Механизм акта вдоха

Механизм акта вдоха

Акт выдоха (экспирация) - пассивный процесс. Когда в межреберных мышцах заканчивается процесс возбуждения, они расслабляются, вследствие чего ребра пассивно возвращаются в исходное положение, точно так же прекращение сокращения диафрагмы приводит к тому, что она занимает свое прежнее куполообразное положение. Возвращение ребер и диафрагмы в исходное положение приводят к уменьшению объема грудной полости, а следовательно, к уменьшению в ней давления. Одновременно при возвращении ребер в исходное положение давление в плевральной полости повышается, т.е. в ней уменьшается отрицательное давление. При глубоком выходе оно равно -3, -4 мм рт.ст. Все эти процессы, обеспечивающие повышение давления в грудной и плевральной полости, приводят к тому, что легкие сдавливаются и из них пассивно выходит воздух - осуществляется выдох.

Усиленный выдох является активным процессом. В его осуществлении принимают участие: внутренние межреберные мышцы, волокна которых идут в противоположном направлении по сравнению с наружными: снизу вверх и вперед. При их сокращении ребра опускаются вниз и объем грудной полости уменьшается. Усиленному выходу способствует также сокращение мышц брюшного пресса, которые давят на диафрагму, увеличивая ее купол, уменьшают объем грудной полости. Наконец, мышцы пояса верхней конечности, сокращаясь, сдавливают в верхней част грудную клетку и уменьшают ее объем.

В результате уменьшение объема грудной полости в ней увеличивается давление, вследствие чего воздух выталкивается из легких - происходит активный выдох. На вершине выхода давление в легких может быть больше атмосферного на 3-4 мм рт.ст.

Акты вдоха и выдоха ритмически сменяют друг друга. Взрослый человек делает 15-20 дыханий в минуту. Дыхание физически тренированных людей более редкое (до 8-12 дыханий в минуту) и глубокое.

Форсированный вдох - увеличение объема легких с остаточного объема до общей емкости .

Поступающий в легкие во время вдоха воздух заполняет дыхательные пу-

ти, и часть его достигает альвеол, где смешивается с альвеолярным воздухом.

Остальная, обычно меньшая, часть остается в дыхательных путях, в которых обмен газов между содержащимся в них воздухом и кровью не происходит, т.е. в так называемом мертвом пространстве.

Дыхательное мертвое пространство – объем дыхательных путей, в котором

не происходят процессы газообмена между воздухом и кровью. Различают ана-

томическое и физиологическое (или функциональное) мертвое пространство.

Анатомическое дыхательное мертвое пространство представляет собой объем

воздухоносных путей, начиная от отверстий носа и рта и, кончая дыхательными

бронхиолами легкого. Под функциональным (физиологическим) мертвым пространством понимают все те участки дыхательной системы, в которых не происходит газообмен. К функциональному мертвому пространству (относят) в

отличие от анатомического относятся не только воздухоносные пути, но также

альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются кровью. В таких аль-

веолах газообмен невозможен, хотя их вентиляция и происходит.

У человека среднего возраста объем анатомического мертвого пространст-

ва равен 140-150 мл или примерно 1/3 дыхательного объема при спокойном

дыхании. В альвеолах к концу спокойного выдоха находится около 2500 мл

воздуха (функциональная остаточная емкость), поэтому при каждом спокойном

вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.

Таким образом, вентиляция обеспечивает поступление наружного воздуха

в легкие и части его в альвеолы и удаление вместо него смеси газов (выдыхае-

мого воздуха), состоящей из альвеолярного воздуха и той части наружного воз-

духа, которая заполняет мертвое пространство в конце вдоха и удаляется пер-

вой в начале выдоха. Поскольку альвеолярный воздух содержит меньше кисло-

рода и больше углекислого газа, чем наружный, суть вентиляции легких сво-

дится к доставке в альвеолы кислорода (возмещающего убыль кислорода, пере-

ходящего из альвеол в кровь легочных капилляров) и удалению из них углекислого газа (поступающего в альвеолы из крови легочных капилляров).

Между уровнем тканевого метаболизма (скорость потребления тканями кислорода и образования в них углекислоты) и вентиляцией легких существует зависимость, близкая к прямой пропорциональности. Соответствие легочной и, главное, альвеолярной вентиляции уровню метаболизма обеспечивается системой регуляции внешнего дыхания и проявляется в виде увеличения минутного объема дыхания (как за счет увеличения дыхательного объема, так и частоты дыхания)

при увеличении скорости потребления кислорода и образования углекислоты в

тканях.

Вентиляция легких происходит, благодаря процессу (дыхательным движениям), который обуславливает механическое перемещение воздушных масс по трахеобронхиальным путям объемными потоками. В отличие от конвективного перемещения газов из окружающей среды в бронхиальное пространство дальнейший транспорт газов (переход кислорода из бронхиол в альвеолы и, соответственно, углекислого газа из альвеол в бронхиолы) осуществляется, главным образом, путем диффузии. Поэтому различают понятие “легочная вентиляция” и “альвеолярная вентиляция”.

Спирографи́я (лат. spiro дышать + греч. graphō писать, изображать) метод исследования функции легких путем графической регистрации во времени изменений их объема при дыхании. С помощью спирографии определяют число дыханий в 1 мин (частота дыхания, ЧД); объем воздуха, поступающего в легкие в течение одного вдоха (дыхательный объем, ДО); объем воздуха, поступающего в легкие за 1 мин (минутный объем дыхания, МОД); объем кислорода, потребляемого организмом в течение 1 мин (потребление кислорода, ПО2); объем кислорода, потребляемого организмом из 1 л поступающего в легкие воздуха (коэффициент использования кислорода, КИО2); максимальный объем воздуха, выдыхаемого из легких при спокойном выдохе после максимального глубокого вдоха (жизненная емкость легких (Жизненная ёмкость лёгких), ЖЕЛ), максимальный объем воздуха, выдыхаемого из легких при форсированном выдохе после максимально глубокого вдоха (форсированная жизненная емкость легких (Форсированная жизненная ёмкость лёгких), ФЖЕЛ); максимальный объем воздуха, поступающего в легкие при спокойном вдохе после максимально глубокого выдоха (жизненная емкость легких на вдохе, ЖЕЛвд); максимальный объем газа, выдыхаемого из легких за 1 с при форсированном выдохе после максимального глубокого вдоха (объем форсированного выдоха за 1 с, ОФВ1; отношение объема форсированного выдоха за 1 с к жизненной емкости легких, выраженное в процентах (индекс Тиффно, ИТ); максимальный объем воздуха, поступающего в легкие в течение 1 мин при форсированном дыхании с максимальной частотой и глубиной (максимальная вентиляция легких, МВЛ); отношение максимальной вентиляции легких к жизненной емкости легких, выраженное в процентах должных величин (показатель скорости движения воздуха, ПСДВ).

Из перечисленных функциональных величин наиболее полно отражают анатомо-физиологические свойства аппарата легочной вентиляции ЖЕЛ, ОФВ, и ИТ. Изменение этих показателей способствует распознаванию ранних стадий болезней бронхолегочной системы, позволяет оценить функциональные нарушения при клинически выраженных, в т. ч. прогрессирующих болезнях легких, что имеет значение для правильного выбора терапевтической тактики и оценки эффективности лечения. Определение ЖЕЛ, ОФВ, и ИТ является обязательным элементом С. Дополнительно могут быть измерены ЧД, ДО, МОД, ПО2 и КИО2 (при необходимости оценить характер дыхания, объем и эффективность легочной вентиляции в условиях покоя), МВЛ и ПСДВ (в случае невозможности измерения ОФВ1). Выполнение С. невозможно при кровохарканье и других патологических состояниях, затрудняющих и исключающих форсированное дыхание.

Спирография – это метод оценки состояния легких путем измерения объема и скорости выдыхаемого воздуха.

Эта процедура безболезненна, не связана с введением в организм пациента каких-либо медицинских инструментов, может проводиться в амбулаторных исследованиях и занимает всего несколько минут.

В ходе спирографии может быть определено до двух десятков параметров, описывающих состояние верхних дыхательных путей и легких, однако наибольшее практическое значение имеют следующие пять:

1. Объем форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ1, FEV1)

Это количество воздуха, выдохнутого пациентом из легких за первую секунду выдоха. Полученные при спирографии параметры принято выражать в процентах от т.н. должных величин – идеальных показателей для Вашего роста, веса, возраста и пола.

2. Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ, FVC). Это количество воздуха, выдохнутого из легких с максимальной скоростью (форсированный выдох) после максимально глубокого вдоха. В норме составляет более 80% от должной величины, при бронхиальной астме, ХОБЛ и некоторых других заболеваниях снижается.

3. Модифицированный индекс Тиффно (ОФВ1/ФЖЕЛ). Это отношение двух предыдущих показателей. В норме его величина превышает 75%. Индекс Тиффно существенно уменьшается при обструкции (нарушении проходимости) верхних дыхательных путей, являющейся основным критерием диагностики бронхиальной астмы, ХОБЛ и некоторых других заболеваний.

4. Средняя объемная скорость форсированного выдоха на уровне 25–75% от ФЖЕЛ (СОС25–75%, FEV25–75%). Является наиболее ранним и чувствительным маркером нарушения проходимости верхних дыхательных путей. В норме ее величина превышает 75% от должной величины.

5. Пиковая объемная скорость форсированного выдоха (ПОСвыд, PEF). Это максимальная объемная скорость форсированного выдоха. В норме ее величина превышает 80% от должной величины.

⇐ Предыдущая 12