Чему равен минутный объем дыхания в покое. Определение минутного объема дыхания (мод) и легочных объемов. Функцию дыхания у человека реализуют

Содержание

Дыхательный объем — норма, частота и глубина дыхания, как и в чем измеряется

Чему равен минутный объем дыхания в покое. Определение минутного объема дыхания (мод) и легочных объемов. Функцию дыхания у человека реализуют

1001student.ru > Биология > Дыхательный объем — норма, частота и глубина дыхания, как и в чем измеряется

С точки физиологии, поступающий и выделяемый воздух при нормальном дыхании – дыхательный объем. Норма при адекватном газообмене — 500 мл.

  • Внешнее дыхание
  • Методы оценки дыхательной функции легких
  • Объемные показатели внешнего дыхания
  • Таблица «Объемы легких взрослого человека в литрах»
  • Потоковые показатели внешнего дыхания
  • Как измерить объем легких в домашних условиях
  • Заключение

Внешнее дыхание

Выделяют две формы дыхательного процесса: внешний и тканевый. При первом осуществляется обмен кислорода через альвеолы (воздухоносные мешочки, обильно кровоснабжающиеся).

Через альвеолярно-капиллярную мембрану происходит газообмен. Вторая форма осуществляется на уровне клеток, сопровождается образованием энергии (так, реакции дыхательной цепи протекают в митохондриях).

Методы оценки дыхательной функции легких

Для комплексной оценки необходимо всесторонне оценить дыхательную систему. Выполняют внешний осмотр грудной клетки, оценивая ее симметричность, тип дыхания, выполняя подсчет частоты дыхательных движений.

Затем определяют границы легких посредством перкуссии, оценивают ое дрожание, характер легочного звука методом пальпации, после чего приступают к аускультации.

Спирометрия

В настоящее время диагностику осуществляет с помощью следующих методов исследования:

  • спирометрии;
  • пневмотахометрии;
  • пикфлоуметрии.

Общая емкость легких

Это тот наибольший объем, что заполняет легкие при максимальном вдохе. Показатель варьируется среди различных групп.

Занятия спортом вносят свои изменения в анатомию легких, поэтому у спортсменов показатель может достигать до 8 литров и выше (тогда, как у обычного человека — от 3,5 литров).

Жизненная емкость легких

Один из основных показателей, определяемых в ходе спирометрии. Под этим термином понимают выдыхаемый после полного вдоха воздух. У здоровых людей показатель соответствует 3 — 5 л.

Также выделяют должную и форсированную жизненные емкости легких (ДЖЕЛ и ФЖЕЛ). Первая вычисляется так: берется произведение длины тела в сантиметрах и коэффициента (20 для женщин и 25 у мужчин).

Вторая определяется, как и ЖЕЛ, но при резком выдохе. Последняя достигает до четырех литров.

Резервный объем выдоха

Под ним понимают такое количество воздуха, которое возможно выдохнуть, несмотря на выполненный в спокойном состоянии выдох (без вспомогательного поступления воздуха).

Среди лиц, страдающих лишним весом, значение ниже, нормальные показатели РО2 составляют от одного до полутора литров.

Резервный объем вдоха

Этот показатель аналогичен предыдущему, но здесь учитывают объем, который можно вдохнуть после обычного вдоха. Средние величины РО1 колеблются в пределах от полутора до двух литров.

Остаточный объем легких

Определяется, как сохранный объем после полного выдоха. Определяется посредством спирометрии в абсолютных и относительных значениях (от одного до полутора литров и 90-115% соответственно).

Функциональная остаточная емкость

Оставшаяся часть объема при ненапряженном выдохе. В норме при спирометрическом измерении составляет 90 — 110%.

Анатомическое мертвое пространство

Воздух, сохраняющийся в альвеолах и не выводящийся из организма при выдохе. Значения параметра составляют 140 – 150 мл.

Физиологическое мертвое пространство

Это сумма объема невентилируемых альвеол и недиффундируемого воздуха, присутствующего в легких.

В легких есть группы альвеол (например, расположенные в верхушечных сегментах), не участвующие в перфузии. Сумма данных с анатомически мертвым пространством составляет функциональное. Показатели — от одного литра и выше (зависит от следующего показателя).

Минутный объем дыхания

Можно посчитать, как произведение ЧДД и ДО. ЧД (частота дыхания или глубина) в среднем 14 — 18 движений в минуту, тогда МОД 3 — 10 л (в среднем 6 — 7 л).

Альвеолярная вентиляция

Тот дыхательный объем, что непосредственно участвуют в газообмене. Это произведение частоты ЧДД и разности ДО и физиологического мертвого пространства.

Максимальная вентиляция легких или МВЛ – подразумевает определение объема воздуха на фоне глубокого дыхания за минуту.

При исследовании последней, человеку предлагают дышать глубоко и часто в течение четверти или трети минуты. Далее показатель приближают к минуте математически. Норма для взрослого человека соответствует ¾ от МОД (2,3 – 7,5 л).

Таблица «Объемы легких взрослого человека в литрах»

ПараметрыНорма
ЖЕЛ3 — 5 л
ФЖЕЛ2,3 — 4 л
ЧДД16 — 18 в мин.
РО11,4 — 1,8 л
РО21,0 — 1,5 л
МОД3 — 10 л

Пиковая объемная скорость

Под ней понимают максимум скорости при резком выдохе. Для определения удобны пикфлуометры – приборы для измерения легочной функции (на корпус аппарата нанесены числовые значения, которые отражают силу воздушного потока, выдыхаемого человеком).

Процедуру проводят в вертикальном положении человека, после глубокого вдоха. Для достоверного результата измеряют трижды (выбирают то измерение, где выше показатель).

Обструктивные и рестриктивные нарушения

Исследование легочных объемов позволяет определить тип патологии. Так, при обструкции отмечается снижение объема форсированного выдоха (здесь и далее аббревиатура ОФВ1), что связано с повышением сопротивления дыхательных путей. Падение ОФВ1 ведет к уменьшению индекса Тиффно.

При рестрикции в акте дыхания участвует не все легкое, в следствие воспалительных изменений паренхимы. У лиц с данным нарушением соотношение выдоха и вдоха увеличивается. Значительное снижение ОФВ1, ФЖЕЛ (в отличие от обструктивного синдрома), индекс Тиффно (в числителе, в знаменателе ФЖЕЛ) в норме или отмечается легкое его снижение.

Как измерить объем легких в домашних условиях

Наиболее простой способ заключается в выдыхании воздуха через трубку, установленную в бутылку.

Для выполнения исследования следует набрать воду в пятилитровую пластиковую бутылку. После чего в нее погружается трубка одним концом, а другой, свободный, необходимо прикрыть (для предотвращения поступления воздуха).

На следующем этапе эту конструкцию с водой переворачивают вниз, установив в глубокую посуду. Далее человек выдыхает воздух в трубку. Количество вытесненной воды из бутылки соответствует легочному объему.

Заключение

Исследование органов дыхания имеет огромное значение в медицине для предупреждения, определения, контроля за течением заболеваний. Введение инструментальных неинвазивных методов позволяет проверить состояние бронхолегочных пациентов за короткое время.

Источник: https://1001student.ru/biologiya/dyhatelnyj-obem-legkih.html

Внешнее дыхание и объемы легких

Чему равен минутный объем дыхания в покое. Определение минутного объема дыхания (мод) и легочных объемов. Функцию дыхания у человека реализуют

Для фридайвера легкие явлются основным “рабочим инстументом” (конечно, после головного мозга), поэтому нам важно понимать устройство легких и весь процесс дыхания. Обычно, когда мы говорим о дыхании, мы имеем в виду внешнее дыхание или вентиляцию легких — единственный заметный для нас процесс в цепи дыхания. И рассматривать дыхание надо начинать именно с него.

Строение легких и грудной клетки

Легкие представляют собой пористый орган, похожий на губку, напоминающий в своем строении скопление отдельных пузырьков или виноградную гроздь с большим количеством ягод.

Каждая «ягода» — это легочная альвеола (легочный пузырек) — место, где происходит выполнение основной функции легких — газообмен. Между воздухом альвеол и кровью лежит воздушно-кровяной барьер, образованный очень тонкими стенками альвеолы и кровеносного капилляра.

Именно через этот барьер происходит диффузия газов: из альвеолы в кровь поступает кислород, а из крови в альвеолу углекислый газ.

Воздух к альвеолам поступает по воздухоносным путям — трохея, бронхи и более мелкие бронхиолы, которые завершаются альвеолярными мешками.

Ветвление бронхов и бронхиол формирует доли (правое легкое имеет 3 доли, левое – 2 доли).

В среднем в обоих легких имеется около 500-700 млн альвеол, дыхательная поверхность которых составляет от 40 м2 при вы­дохе до 120 м2 при вдохе. При этом большее количество альвеол находится в нижних отделах легких.

Бронхи и трахея имеют в своих стенках хрящевое основание и поэтому достаточно жестки. Бронхиолы и альвеолы имеют мягкие стенки и поэтому могут спадаться, то есть слипаться, как спустивший воздушный шарик, если в них не поддерживать некое давление воздуха. Чтобы этого не произошло, легкие, как единый орган, со всех сторон покрытый плеврой — прочной герметичной оболочкой.

Плевра имеет два слоя — два листка. Один листок плотно прилежит к внутренней поверхности жесткой грудной клетки, другой — окружает легкие.

Между ними находится плевральная полость, в которой поддерживается отрицательное давление. Благодаря этому легкие находятся в расправленном состоянии.

Отрицательное давление в плевральной щели обусловлено эластической тягой легких, то есть постоянным стремлением легких уменьшить свой объем.

Эластическая тяга легких обусловлена тремя факторами:1) упругостью ткани стенок альвеол вследствие наличия в них эластичных волокон2) тонусом бронхиальных мышц

3) поверхностным натяжением пленки жидкости, покрывающей внутреннюю поверхность альвеол.

Жесткий каркас грудной клетки составляют ребра, которые гибко, благодаря хрящам и суставам, присоединяются к позвоночнику и суставам. Благодаря этому грудная клетка увеличивает и уменьшает свой объем, сохраняя при этом жесткость, необходимую для защиты находящихся в грудной полости органов.

Дыхательные мышцы

Для того, чтобы вдохнуть воздух, нам необходимо создать в легких давление более низкое, чем атмосферное, а чтобы выдохнуть более высокое. Таким образом, для вдоха необходимо увеличение объема грудной клетки, для выдоха — уменьшением объема. На самом деле большая часть усилий дыхания расходуется на вдох, в обычных условиях выдох осуществляется за счет упругих свойств легких.

Основной дыхательной мышцей является диафрагма — куполообразная мышечная перегородка между полостью грудной клетки и брюшной полостью. Условно её границу можно провести по нижнему краю ребер.

При вдохе диафрагма сокращается, растягиваясь активным действием в сторону нижних внутренних органов. При этом несжимаемые органы брюшной полости оттесняются вниз и в стороны, растягивая стенки брюшной полости. При спокойном вдохе купол диафрагмы спускается приблизительно на 1.

5 см, соответственно увеличивается вертикальный размер грудной полости. При этом нижние ребра несколько расходятся, увеличивая и обхват грудной клетки, что особенно заметно в нижних отделах.

При выдохе диафрагма пассивно расслабляется и подтягивается, удерживающими её сухожилиями, в своё спокойное состояние.

Кроме диафрагмы, в увеличении объема грудной клетки принимают участие также наружные косые межреберные и межхрящевые мышцы. В результате подъема ребер увеличивается смещение грудины вперед и отхождение боковых частей ребер в стороны.

При очень глубоком интенсивном дыхании или при повышении сопротивления вдоху в процесс увеличения объема грудной клетки включается ряд вспомогательных дыхательных мышц, которые могут поднимать ребра: лестничные, большая и малая грудные, передняя зубчатая. К вспомогательным мышцам вдоха относятся также мышцы, разгибающие грудной отдел позвоночника и фиксирующие плечевой пояс при опоре на откинутые назад руки(трапециевидная, ромбовидные, поднимающая лопатку).

Как говорилось выше, спокойный вдох протекает пассивно, практически на фоне расслабления мышц вдоха.

При активном интенсивном выдохе «подключаются» мышцы брюшной стенки, в результате чего объем брюшной полости уменьшается и повышается давление в ней. Давление передается на диафрагму и поднимает ее.

Вследствие сокращения внутренних косых межреберных мышц происходит опускание ребер и сближение их краев.

Дыхательные движения

В обычной жизни, понаблюдав за собой и своими знакомыми, можно увидеть как дыхание, обеспечиваемое в основном диафрагмой, так и дыхание, обеспечиваемое в основном работой межреберных мышц. И это в пределах нормы. Мышцы плечевого пояса чаще подключаются при серьезных заболеваниях или интенсивной работе, но почти никогда — у относительно здоровых людей в нормальном состоянии.

Считается, что дыхание, обеспечиваемое в основном движениями диафрагмы, характерно больше для мужчин. В норме вдох сопровождается незначительным выпячиванием брюшной стенки, выдох — незначительным ее втяжением. Это брюшной тип дыхания.

У женщин чаще всего встречается грудной тип дыхания, обеспечиваемый в основном работой межреберных мышц. Это может быть связано с биологической готовностью женщины к материнству и, как следствие, с затрудненностью брюшного дыхания при беременности. При этом типе дыхания наиболее заметные движения совершает грудина и ребра.

Дыхание, при котором активно движутся плечи и ключицы, обеспечивается работой мышц плечевого пояса. Вентиляция легких при этом малоэффективна и касается только верхушек легких. Поэтому такой тип дыхания называется верхушечным. В обычных условиях такой тип дыхания практически не встречается и используется либо в ходе тех или иных гимнастик или развивается при серьезных заболеваниях.

Во фридайвинге мы считаем, что брюшной тип дыхания или дыхание животом является наиболее естественным и продуктивным. Об этом же говорится при занятиях йогой и пранаямой.

Во-первых, потому, что в нижних долях легких находится больше альвеол. Во-вторых, дыхательные движения связаны с нашей вегетативной нервной системой. Дыхание животом активирует парасимпатическую нервную систему – педаль тормоза для организма.

Грудное дыхание активирует симпатическую нервную систему – педаль газа. При активном и долгом верхушечном дыхании происходит перестимуляция симпатической нервной системы. Это работает в обе стороны. Так паникующие люди всегда дышат верхушечным дыханием.

И наоборот, если какое-то время спокойно дышать животом, происходит успокоение неврной системы и замедление всех процессов.

Легочные объемы

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом.

 Кроме обычного дыхательного объема при максимально глубоком вдохе человек может вдохнуть еще приблизительно 3000 мл воздуха — это резервный объем вдоха.

 После обычного спокойного выдоха обычный здоровый человек напряжением мышц выдоха способен «выдавить» из легких еще около 1300 мл воздуха — это резервный объем выдоха

Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких (ЖЭЛ): 500 мл + 3000 мл + 1300 мл = 4800 мл.

Как видим, природа подготовила для нас почти десятикратный запас по возможности «прокачивать» воздух через легкие.

Дыхательный объем — количественное выражение глубины дыхания. Жизненная емкость легких определяет собой максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких в течение одного вдоха или выдоха. Средняя жизненная емкость легких у мужчин составляет 4000 — 5500 мл, у женщин — 3000 — 4500 мл. Физические тренировки и различные растяжки грудной клетки позволяют увеличить ЖЭЛ.

После максимального глубокого выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха. Это — остаточный объем. Большая его часть может быть удалена из легких только при открытом пневмотораксе.

Остаточный объем определяется в первую очередь эластичностью диафрагмы и межреберных мышц. Увеличение подвижности грудной клетки и уменьшение остаточного объема – важная задача при подготовке к нырянию на большие глубины.

Погружения ниже остаточного объема для обычного нетренированного человека – это погружения глубже 30-35 метров.

Один из популярных способов увеличения эластичности диафрагмы и уменьшения остаточного объема легких – регулярное выполнение уддияна бандхи.

Максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких, называется общей емкостью легких, она равна сумме остаточного объема и жизненной емкости легких (в использованном примере: 1200 мл + 4800 мл = 6000 мл).

Объем воздуха, находящийся в легких в конце спокойного выдоха (при расслабленной дыхательной мускулатуре) называется функциональной остаточной емкостью легких.

 Она равна сумме остаточного объема и резервного объема выдоха (в использованном примере: 1200 мл + 1300 мл = 2500 мл).

Функциональная остаточная емкость легких близка к объему альвеолярного воздуха перед началом вдоха.

Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в единицу времени. Обычно измеряют минутный объем дыхания. Вентиляция легких зависит от глубины и частоты дыхания, которая в состоянии покоя составляет от 12 до 18 вдохов в минуту. Минутный объем дыхания равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания, т.е. примерно 6-9 л.

Для оценки легочных объемов используется спирометрия — метод исследования функции внешнего дыхания, включающий в себя измерение объёмных и скоростных показателей дыхания. Мы рекомендуем пройти это исследование всем, кто планирует серьезно заниматься фридайвингом.

Мертвое пространство

Воздух находится не только в альвеолах, но и в воздухоносных путях. К ним относятся полость носа (или рта при ротовом дыхании), носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

Воздух, находящийся в воздухоносных путях (за исключением дыхательных бронхиол), не участвует в газообмене. Поэтому просвет воздухоносных путей называют анатомическим мертвым пространством.

 При вдохе последние порции атмосферного воздуха входят в мертвое пространство и, не изменив своего состава, покидают его при выдохе.

Объем анатомического мертвого пространства около 150 мл или примерно 1/3 дыхательного объема при спокойном дыхании. Т.е. из 500 мл вдыхаемого воздуха в альвеолы поступает лишь около 350 мл. В альвеолах в конце спокойного выдоха находится около 2500 мл воздуха, поэтому при каждом спокойном вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.

Источник: http://freediver.me/articles/physiology/vneshnee-dyhanie-i-obemy-legkih

Роль дыхания и кислорода в нашем организме

Чему равен минутный объем дыхания в покое. Определение минутного объема дыхания (мод) и легочных объемов. Функцию дыхания у человека реализуют

Для жизненных процессов, протекающих в организме большое значение имеет состояние органов дыхания. Органы дыхания состоят из воздухоносных путей.

К ним относятся полости рта и носа, гортань, трахея, бронхи и мелкие бронхи — бронхиолы, заканчивающиеся мельчайшими тонкостенными пузырьками — альвеолами, которых насчитывается несколько миллионов. Если расправить их стенки в одной плоскости, то они займут поверхность около 65 м2.

Стенки легочных пузырьков оплетены кровеносными капиллярами. Кислород, поступающий в легкие через тонкие стенки легочных пузырьков и капилляров, проникает через кровь к клеткам организма, а углекислота выходит из крови в легкие.

Механизм дыхания

Вдох и выдох происходят вследствие сокращения и расслабления дыхательных мышц. При нормальном спокойном вдохе работают главным образом наружные межреберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе, кроме наружных межреберных мышц и диафрагмы, участвуют мышцы шеи и груди. Выдох происходит в результате расслабления мышц, производящих вдох.

Частота и глубина дыхания регулируются центральной нервной системой в соответствии с объемом производимой работы, изменениями атмосферного давления, состава воздуха. В покое при каждом вдохе в легкие поступает около 500 мл воздуха.

Частота дыхания человека 14—16 в минуту. В дыхании участвует часть легких. Количество воздуха, проходящее через легкие в покое, составляет в 8 л в минуту.

В течение суток через легкие человека проходит 13000—15000 л воздуха.

При физической работе дыхание учащается и углубляется. В связи с этим объем легочной вентиляции увеличивается. Например, при марше по ровной дороге со скоростью 6 км/ч частота дыхания не превышает 18—20 в минуту, но дыхание становится более глубоким. Количество воздуха, проходящего через легкие, увеличивается втрое.

При более быстром продвижении, например, при беге или ходьбе на лыжах, дыхательные движения могут участиться до 20—30 в минуту. Количество воздуха, поступающего в легкие, может увеличиться до 15—20 л и больше.

https://www.youtube.com/watch?v=NOGN2kH8hYE

Такое количество требует увеличения жизненной емкости легких (количество воздуха, которое может быть выдохнуто после наибольшего вдоха).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) неодинакова

Жизненная емкость легких в результате настойчивой тренировки увеличивается. У лиц, не занимающихся физическим трудом, жизненная емкость легких равна 3000—-1000 мл.

У тренированных людей она равна 5000 – 6000 мл.

Наибольшую жизненную емкость легких имеют пловцы, гребцы, бегуны. Молодой человек должен усвоить, что для использования возможностей легких необходимо правильно дышать Во всех случаях нужно дышать глубже и через нос.

В результате физических упражнении, особенно, дыхальных, жизненная емкость легких увеличивается улучшается вентиляция легких, что способствует предохранению от возможных заболеваний легких, таких, к трахеиты, бронхиты, бронхиальная астма, воспален» легких и даже туберкулез.

Закаленные люди редко болеют гриппом, а если болеют, переносят его легко и без осложнений.

Жизненную ёмкость лёгких принято измерять в сантиметрах кубических (см³).

У взрослых мужчин ЖЕЛ колеблется между цифрами 3 500-4 000 см³.

Для женщин жизненная ёмкость лёгких составляет в среднем 2 500-3 000 см³.

что такое жизненная емкость легких

У мальчиков 4-17 лет данный показатель пребывает в пределах 1200-3500 см³. Для девочек того же возраста норма ЖЕЛ – 900-2760 см³.

Иногда показатели существенно отличаются от нормы. Так у спортсменов или лиц, имеющих от природы крепкое здоровье, они могут достигать уровня 6 000-8000 см³. Большей ЖЕЛ обладают высокорослые, некурящие люди, представители некоторых профессий, связанных с повышенной активностью и существенными физическими нагрузками (моряки, грузчики, кочегары, кузнецы, военнослужащие).

Важным преимуществом людей с высокой жизненной ёмкостью лёгких становится полноценное насыщение организма кислородом, тогда как при заниженных показателях О2 поступает в альвеолы в малых количествах.

Жизненая емкость легких склонна к постепенному понижению. Наблюдаются возрастные изменения динамики этого показателя – по мере старения человека они уменьшаются на 25-35%.

Существуют интересные статистические данные – помимо пола и возраста, на средние цифры жизненой емкости легких способны повлиять раса и национальная принадлежность человека.

В результате многочисленных исследований обнаружилось, что в сравнении с европейцами азиаты часто имеют более низкие лёгочные показатели

Из чего состоит жизненая емкость легких

ЖЕЛ представляет собой сумму 3 основных показателей:

  1. дыхательного объёма;
  2. объёма резервного воздуха;
  3. остаточного функционального объёма.

Дыхательный объём представляет собой количество воздуха, которое удаётся вдохнуть и выдохнуть здоровому взрослому человеку в спокойном состоянии. Чаще всего его количество составляет 400-500 см³.

Под объёмом резервного воздуха следует понимать глубину глотка, который можно сделать после глубоко вдоха (около 1500 см³).

Остаточный функциональный объём складывается из количества воздушной массы, которую не получится выдохнуть, и показателей резервного выдоха.

Даже после самого глубокого выдоха в лёгких остаётся еще около 800-1700 кубических сантиметров воздуха.
В каких случаях необходимо уточнять лёгочный объём

Показатели ЖЕЛ играют важную роль при подозрении на наличие у пациента заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной системы.

После того, как стандартный объём лёгких определён, специалист может поставить точный диагноз, и назначить больному высокоэффективный лечебный курс.

Постоянный недостаток кислорода способен привести к нежелательным осложнениям и недостаточной результативности терапевтических мероприятий. Только благодаря точным расчётам ЖЕЛ, можно рассчитывать на успешное прохождение лечения, и нормализацию состояния пациента.

Чтобы определить, необходима ли процедура по измерению ЖЕЛ, врач должен обязательно определить состояние диафрагмы и уровень перкуторного тона, измеряемого над лёгкими. Дополнительно предусмотрено проведение рентгеновского снимка, при изучении которого специалист уточняет, соответствует ли уровень прозрачности лёгочных полей требуемым показателям.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.