Легочный объем

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

Легочный объем

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

Объем лёгких взрослого человека: норма по возрасту – Ваш онлайн доктор

Легочный объем

Насыщение внутренних органов кислородом необходимо для их полноценной работы. Оно происходит за счет нормальной работы кровеносной и дыхательной систем. Немаловажную роль играет объем легких человека.

Что это такое?

Этим термином обозначают максимальное количество воздуха, которое вмещают в себя легкие при самом глубоком вдохе. Второе название этого показателя – жизненная емкость легких.

Существует еще один показатель – общая емкость легких, она больше жизненной и включает в себя пространство в органе, которое не заполняется даже при самом глубоком вдохе. В норме ОЕЛ в 3 раза меньше, чем ЖЕЛ.

Объем легких включает в себя три показателя:

  1. Дыхательный объем – количество воздуха, которое выходит и входит в легкие при спокойном дыхании. Его норма около 0,5 л.
  2. Резервный объем вдоха – количество воздуха в легких, которое остается в органе после спокойного вдоха. В норме где-то 1,5 л.
  3. Резервный объем выдоха – а это количество воздуха после спокойного выдоха, которое также остается в легких. Примерно 1,5 л.

Определение этих показателей важно для диагностики заболеваний легких, а также для улучшения показателей дыхания у спортсменов.

Какой должен быть?

Жизненная емкость в среднем составляет у обычного человека 3,5 л. Однако это величина серьезно зависит от различных показателей: возраста, пола, телосложения, уровня физической активности, наличия или отсутствия заболеваний.

У взрослых в таблице

Легочные показатели в большой степени зависят от пола и телосложения человека. Нормальный объем легких у мужчин следующие:У женщин объем легких в норме меньше и имеет следующие цифры:

Сравнив эти показатели со своим объемом, можно узнать насколько легкие тренированы или получить информацию о степени тяжести заболеваний легких.

Нормы в литрах у детей

До четырех лет получить достоверные показали ЖЕЛ у детей достаточно сложно, поскольку дети не справляются с проведением спирометрии.

После 4 лет разработаны специальные таблицы с определением нормы параметра у мальчиков и девочек:Не стоит паниковать, если у ребенка цифра ЖЕЛ не достигает нужного объема. Ведь таблица не учитывает показатели роста и веса и является примерной.

Однако если имеются другие симптомы заболевания легких, то эта таблица помогает поставить правильный диагноз врачу и должна интерпретироваться специалистом.

От чего зависит жизненная емкость?

Выше уже упоминались показатели, от которых зависит величина ЖЕЛ. Их можно подразделить на физиологические и патологические. К первой группе относятся:

  • Пол человека.
  • Возраст.
  • Рост.
  • Вес.
  • Уровень физической подготовленности.
  • Тренированность легких.

Среди патологических факторов, которые могут поменять объем легких, можно выделить:

  • Курение.
  • Пневмония.
  • Хронический бронхит.
  • Хроническая обструктивная болезнь легких.
  • Бронхиальная астма.
  • Интерстициальные болезни легких.
  • Поражения органа при системных заболеваниях соединительной ткани.
  • Операции на органах.
  • Болезни сердца.
  • Туберкулез.
  • Поражения легких при паразитарных заболеваниях.
  • Опухоли легкого.

ХОБЛ и бронхиальная астма на начальном этапе не снижают объем легкого, а лишь нарушают проходимость бронхов. Однако при прогрессировании этих заболеваний возникает фиброз органа – замена его соединительной тканью. В этом случае снижается и ЖЕЛ.

С какой стороны орган вдыхает больше кислорода?

Говоря о жизненной емкости легких, следует упомянуть и то, что эти органы справа и слева отличаются друг от друга.

Левое легкое имеет на одну долю меньше, чем правое, поскольку к нему прилегает сердце и перикард. Поэтому слева орган вдыхает больше кислорода, чем справа.

Это имеет значение при поражении органа опухолью или инфекцией, а также при удалении части левого или правого легкого.

Правила измерения: как проверить?

Проверяют ЖЕЛ и другие показатели работы легких с помощью спирометрии. Эта процедура проводится на специальном аппарате, который может быть стационарным или портативным. Рекомендуется участие врача для правильного проведения теста.

Исследование включает в себя несколько проб:

  1. Минимальная вентиляция легких.
  2. Нефорсированный выдох.
  3. Форсированное дыхание.
  4. Функциональные пробы (с веществами, расширяющими бронхи).

Последовательность вдохов и выдохов будет устанавливать врач. Запомните следующие советы:

  • Утром в день проведения пробы не следует использовать ингаляторы, если вам позволяет это состояние.
  • Не курите за 3 часа до проведения процедуры.
  • Обхватывайте трубку спирометра плотно губами.
  • Следуйте инструкциям врача.
  • При форсированном исследовании постарайтесь сделать максимальный вдох и выдох для получения точных результатов.

Расскажите врачу о своих хронических заболеваниях и регулярно принимаемых препаратах для правильной интерпретации данных. Не скрывайте о том, что курите, если это так.

Что делать, если маленький?

Увеличить объем легких вполне возможно, если вовремя обнаружить, что он небольшой. Указать на это может одышка, которая возникает даже при невысоких нагрузках.

Если объем легких снижен вследствие заболеваний, то самым важным шагом в устранении проблемы является соблюдение рекомендаций врача:

  • Измените образ жизни, если этого требует болезнь.
  • Принимайте препараты, которые назначил врач.
  • Если необходима операция для радикального лечения болезни, не следует отказываться. Врач не будет прибегать к хирургии, если того не требует состояние человека.
  • Регулярно наблюдайтесь у специалиста и проходите спирометрию с частотой 1 раз в 6 месяцев.

Большинство болезней легких на сегодняшний день успешно лечатся. Если это сделать невозможно, то можно стабилизировать состояние и добиться, чтобы жизненная емкость не ухудшалась.

Упражнения для увеличения

Одним из самых эффективных способов увеличения объема легких является дыхательная гимнастика. Существует огромное количество методик ее проведения.

Мы представим лишь 5 простых упражнений, с которых можно начать тренировку легких:

  1. Сделайте вдох в течение двух секунд, выдыхайте 4 секунды. Задержите дыхание на 4 секунды, а затем повторяйте цикл несколько раз.
  2. Вдохните носом, при этом втягивая живот. Спокойно выдыхайте через рот, расслабляя мышцы живота.
  3. Дышите сидя с ровной спиной и расправленной грудной клеткой. Сделайте резкий выдох со втягиванием живота. Медленно вдохните и расправьте живот. Задержите дыхание на 2 секунды. Повторяйте цикл.
  4. Глубоко вдохните через нос, задержите дыхание на 3 секунды, выдохните половину воздуха через рот. Снова задержите дыхание на 3 секунды и выдохните еще половину от оставшейся части. Повторяйте до полного выдыхания воздуха.
  5. Стоя с разведенными руками вделайте вдох. На выдохе резко обнимаем себя со скрещенными руками, стараемся довести ладони до лопаток. Задерживаем дыхание после выдоха на 5 секунд, затем делаем вдох вновь разводим руки.

Делайте гимнастику регулярно – каждый день. Увеличивайте нагрузку на орган, тогда объем легких будет постепенно увеличиваться.

Образ жизни

Максимальный эффект от тренировки легких может быть достигнут только при изменении своего обычного образа жизни. Придерживайтесь ряда советов:

  • Бросайте курить. Эта банальная рекомендация преследует курильщиков постоянно и является очевидной. Но без отказа от курения добиться существенного эффекта нельзя. Никотиновые пластыри и другие современные технологии помогают быстрее справиться с проблемой.
  • Занимайтесь физической нагрузкой. Сюда относится не только дыхательная гимнастика. Ежедневно делайте зарядку, посещайте спортивный зал, в хорошую погоду совершайте прогулки и пробежки на открытом воздухе.
  • Измените характер труда, если производство связано с вредными для легких факторами. Это сделать тяжело и затрудняет финансовое положение. Помочь может оформление инвалидности, если уже подтверждена патология легкого.
  • Правильное питание и отказ от алкоголя также хорошо сказываются на функции легких. Нормализация обмена веществ, устранение повреждающего действия этанола (спирт выводится через легкие) помогут увеличить ЖЕЛ.

Объем легких – лишь цифра, но она помогает обнаружить проблему в своем организме и компенсировать ее.

Источник:

Объем легких, норма, факторы влияющие на изменение объема

Легкие – ключевой элемент дыхательной системы, где собственно и происходят процессы газообмена. Один из важных критериев, позволяющий оценить развитие и функциональное состояние данного органа это его объем.

  • Этот параметр позволяет также не только установить факт наличия некоторых болезней дыхательной системы, но и точно определить, насколько далеко зашел патологический процесс, что наглядно показывают данные такого инструментального метода исследования как спирография.
  • Однако, существует ряд факторов, способных в значительной мере влиять на показатели объема легких, и это нужно учитывать при трактовке полученных при исследовании данных – возраст, пол, стиль жизни, место проживания (главным фактором тут является высота над уровнем моря) и многие другие могут существенно влиять на объем легких.

Общие сведения о легких

Легкие это парный орган дыхательной системы расположенный внутри грудной полости. По форме орган ближе всего к полуконусу, основа которого располагается на диафрагме, а верхушки выступают на пару сантиметров выше ключиц. Правое легкое составляют три доли, левое две.

В свою очередь каждая доля состоит из определенного количества легочных сегментов, каждый из которых представляет собой усеченный конус, который обращен вершиной к корню. Каждый сегмент получает воздух из своего сегментарного бронха,  а также имеет свою артерию и вену.

Показатели массы и объема одного легкого могут значительно отличаться, общая емкость может колебаться в значительных пределах – от 1300мл до практически четырех литров.

Кроме собственно газообмена, легкие выполняют ряд других важных функций:

  1. Активно участвуют в регуляции pH крови.
  2. В легких происходит превращение ангиотензина I в ангиотензин II.
  3. Выделяемые в бронхах иммуноглобулины и реснички мерцательного эпителия бронхов являются важным компонентом защиты респираторной системы от инфекций.
  4. В легких депонируется достаточно большое количество крови (более 400мл), при этом объем в зависимости от обстоятельств, может изменяться примерно в два раза в обе стороны. Таким образом, сравнительно небольшая кровопотеря может быть быстро компенсирована кровью из легочной ткани.
  5. Легкие принимают участие в процессах терморегуляции (это происходит за счет испарения воды).
  6. Воздушный поток со стороны легких необходимое условие для формирования голоса ыми связками.

Источник: https://cgb-vuf74.ru/narodnye-sredstva/obem-lyogkih-vzroslogo-cheloveka-norma-po-vozrastu.html

Легочные объемы и емкости легких

Легочный объем

Легочные объемы:

1. Дыхательный объем (ДО)-количество воздуха, поступающего в легкие за один спокойный вдох (500 мл).

2. Резервный объем вдоха (РОВД) – максимальное количество воздуха, которое человек может вдохнуть после нормального выдоха (2500 мл).

3. Резервный объем выдоха (РОвыд) – максимальное количество воздуха, которое человек может выдохнуть после спокойного вдоха (1000 мл).

4. После максимально глубокого выдоха в легких остается воздух, который называется остаточным объемом (С; 1000 мл).

5. Объем дыхательных путей («мертвое пространство», МП) составляет в среднем 150 мл.

Емкости:

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 — 5,0 л, у женщин — 3,0 —4,0 л;

3) емкость вдоха (ЕВД) равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха, составляет в среднем 2,0 — 2,5 л;

4) функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. В легких при спокойном вдохе и выдохе постоянно содержится примерно 2500 мл воздуха, заполняющего альвеолы и нижние дыхательные пути. Благодаря этому газовый состав альвеолярного воздуха сохраняется на постоянном уровне.

Количественная характеристика вентиляции легких.

Суммарное количество воздуха, которое вмещают легкие после максимального вдоха, называется общей емкостью легких (ОЕЛ). Она включает дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем выдоха и остаточный объем. ОЕЛ=ДО+РОвдоха

Дыхательный объем (ДО) – это количество воздуха поступающего в легкие во время спокойного вдоха. Его величина 300-800 мл. У мужчин в среднем 600-700 , мл, у женщин 300-500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвдоха). Количество воздуха, которое можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Он составляет 2000-3000 мл. Этот объем определяет резервные возможности дыхания, т.к. за счет него возрастает дыхательный объем при физической нагрузке.

Резервный объем выдоха (РОвыдоха). Это объем воздуха, который можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Он равен 1000-1500 мл.

Остаточный объем (ОО). Это объем воздуха остающегося в легких после максимального выдоха. Его величина 1200-1500 мл.

Функциональный остаточная емкость (ФОЕ) – это количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха, т.е. это сумма остаточного объема и резервного объема выдоха. С помощью ФОЕ выравниваются колебания концентрации О2 и СО2 в альвеолярном воздухе в фазы вдоха и выдоха. В молодом возрасте она около 2500 мл, старческом 3500 (пневмофиброз, эмфизема).

Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). У мужчин она составляет 3500-4500 мл, в среднем 4000 мл. У женщин 3000-3500 мл. Величину жизненной емкости легких и составляющих ее объемов можно измерить с помощью сухого и водяного спирометров, а также спирографа. ЖЕЛ=ДО+РОвдоха+РОвыдоха

Для газообмена в легких имеет большое значение скорость обмена альвеолярного воздуха, т.е. вентиляция альвеол. Ее количественным показателем является минутный объем дыхания (МОД).

Это произведение дыхательного объема на частоту дыханий в минуту. В покое МОД составляет 6-8 литров.

Максимальной объем вентиляции – это объем воздуха проходящего через легкие npи наибольшей глубине и частоте дыхания в минуту.

Нормальное дыхание называется эйпное, учащенное – тахипное, его урежение брадипное, одышка – диспное, остановка дыхания – апное. Выраженная одышка в положении лежа, при недостаточности левого сердца – ортопное.

Альвеолярная вентиляция легких.

Газовая смесь, поступившая в легкие при вдохе, распределяется на две части. Одна из них не принимает участие в газообмене, т.к. заполняет воздухоносные пути (анатомически мертвое пространство).

Другая часть (альвеолярный объем) поступает в респираторный отдел (альвеолярные протоки, мешочки и альвеолы), где принимает участие в газообмене.

Она обеспечивает вентиляцию альвеолярного пространства.

Особенности альвеолярной вентиляции:

-интенсивность обновления газового состава, определяемая соотношением альвеолярного объема и альвеолярной вентиляции.

-изменения альвеолярного объема (увеличение/уменьшение размера вентилируемых альвеол, либо изменение кол-ва альвеол, участвующих в вентиляции).

-различия внутрилегочных характеристик сопротивления и эластичности, приводящее к асинхронности альвеолярной вентиляции.

-поток газов в альвеолу или из нее определяется механическими характеристиками легких и дыхательных путей, а также силами (или давлением), воздействующими на них. Механические характеристики обусловлены сопротивлением дыхательных путей потоку воздуха и эластическими св-ва легочной паренхимы.

Размеры альвеолярного пространства таковы, что смешивание газов в альвеолярной единице происходит практически мгновенно как следствие дыхательных движений, кровотока и диффузии.

Неравномерность альвеолярной вентиляции обусловлена и гравитационным фактором-разницей транспульмонального давления в верхних и нижних отделах грудной клетки. В вертикальном положении в нижних отделах это давление выше примерно на 8 см.вод.ст. Апико-базальный градиент всегда присутствует независимо от степени наполнения легких→определяет наполнение воздухом альвеол в разных отделах легких.

В норме вдыхаемый газ смешивается мгновенно с альвеолярным газом. Состав газа в альвеолах практически гомогенен в любую респираторную фазу и в любой момент вентиляции.

Любое повышение альвеолярного транспорта кислорода и углекислого газа (напр.

при физических нагрузках) сопровождается повышение градиентов концентрации газов, которые способствуют возрастанию их смешивания в альвеолах.

Нагрузка стимулирует альвеолярное смешивание путем повышения потока вдыхаемого воздуха и возрастания кровотока, повышает альвеолярно-капиллярный градиент давления для кислорода и углекислого газа.

Диффузия газов.

Газообмен — совокупность процессов, обеспечивающих переход кислорода внешней среды в ткани живого организма, а углекислого газа из тканей во внешнюю среду.

Перемещение газов осуществляется под влиянием разности парциальных давлений и напряжений этих газов в каждой из сред организма.

Парциальное давление кислорода в воздухе, заполняющем альвеолы легких, около 100 мм рт. ст., а его напряжение в венозной крови, притекающей к легким, около 40 мм рт. ст.

Вследствие разности давлений кислород из альвеол направляется в кровь, где связывается с гемоглобином эритроцитов. Парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе составляет 40 мм рт. ст.

, а его напряжение в притекающей к легким венозной крови — 48 мм рт. ст. Вследствие разности давлений углекислый газ переходит в альвеолы.

В артериальной крови, притекающей к тканям, напряжение кислорода выше, чем в тканях, а напряжение углекислого газа, наоборот, значительно ниже.

Вследствие этого кислород переходит из крови в ткани и включается в цикл метаболических процессов, а углекислый газ, в избытке содержащийся в тканях, переходит в кровь и переносится затем в лёгкие.

Процесс газообмена происходит непрерывно до тех пор, пока существует разность парциальных давлений и напряжений газов в каждой из сред, участвующих в газообмене решающим фактором, обусловливающим непрерывность газообмена, является постоянство газового состава альвеолярного воздуха.

Величина газообмена является показателем интенсивности окислительных процессов, протекающих в тканях. Об уровне газообмена можно судить и по величине минутной вентиляции легких.

При спокойном дыхании через легкие проходит около 8000 мл воздуха в 1 мин.

При физических и эмоциональных напряжениях, различных заболеваниях, сопровождающихся усилением окислительных процессов в тканях, легочная вентиляция возрастает.

Вентиляционно-перфузионные отношения в разных отделах легкого.

Кровоток в капиллярах легких и легочная вентиляция неодинаковы в различных отделах и зависят от положения тела.

Основное влияние на распределение перфузии в легких оказывает гравитация, что обусловлено низким АД в системе малого круга кровообращения (15-20 мм рт. ст.). Поэтому при любом положении тела в пространстве нижние отделы легких по сравнению с верхними будут иметь больший кровоток.

Зависимость перфузии от сил гравитации более выражена, чем у вентиляции, что определяет и характер изменения вентиляционно-перфузионных отношений по направлению от верхушек к основанию легких.

Нормальная альвеолярная вентиляция (VA) у взрослых составляет ~ 4 л/мин, а общая легочная перфузия (Q) ~ 5 л/мин. Следовательно, отношение величин вентиляции и перфузии будет равно 4/5, или 0,8.

Изменение отношения YA /Q будет отражать степень гипервентиляции (гипоперфузии) или гиперперфузии (гиповентиляции) в целом легком или в его отдельных зонах.

Распределение вентиляции зависит от нескольких факторов. Основным является растяжимость легочной ткани, которая неодинакова в различных легочных зонах.

Транспорт кислорода.

Транспорт О2 осуществляется в физически растворенном и хи­мически связанном виде. Физические процессы, т. е. растворение газа, не могут обеспечить запросы организма в О2.

Согласно закону Фика, газообмен О2 между альвеолярным воздухом и кровью происходит благодаря наличию концентраци­онного градиента О2 между этими средами. В альвеолах легких парциальное давление О2 составляет 13,3 кПа, или 100 мм рт.

ст., а в притекающей к легким венозной крови парциальное напряжение О2 составляет примерно 5,3 кПа, или 40 мм рт.ст. Давление газов в воде или в тканях организма обозначают тер­мином «напряжение газов» и обозначают символами Ро2, Рсo2.

Транспорт О2 начинается в капиллярах легких после его хими­ческого связывания с гемоглобином.

Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О2 и образо­вывать оксигемоглобин (НbО2) в зоне высокой концентрации О2 в легких и освобождать молекулярный О2 в области пониженного содержания О2 в тканях.

При этом свойства гемоглобина не изме­няются и он может выполнять свою функцию на протяжении дли­тельного времени.

Гемоглобин переносит О2 от легких к тканям.

Эта функция зависит от двух свойств гемоглобина: 1) способности изменяться от восстановленной формы, которая называется дезоксигемоглобином, до окисленной (Нb + О2 à НbО2) с высокой скоростью (полупериод 0,01 с и менее) при нормальном Рог в альвеолярном воздухе; 2) способности отдавать О2 в тканях (НbО2 à Нb + О2) в зависимости от метаболических потребностей клеток организма.

Зависимость степени оксигенации гемоглобина от парциального давления Ог в альвеолярном воздухе графически представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина, или сатурационной кри­вой. Плато кривой диссоциации характерно для насы­щенной О2 (сатурированной) артериальной крови, а крутая нисхо­дящая часть кривой — венозной, или десатурированной, крови в тканях.

На сродство кислорода к гемоглобину влияют различные мета­болические факторы, что выражается в виде смещения кривой дис­социации влево или вправо.

Сродство гемоглобина к кислороду регулируется важнейшими факторами метаболизма тканей: Ро2 pH, температурой и внутриклеточной концентрацией 2,3-дифосфоглицерата.

Величина рН и содержание СО2 в любой части организма закономерно изменяют сродство гемоглобина к О2: уменьшение рН крови вызывает сдвиг кривой диссоциации соответственно вправо (уменьшается сродство гемоглобина к О2), а увеличение рН крови — сдвиг кривой диссоциации влево (повышается сродство гемоглобина к О2). Например, рН в эритроцитах на 0,2 единицы ниже, чем в плазме крови. В тканях вследствие повышенного со­держания СО2 рН также меньше, чем в плазме крови. Влияние рН на кривую диссоциации оксигемоглобина называется «эффектом Бора».

Рост температуры уменьшает сродство гемоглобина к О2. В ра­ботающих мышцах увеличение температуры способствует освобож­дению О2. Уменьшение температуры тканей или содержания 2,3-дифосфоглицерата вызывает сдвиг влево кривой диссоциации окси­гемоглобина.

Метаболические факторы являются основными регуляторами связывания О2 с гемоглобином в капиллярах легких, когда уровень O2, рН и СО2 в крови повышает сродство гемоглобина к О2 по ходу легочных капилляров.

В условиях тканей организма эти же факторы метаболизма понижают сродство гемоглобина к О2 и способствуют переходу оксигемоглобина в его восстановленную форму — дезоксигемоглобин.

В результате О2 по концентрацион­ному градиенту поступает из крови тканевых капилляров в ткани организма.

Оксид углерода (II) — СО, способен соединяться с атомом железа гемоглобина, изменяя его свойства и реакцию с О2. Очень высокое сродство СО к Нb (в 200 раз выше, чем у О2) блокируют один или более атомов железа в молекуле гема, изменяя сродство Нb к О2.

Под кислородной емкостью крови понимают количество Ог, которое связывается кровью до полного насыщения гемоглобина. При содержании гемоглобина в крови 8,7 ммоль*л-1 кислородная емкость крови составляет 0,19 мл О2 в 1 мл крови (температура 0oC и барометрическое давление 760 мм рт.ст., или 101,3 кПа).

Величину кислородной емкости крови определяет количество гемо­глобина, 1 г которого связывает 1,36—1,34 мл О2. Кровь человека содержит около 700—800 г гемоглобина и может связать таким образом почти 1 л О2. Физически растворенного в 1 мл плазмы крови О2 очень мало (около 0,003 мл), что не может обеспечить кислородный запрос тканей.

Растворимость О2 в плазме крови равна 0,225 мл*л-1*кПа-1.

Обмен О2 между кровью капилляров и клетками тканей также осуществляется путем диффузии. Концентрационный градиент О2 между артериальной кровью (100 мм рт.ст., или 13,3 кПа) и тканями (около 40 мм рт.ст., или 5,3 кПа) равен в среднем 60 мм рт.ст. (8,0 кПа).

Изменение градиента может быть обусловлено как содержанием О2 в артериальной крови, так и коэффициентом утилизации О2, который составляет в среднем для организма 30— 40%.

Коэффициентом утилизации кислорода называется количе­ство О2, отданного при прохождении крови через тканевые капил­ляры, отнесенное к кислородной емкости крови.

С другой стороны, известно, что при напряжении О2 в артери­альной крови капилляров, равном 100 мм рт.ст. (13,3 кПа), на мембранах клеток, находящихся между капиллярами, эта величина не превышает 20 мм рт.ст. (2,7 кПа), а в митохондриях равна в среднем 0,5 мм рт.ст. (0,06 кПа).

Источник: https://studopedia.net/14_91083_legochnie-ob-emi-i-emkosti-legkih.html

WikiVrachInfo.Ru
Добавить комментарий