ и РОвыд.
Если для показателя внешнего дыхания применяют название емкость, то это значит, что в состав такой емкости входят более мелкие подразделения, называемые объемами. Например, ОЕЛ состоит из 4 объемов, ЖЕЛ — из 3 объемов.
Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, поступавший в легкие или удаляемый из них за один дыхательный цикл. Этот показатель называют также глубиной дыхания.
В состоянии покоя у взрослого человека ДО составляет 300-800 мл (15-20% от величины ЖЕЛ).
У месячного ребенка ДО — 30 мл, у годовалого — 70 мл, у десятилетнего — 230 мл. Если глубина дыхания больше нормы, то такое дыхание называют гиперпноэ —избыточное, глубокое дыхание, если же ДО меньше нормы, то применяют название олигопноэ — недостаточное, поверхностное дыхание. При нормальной глубине и частоте дыхания его называют эупноэ — нормальное, достаточное дыхание. Нормальная частота дыханияв покое у взрослых составляет 8-20 дыхательных циклов в минуту, у месячного ребенка — около 50, у годовалого — 35, десятилетнего — 20 циклов в минуту.
Резервный объем вдоха (РОвд) — объем воздуха, который человек может вдохнуть при максимально глубоком вдохе, сделанном после спокойного вдоха.
Величина РОвд в норме составляет 50-60% от величины ЖЕЛ (2-3 л).
Резервный объем выдоха (РОвыд) — максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть при максимально глубоком выдохе, сделанном после спокойного выдоха.
В норме величина РОвыд составляет 20-35% от ЖЕЛ (1-1,5л).
Остаточный объем легких (ООЛ) — воздух, остающийся в дыхательных путях и легких после максимального глубокого выдоха.
Его величина составляет 1-1,5 л (20-35% от ОЕЛ).
У лиц пожилого возраста величина ООЛ нарастает из-за уменьшения эластической тяги легких, проходимости бронхов, снижения силы дыхательных мышц и подвижности грудной клетки.
Анатомическое мертвое пространство (АМП) — это объем воздуха, находящийся в дыхательных путях до уровня респираторных бронхиол (на этих бронхиолах уже имеются альвеолы и возможен газообмен).
Величина АМП составляет 140-260 мл и зависит от особенностей конституции человека (при решении задач, в которых необходимо использовать АМП, а величина его не указана, принимают АМП равное 150 мл).
Физиологическое мертвое пространство (ФМП) — объем атмосферного воздуха, поступающий вдыхательные пути и легкие и не принимающий участие в газообмене.
ФМП больше анатомического мертвого пространства, так как включает его как составную часть. Кроме воздуха, находящегося вдыхательных путях, в состав ФМП входит воздух, поступающий в легочные альвеолы, но не обменивающийся газами с кровью из-за отсутствия или нарушения кровотока в этих альвеолах (для этого воздуха иногда применяется название альвеолярное мертвое пространство).
В норме величина функционального мертвого пространства составляет 20-35% от величины дыхательного объема.
Возрастание этой величины свыше 35% может свидетельствовать о ряде опасных заболеваний.
В медицинской практике важно учитывать фактор мертвого пространства при конструировании приборов для дыхания (высотные полеты, подводное плавание, противогазы), проведении ряда диагностических и реанимационных мероприятий. Придыхании через трубки, маски, шланги к дыхательной системе человека подсоединяется дополнительное мертвое пространство и при большом его объеме, несмотря на возрастание глубины дыхания, вентиляция альвеол атмосферным воздухом может стать недостаточной.
Минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха, проходящий через легкие за 1 мин.
Для определения МОД достаточно знать глубину (ДО) и частоту (ЧД) дыхания:
МОД = ДО*ЧД.
В покое МОД составляет 4-6 л/мин. Этот показатель часто называют также вентиляцией легких (следует отличать от альвеолярной вентиляции).
Альвеолярная вентиляция (АВ) — объем атмосферного воздуха, поступающий в легочные альвеолы за 1 мин.
Для расчета альвеолярной вентиляции надо знать величину мертвого пространства (МП). Если она не определена экспериментально, то для расчета берут МП = 150 мл. Для расчета альвеолярной вентиляции можно пользоваться формулой
АВ = (ДО — МП)* ЧД.
Например, если глубина дыхания у человека 650 мл, а частота дыхания 12 в 1 мин, то АВ = (650 - 150) 12 = 6000 мл.
Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — максимальный объем воздуха, который может быть провентилирован через легкие человека за 1 мин.
MBЛ может быть определена при произвольной гипервентиляции в покое (дышать максимально глубоко и часто в покое допустимо не более 15 с). С помощью специальной техники можно определить МВЛ во время выполнения интенсивной физической работы. В зависимости от конституции и возраста человека норма МВЛ находится в границах 40-170 л/мин.
Потоковые показатели внешнего дыхания
Простейшим методом определения одного из них — пиковой объемной скорости выдоха (ПОС), является пикфлоуметрия. Пикфлоуметры — простые и вполне доступные по стоимости приборы. Многие пациенты с заболеваниями дыхательных путей приобретают их для домашнего пользования.
Пиковая объемная скорость выдоха (ПОС) — максимальная объемная скорость потока выдыхаемого воздуха, достигнутая в процессе выдоха форсированной жизненной емкости легких.
В условиях медицинского стационара все большее распространение получают пневмотахографы с компьютерной обработкой получаемой информации. Приборы подобного типа позволяют на основе непрерывной регистрации объемной скорости воздушного потока в ходе выдоха форсированной жизненной емкости рассчитать до 30 показателей внешнего дыхания. Чаще всего определяются: ПОС, максимальные объемные скорости воздушного потока в момент выдоха, 25, 50, 75 % ФЖЕЛ, называемые соответственно показателями МОС25, МОС50, МОС75.
Популярно также определение объема форсированного выдоха за время, равное 1 с — ФЖЕЛ1.
На основе этого показателя рассчитывается тест Тиффно — выраженное в процентах отношение ФЖЕЛ1 к ЖЕЛ.
кривая поток-объем
Регистрируется также кривая, отражающая изменение объемной скорости воздушного потока в процессе форсированного выдоха. При этом по вертикали отображается объемная скорость (л/с), по горизонтали — процент выдыхаемой ФЖЕЛ. На таком графике вершина кривой указывает величину ПОС, проекция момента выдоха 25 % ФЖЕЛ на кривую характеризует МОС25, проекция 50% и 75% ФЖЕЛ соответствует величинам МОС50 и МОС75. Диагностическую значимость имеют только отдельные точки, но и весь ход кривой. Ее часть, соответствующая 0-25% выдыхаемой ФЖЕЛ, отражает проходимость для воздуха крупных бронхов, трахеи и верхних дыхательных путей, участок от 50 до 85% ФЖЕЛ — проходимость дистальных бронхов и бронхиол. Прогиб на нисходяшем участке кривой в области выдоха 75-85% ФЖЕЛ указывает на снижение проходимости мелких бронхов и бронхиол. Для большинства потоковых и объемных показателей внешнего дыхания отклонения их величины от должного (расчетного) значения более чем на 20% считаются выходящими за пределы нормы.
