Funkcionalne sposobnosti respiratornog sistema. Značajke proučavanja respiratornog sistema Testovi Stange i Soobraz

ZAJEDNIČKI PODACI

Funkcionalna korisnost disanja određena je time koliko je dovoljno i pravovremeno zadovoljena potreba za kisikom tjelesnih stanica i tkiva i odstranjen iz njih ugljični dioksid koji nastaje tijekom oksidacijskih procesa.

Respiratorna funkcija, u širem smislu, ostvaruje se koordinisanim radom tri tjelesna sistema (disanje, cirkulacija i krv), usko povezana i uz mogućnost međusobne kompenzacije. Koordinirani rad ova tri sistema reguliše nervni sistem.

Postoji razlika između spoljašnjeg i unutrašnjeg disanja.

Spoljašnje disanje je izmjena plinova između vanjskog okruženja i krvi iz kapilara pluća, odnosno plućne cirkulacije. Unutrašnje ili tkivno disanje je izmjena plinova između krvi tkivnih kapilara i ćelije, odnosno redoks proces.

U sportskoj medicini, kao iu klinici, uglavnom se proučava funkcija vanjskog disanja (prvenstveno zbog dostupnosti ove studije). Direktno ispitivanje unutrašnjeg disanja, koje je od velike važnosti, do sada se provodi uglavnom u istraživačke svrhe (zbog metodološke složenosti). Proučavajući niz parametara funkcije vanjskog disanja, moguće je dobiti prilično jasnu predstavu o stanju funkcije unutrašnjeg disanja.

Spoljno disanje se vrši pomoću spoljašnjeg disajnog sistema koji obuhvata: pluća, gornje disajne puteve i bronhije, grudni koš i respiratorne mišiće. Dišni mišići uključuju prvenstveno interkostalne mišiće i dijafragmu. Međutim, kada je disanje otežano, prsni mišići i mišići ramenog pojasa također funkcionišu kao respiratorni mišići, pomažući pri udisanju i izdisaju.

Funkcija vanjskog disanja može se podijeliti u dvije faze. Prva faza je izmjena plinova između vanjskog okruženja i zraka u plućnim alveolama, koji se naziva alveolarni zrak. Druga faza je prodor kisika iz alveolarnog zraka u krv kapilara pluća i ugljičnog dioksida u suprotnom smjeru.

Prvi stupanj funkcije vanjskog disanja određen je ventilacijom (od latinskog ventilacija - prozračivanje), čiji je zadatak da u pluća pri udisanju unese vanjski zrak bogat kisikom, a pri izdisaju iz pluća zrak koji sadrži značajnu količinu zraka. postotak ugljičnog dioksida.

Druga faza se odvija difuzijom molekula plina (kiseonika i ugljičnog dioksida) kroz alveolarno-kapilarnu membranu, koja odvaja alveolarni zrak od krvi kapilara pluća.

U konačnici, ova dva stupnja vanjskog disanja dovode do zasićenja u kapilarama pluća venske krvi koja do njih pritječe kisikom i njenog oslobađanja iz ugljičnog dioksida, zbog čega se pretvara u arterijsku krv.

Do prodora kisika iz alveolarnog zraka u krv plućnih kapilara i ugljičnog dioksida u suprotnom smjeru dolazi kroz alveolarnu membranu difuzijom zbog razlike parcijalnih pritisaka na obje strane alveolarne membrane. Međutim, alveolarna membrana se ne može smatrati jednostavnom mehaničkom membranom koja se sastoji od najtanjih ćelija koje čine zid same membrane i zid kapilare pluća. Svojstva ove membrane mogu, u zavisnosti od fizioloških i patoloških stanja koja nastaju u organizmu (a nije isključen uticaj na njega uticaja koji se prenose nervnim putevima), značajno menjati, što izaziva promenu brzine difuzije gasova kroz to.

Normalan nivo zasićenosti kiseonikom arterijske krvi je 96-98%. To znači da je ova količina svih molekula hemoglobina u kombinaciji sa kiseonikom (oksihemoglobin), a 2-4% ne sadrži kiseonik (smanjeni hemoglobin).

Nepotpuna zasićenost (96-98%) arterijske krvi koja teče iz pluća kisikom naziva se fiziološka arterijska hipoksemija. Njegov glavni uzrok je, po svemu sudeći, normalno postojeća neravnomjerna ventilacija u plućima i prisustvo fiziološke atelektaze (kolapsirana područja pluća koja ne sudjeluju u razmjeni plinova). Krv koja prolazi kroz atelektatska područja pluća nije arterializirana i miješanjem u lijevom atriju s potpuno oksidiranom krvlju koja je prošla kroz dobro ventilirana područja pluća, uzrokuje smanjenje ukupnog postotka zasićenja.

Određeni značaj u nastanku fiziološke arterijske hipoksemije imaju i karakteristike dotoka krvi u pluća. Kao što je poznato, sistem plućne arterije, koji doprema krv do kapilara plućne cirkulacije, dopunjen je bronhijalnom arterijom, odnosno cirkulatornim sistemom koji opskrbljuje plućno tkivo, koje pripada sistemskoj cirkulaciji. Ova dva sistema u plućima široko anastomiziraju jedan s drugim, a kapilari sistema bronhijalnih arterija komuniciraju sa sistemom plućnih vena, miješajući određenu količinu venske krvi s arterijskom krvlju koja teče u njoj, potpuno zasićenom kisikom.

Iz navedenog je jasno da je uloga ventilacije održavanje u alveolama odgovarajuće razine parcijalnog tlaka kisika i ugljičnog dioksida neophodnog za normalnu razmjenu plinova između alveolarnog zraka i krvi kapilara pluća. .

METODE ISTRAŽIVANJA

Proučavanje funkcije vanjskog respiratornog sistema treba biti osmišljeno na način da se uzmu u obzir njegovi odnosi sa cirkulacijom, krvlju i centralnim nervnim sistemom.

Prilikom proučavanja funkcije vanjskog disanja, pored kliničke studije, određuju se različiti parametri koji karakteriziraju sve faze vanjskog disanja.

Klinički pregled počinje, kao i obično, uzimanjem anamneze.

Ustanovljavaju da li je u porodici osobe koja se pregleda ima oboljelih od plućne tuberkuloze. Kada se pitaju o bolestima koje je bolovao, obraćaju pažnju na upalu pluća (da li je bio bolestan, koliko često i koliko dugo), grip (koliko puta godišnje, koliko traje bolest). Utvrduju da li postoji slaba temperatura (37,1-37,2 uveče), da li je registrovan na tuberkuloznom dispanzeru, obratite pažnju na prisustvo kašlja (karakter: suv, napadi i sl.), sputuma (količina , boja, konzistencija), otežano disanje i napadi gušenja (kao što je bronhijalna astma), bol u grudima pri disanju (lokalizacija i intenzitet) - takav bol se najčešće opaža kod suhog pleuritisa, kod interkostalne neuralgije i miozitisa međurebarnih mišića.

Objektivni pregled uključuje inspekciju, palpaciju, perkusiju i auskultaciju.

Inspekcija. Saznajte da li postoje udubljenja supraklavikularnih šupljina, zaostajanje bilo kojeg dijela grudnog koša pri disanju, što može ukazivati ​​na patološke promjene u plućima, pleuri ili grudima. Odredite učestalost i vrstu disanja.

Brzina disanja kod zdravih ljudi je obično 14-18 udisaja (udaha i izdisaja) u minuti. Kod sportista je obično manji (od 8 do 16 u minuti), ali je dubina disanja veća. Pojačano disanje (bez obzira da li je u kombinaciji sa produbljivanjem ili ne) naziva se otežano disanje. Uočava se u fiziološkim uslovima tokom fizičke aktivnosti (u zavisnosti od povećanja potrebe za kiseonikom), kao i pod emocionalnim stresom. Kratkoća daha koja nije adekvatna fizičkom naporu ukazuje na neke patološke promjene.

Tip disanja može biti torakalno, trbušno ili mješovito. Kod torakalnog tipa, povećanje volumena pluća pri udisanju nastaje zbog širenja grudnog koša zbog pomicanja rebara (uglavnom ekskurzije gornjih i donjih rebara) i podizanja klavikula. Kod trbušnog ili dijafragmalnog tipa, volumen pluća se povećava zbog spuštanja dijafragme uz gotovo potpuni izostanak pokreta rebara i širenje grudnog koša. Kod ovog tipa disanja, prilikom udisaja, primjećuje se izbočenje trbušnog zida zbog nekog pomaka iznutrica kako se dijafragma spušta. Mješovito disanje uključuje oba mehanizma povezana s povećanjem volumena pluća tokom udisanja.

Palpacija. Palpacijom provjeravaju da li ima bolnih tačaka u jednom ili drugom dijelu grudnog koša.

Percussion. Tapkanje po plućima, koja su obično ispunjena zrakom, omogućava da se po promjeni zvuka utvrdi prisustvo bilo kakvog zbijanja ili vakuuma (šupljina) u njima. Ovakve promjene su patološke. Na primjer, s upalom pluća, zahvaćeno područje plućnog tkiva postaje gušće, a kod plućne tuberkuloze može se formirati šupljina - šupljina.

Perkusija pluća također određuje pokretljivost njihovih donjih granica tijekom udisaja i izdisaja, što karakterizira amplitudu pokreta dijafragme. Normalno, donja granica pluća se spušta za 3-5 cm tokom dubokog udisaja, ali kod nekih bolesti pluća, ili trbušne šupljine, ili dijafragme, kao i kod gojaznosti, pokretljivost plućnih rubova je ograničena.

Auskultacija. Slušanjem se percipiraju zvukovi koji nastaju prilikom kretanja vazduha kroz disajne puteve i alveole tokom udisaja i izdisaja. Priroda zvuka koji se javlja ovisi o njihovom stanju. Dakle, auskultativnim promjenama može se suditi o stanju bronha i pluća i karakteristikama patoloških promjena u njima. U normalnim uslovima obično se čuje respiratorna buka (tzv. vezikularno disanje), ali u patološkom procesu povezanom sa promenama u bronhima i alveolama pluća, priroda zvukova koji se javljaju tokom disanja značajno se menja i javljaju se različiti tipovi zviždanja. čuo.

Rendgenski pregled je od velikog značaja u proceni stanja spoljašnjih respiratornih organa. Kod fluoroskopije se njegova struktura i funkcija proučavaju direktno tokom pregleda. Različiti stupnjevi zasjenjenja pojedinih područja pluća, koji se mijenjaju tokom čina disanja, omogućavaju procjenu stanja ventilacije i protoka krvi; jasna vidljivost pokreta rebara i dijafragme omogućava određivanje koordinacije njihovih pokreta. Ovi pokreti se mogu snimiti na rendgenskom kimogramu. Bolje pokazuje strukturne promjene u plućnom tkivu nego fluoroskopijom (ova metoda istraživanja se koristi kada se fluoroskopijom otkriju promjene u plućnom tkivu koje zahtijevaju detaljniju analizu).

U novije vrijeme, metoda fluorografije se široko koristi (vidi Poglavlje 8).

Laboratorijske metode istraživanja uključuju ispitivanje sputuma (mikroskopski).

Instrumentalne metode za proučavanje funkcionalnog stanja vanjskog disajnog sustava otkrivaju niz pokazatelja koji se mogu podijeliti u tri grupe povezane s različitim fazama respiratorne funkcije.

Prva grupa uključuje indikatore koji karakteriziraju funkciju vanjskog disanja u fazi „spoljni zrak - alveolarni zrak“, odnosno ventilaciju. To uključuje, pored učestalosti, dubine i ritma disanja, snagu udisaja i izdisaja, sve plućne volumene (ukupni kapacitet pluća i njegove komponente), ventilacijske volumene (minutni volumen disanja, maksimalnu ventilaciju pluća itd. ). Ova grupa indikatora je od velike praktične važnosti, jer omogućava da se dobiju objektivne kvantitativne procjene tako važnih parametara kao što su ventilacija, bronhijalna prohodnost itd.

Svi ovi pokazatelji se proučavaju i u mirovanju i tokom funkcionalnih testova. Proučavanje ove grupe indikatora je metodološki jednostavno, ne zahtijeva složenu opremu i može se provoditi u bilo kojim uvjetima.

Druga grupa uključuje indikatore koji karakteriziraju vanjsko disanje u fazi "alveolarni zrak - krv plućnih kapilara", odnosno difuziju. Njihovo proučavanje je teže, jer zahtijeva obavezno istraživanje gasnog sastava izdahnutog zraka, alveolarnog zraka, određivanje apsorpcije kisika, oslobađanja ugljičnog dioksida itd. Za to je potrebna posebna, ponekad složena oprema. Stoga se neki od ovih pokazatelja trenutno proučavaju samo u posebno opremljenim laboratorijama. Ali zahvaljujući činjenici da se u posljednje vrijeme intenzivno razvija praktična oprema, ove studije počinju se sve više uvoditi u praktični rad liječnika. Tako postoje, na primjer, domaći uređaji - spirografi (stacionarni i prijenosni), automatski ekspresni analizatori kisika i ugljičnog dioksida u bilo kojoj mješavini plina itd.

Treća grupa uključuje indikatore koji karakteriziraju plinski sastav krvi. Proučavanje zasićenosti arterijske krvi kisikom i njezinih promjena, ove završne faze vanjskog disanja, postalo je široko moguće u vezi s novom istraživačkom metodom - oksigemometrijom, koja omogućava beskrvno, dugotrajno i kontinuirano proučavanje promjena zasićenosti arterijske krvi kisikom. .

Istina, ovom metodom nemoguće je odrediti sadržaj volumnog postotka kisika i ugljičnog dioksida u krvi (za to je potrebno probušiti arteriju), ali budući da je određivanje promjene zasićenosti krvi kisikom od najveće važnosti, metoda oksigeometrije postaje sve raširenija. Zahvaljujući njemu, ovakva istraživanja su postala dostupna ne samo ljekarima, već i trenerima i nastavnicima (vidi dolje).

Studija ventilacije

Važnost proučavanja svih glavnih parametara koji karakteriziraju ventilaciju proizlazi iz činjenice da nivoi parcijalnog tlaka kisika i ugljičnog dioksida u alveolarnom zraku, koji određuju difuziju ovih plinova kroz alveolarno-kapilarnu membranu, zavise od njenog stanja.

Glavni parametri koji karakteriziraju ventilaciju uključuju volumen pluća, snagu udisaja i izdisaja, snagu respiratornih mišića, frekvenciju i dubinu disanja.

Volumen pluća. Pojam „plućnih volumena“ uključuje ukupan kapacitet pluća i njegove komponente (vitalni kapacitet pluća - vitalni kapacitet i rezidualni volumen), minutni volumen disanja, maksimalnu ventilaciju pluća.

Ukupni kapacitet pluća (TLC) odnosi se na maksimalnu količinu zraka koju dišni putevi i pluća mogu primiti. TLC se sastoji od vitalnog plućnog kapaciteta (VC) i rezidualnog volumena (RR).

Vitalni kapacitet je zapremina vazduha koju subjekt može izdahnuti tokom najdubljeg izdisaja nakon najdubljeg udisaja. Ovaj izdisaj se pravi u spirometar ili u posebne gumirane vrećice (Douglas vreća, meteorološki balon), nakon čega se pomoću suvog gasnog sata određuje volumen ovih vrećica. Izdisanje se takođe može uraditi direktno u sat sa suvim gasom. OO je volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja. Vrijednost vitalnog kapaciteta se lako utvrđuje direktnim mjerenjem izdahnutog zraka, a OO samo indirektno. Za to postoje posebne metode (azotografija, itd.), koje još nisu ušle u široku medicinsku praksu i koriste se samo u istraživačke svrhe. Kod zdravih mladih ljudi 75-80% TEL je VC, 20-25% VT.

Sport i fizička aktivnost doprinose povećanju udjela vitalnog kapaciteta u strukturi ukupnog kapaciteta pluća, što pozitivno utiče na efikasnost ventilacije. Naprotiv, povećanje udjela OO zbog smanjenja udjela vitalnog kapaciteta u strukturi ukupnog kapaciteta pluća smanjuje efikasnost ventilacije.

Što je veća OO vrijednost, potrebno je više udahnutog zraka za stvaranje potrebnog parcijalnog tlaka u alveolarnom zraku. Stoga, ljudi sa velikim VO i odgovarajućim niskim vitalnim kapacitetom obično imaju kratak dah.

Dakle, očigledno je da održavanje konstantnog sastava alveolarnog vazduha zavisi od vrednosti OO. Stoga je proučavanje OO od značajnog značaja u sportskoj medicini, te je stoga važan zadatak razvijanje jednostavne, tačne i pristupačne metode za njegovo određivanje.

Prilikom ispitivanja volumena pluća, mora se uzeti u obzir sljedeće. Kao što je poznato, zapremine gasa značajno variraju u zavisnosti od temperature i atmosferskog pritiska. Shodno tome, ako uporedite dobijenu vrijednost volumena pluća kod istih osoba u različitim uvjetima (proučavanim, na primjer, na nivou mora i u planinama), možete napraviti značajnu grešku: bilježiti smanjenje ili povećanje ovog pokazatelja, bez uzimajući u obzir da ove promene mogu zavisiti samo od uticaja spoljašnjih uslova. Stoga je u ovoj vrsti istraživanja potrebno izvršiti odgovarajuću korekciju koja negira uticaj spoljašnjih uslova i dovodi zapremine pluća u standardne uslove. U tu svrhu obično se koriste dva standarda: 1) standard nultih uslova i 2) intrapulmonalni standard.

Standardno stanje nule (STPD- prema američkim autorima i STDS - prema Rusima, što znači standardna temperatura, pritisak, suvo) karakteriše smanjenje zapremine gasa na 760 mm Hg. čl., temperatura 0° i potpuna suvoća, odnosno odsustvo vodene pare u izmerenoj zapremini gasa. Svođenje na ovaj standard zahtijeva, ako je potrebno, utvrditi koju bi zapreminu izmjereni plin ili mješavina plinova (posebno izdahnuti zrak) zauzeli da se oslobodi vodene pare hlađenjem na 0° i izmjeri pri atmosferskom pritisku od 760 mm Hg. Art. Ovo je posebno važno u slučajevima kada glavni značaj nije geometrijska zapremina, već broj molekula u izmerenoj zapremini gasa. U tom smislu, ako je potrebno odrediti količinu apsorbiranog kisika i oslobođenog ugljičnog dioksida, volumen plina se uvijek smanjuje na ovaj standard.

Standardni intrapulmonalni (BTPS - prema američkim autorima ili TTDN - na ruskom, što znači tjelesna temperatura, ambijentalni pritisak, zasićenost vodenom parom) karakteriše dovođenje zapremine gasa na atmosferski pritisak tokom istraživanja, telesne temperature 37° i potpunog zasićenja vodenom parom na ovoj temperaturi. Redukcija na ovaj standard se provodi kada je važno odrediti ne hemijski sastav ili kalorijsku vrijednost plina, već geometrijski volumen koji zauzima u plućima.

Svođenje na standardne uvjete vrši se množenjem stvarnog volumena pluća s jednim ili drugim koeficijentom, koji se nalazi pomoću posebnih tablica ili izračunava pomoću određene formule.

Uvijek je potrebno naznačiti, posebno pri određivanju izmjene plinova, procjeni troškova energije itd., na koje standardne uslove je smanjen volumen pluća.

Kada se proučavaju plućni volumeni kao takvi, na primjer, kada se mjeri plućna ventilacija, kada su ovi volumeni samo mjera njihovog kapaciteta, vršenje ovih korekcija nije potrebno. Na kraju krajeva, gas u plućima i gas u uređaju kojim se mere zapremine pluća su pod istim atmosferskim pritiskom, a budući da promena ovog pritiska utiče podjednako na zapremine vazduha u plućima i u uređaju, to čini nemaju nikakav uticaj na rezultate merenja. Isto važi i za korekciju temperature, jer se zapremina izdahnutog vazduha obično meri odmah po izlasku i njegova temperatura nema vremena da se promeni. Samo u slučajevima kada se takva mjerenja provode u posebnim uvjetima (hladnoća, vrućina itd.), potrebno je izvršiti korekciju temperature i to mora biti naznačeno u protokolu istraživanja.

Za izračunavanje pravih vrijednosti u odnosu na volumen pluća, apsorpciju kisika i ventilaciju, budući da su povezane s energetskim procesima, lakše je i praktičnije poći od Harris-Benedictovih tabela. Oni se dugo koriste širom svijeta u proučavanju bazalnog metabolizma. Uz njihovu pomoć određuje se broj kilokalorija dnevno u mirovanju.
uzimajući u obzir spol, visinu, težinu i godine. Ove tabele su dostupne u svim fiziološkim radionicama, u priručniku za praktične vježbe u
medicinski nadzor. Koristeći posebne tabele (Yu. Ya. Agapov, A. I. Zyatyushkov), možete lako pronaći odgovarajuću vrijednost za bilo koji plućni volumen.

Klasifikaciju plućnih volumena, koja se i danas koristi, razvio je Hutchinson (1846), autor metode spirometrije i dizajner spirometra (slika 42).

Količina vazduha u plućima zavisi od mnogih faktora. Glavni su zapremina grudnog koša, stepen pokretljivosti rebara i dijafragme, stanje respiratornih mišića, disajnih puteva i samog plućnog tkiva, njegova elastičnost i stepen snabdevanja krvlju.

Grudni koš, koji određuje granice mogućeg širenja pluća, može biti u četiri glavna položaja: maksimalni udah, maksimalni izdisaj, miran udah i miran izdisaj. Sa svakim od njih, volumen pluća se mijenja u skladu s tim (slika 43).

Kao što se može videti na sl. 43, tokom tihog disanja, rezervni volumen izdisaja i preostali volumen ostaju u plućima nakon izdisaja; tokom tihog udisaja tome se dodaje volumen udisaja. Volumeni udisaja i izdisaja zajednički se nazivaju plimni volumen. Pri maksimalnom izdisaju u plućima ostaje samo rezidualni volumen; pri maksimalnom udisanju, inspiratorni rezervni volumen se dodaje preostalom volumenu, rezervnom volumenu izdisaja i disajnom volumenu, što se zajednički naziva ukupnim kapacitetom pluća.

Svi plućni volumeni imaju određeni fiziološki značaj. Dakle, zbir preostalog volumena i ekspiratornog rezervnog volumena je alveolarni zrak. Zahvaljujući kretanju zraka, koji čini plimni volumen, održava se parcijalni tlak plinova u alveolarnom zraku neophodan za normalnu difuziju, osigurava se apsorpcija kisika tijelom i uklanjanje ugljičnog dioksida. Inspiratorni rezervni volumen određuje sposobnost pluća da se dalje šire; Rezervni volumen izdisaja održava plućne alveole u određenom stanju ekspanzije i, zajedno sa rezidualnim volumenom, osigurava postojanost sastava alveolarnog zraka.

Rezervni volumen udisaja, volumen disanja i rezervni volumen izdisaja čine vitalni kapacitet. Procenat ovih vrednosti varira među različitim pojedincima i pod različitim uslovima tela. Ona varira u sljedećim granicama: razmjena inspiratorne rezerve - 55-60%, plimni volumen - 10-15% i ekspiratorni rezervni volumen - 25-30% vitalnog kapaciteta.

Svi volumeni pluća nisu normalno standardni i ne mijenjaju se. Na njihovu veličinu utiču položaj tela, stepen umora respiratornih mišića, stanje ekscitabilnosti respiratornog centra i nervnog sistema, a da ne govorimo o profesiji, fizičkom vaspitanju, sportu i drugim faktorima.

U funkcionalnom proučavanju sistema spoljašnjeg disanja sportista i fizičkih vaspitača od izvesnog značaja je proučavanje tzv. štetnog, odnosno mrtvog prostora. Ovaj pojam se odnosi na onaj dio respiratornog trakta u kojem se nalazi zrak koji ne dospijeva u alveole i stoga ne učestvuje u razmjeni plinova. Zapremina mrtvog prostora je u prosjeku 140 ml. Ovisno o fluktuacijama u tonusu glatkih mišića bronhija, može se povećati ili smanjiti.

Međutim, budući da je određivanje stvarnog mrtvog prostora metodološki teško i potrebno ga je uzeti u obzir (na primjer, prilikom procjene dubine disanja i efikasnosti ventilacije), ipak treba koristiti vrijednost od 140 ml, ne zaboravljajući da je ovo konvencionalna cifra.

Vitalni kapacitet pluća (VC) određuje se maksimalnim izdisajem u spirometar ili suhi gasni sat (metoda za određivanje vitalnog kapaciteta je opisana gore) nakon maksimalnog udaha. Vrijednost vitalnog kapaciteta obično se izražava u jedinicama zapremine, odnosno u litrima ili mililitrima. Omogućuje vam indirektnu procjenu površine respiratorne površine pluća na kojoj se odvija izmjena plinova između alveolarnog zraka i krvi kapilara pluća. Drugim riječima, što je vitalniji kapacitet, veća je respiratorna površina pluća. Osim toga, što je veći vitalni kapacitet, to može biti veća dubina disanja i lakše je povećati volumen ventilacije.

Dakle, vitalni kapacitet određuje sposobnost tijela da se prilagodi fizičkoj aktivnosti i nedostatku kisika u udahnutom zraku (na primjer, prilikom penjanja na visinu).

Značajnu ulogu u procjeni vrijednosti vitalnog kapaciteta igra omjer njegovih sastavnih volumena. Povećanje disajnog volumena uz povećanu ventilaciju uzrokovano fizičkom aktivnošću nastaje uglavnom zbog inspiratornog rezervnog volumena. Što je veći dio vitalnog kapaciteta obuhvaćen inspiratornim rezervnim volumenom, to je veći potencijalni disajni volumen, odnosno, volumen ventilacije se može povećati. Stoga je vitalni kapacitet, u čijoj strukturi inspiratorni rezervni volumen zauzima veliko mjesto, funkcionalno potpuniji od vitalnog kapaciteta iste vrijednosti, ali sa manjim inspiratornim rezervnim volumenom.

Sve ovo nam omogućava da procijenimo vitalni kapacitet kao indikator koji određuje funkcionalnost vanjskog disajnog sistema.

Na vrijednost vitalnog kapaciteta utiče položaj tijela. Veća je u stojećem nego u sjedećem i ležećem položaju. Stoga, studiju treba izvoditi samo u stojećem položaju.

Smanjenje pokazatelja vitalnog kapaciteta uvijek ukazuje na neku vrstu patologije. Povećanje vitalnog kapaciteta smatralo se pokazateljem povećanog funkcionalnog stanja aparata za vanjsko disanje. Međutim, pokazalo se da se kod sportaša, uz značajno povećanje općeg funkcionalnog stanja i povećanje sportskih rezultata, vitalni kapacitet možda uopće ne povećava ili se neznatno povećava. Vrijednost vitalnog kapaciteta varira među predstavnicima različitih sportova. Dakle, zavisi od sportske specijalizacije.

Stoga se vitalni kapacitet ne može i ne smije smatrati jedinim pokazateljem povećane funkcije vanjskog respiratornog sistema. On određuje samo funkcionalnost ovog sistema u odnosu na obezbjeđivanje organizma potrebnom količinom kiseonika. Stoga su potencijalne mogućnosti spoljašnjeg respiratornog sistema kod osobe sa visokim vitalnim kapacitetom veće (veća respiratorna površina i mogućnost produbljivanja disanja) nego kod osobe sa niskim vitalnim kapacitetom.

Sposobnost da u potpunosti iskoristite svoj vitalni kapacitet zavisi od stanja nervne regulacije disanja. Fizičko vaspitanje i sportske aktivnosti razvijaju ovu veštinu. Na vrijednost vitalnog kapaciteta utiču spol (kod muškaraca je veći nego kod žena iste dobi), godine (sa starenjem se smanjuje vitalni kapacitet), kao i visina i težina.

Ovisnost vitalnog kapaciteta od težine koristi se za određivanje takozvanog vitalnog indeksa, odnosno omjera vitalnog kapaciteta (ml) prema težini (kg). Stvarna vrijednost vitalnog kapaciteta (uzimajući u obzir ogroman raspon normalnih vrijednosti - od 3500 do 8000 ml) može se ispravno procijeniti samo u poređenju s odgovarajućom vrijednošću. Ne treba ga izražavati u volumetrijskim jedinicama, već kao postotak odgovarajuće vrijednosti. Ovim proračunom će ista vrijednost stvarnog vitalnog kapaciteta, jednaka, na primjer, 4000 ml, iznositi 80% dospjele vrijednosti za visoku i punačku osobu, ako je njena dužna vrijednost 5000 ml, a za mršavu i niska osoba, čija je dospjela vrijednost jednaka 3000 ml, -133%.

Samo takva procjena stvarnih vrijednosti vitalnog kapaciteta omogućit će treneru i nastavniku da izvuku konkretne praktične zaključke (na primjer, ako se vitalni kapacitet smanji ispod 90% očekivane vrijednosti, o potrebi posebnih vježbi).

Od velikog broja različitih proračuna odgovarajućeg vitalnog kapaciteta, najjednostavniji i najpogodniji je izračun pomoću Anthonyjeve formule: potrebni vitalni kapacitet (BEL) jednak je bazalnom metabolizmu (kcal), određenom iz Harris-Benedictovih tabela , pomnoženo sa faktorom 2,6 za muškarce i 2,3 za žene .

Za zdrave osobe koje se ne bave sportom stvarna vrijednost vitalnog kapaciteta je 100% očekivane vrijednosti sa odstupanjima od ±10%. Naravno, za one koji se bave fizičkim vaspitanjem i sportom, stvarna vrijednost vitalnog kapaciteta će biti više od 100% očekivane.

Kao što se jasno vidi iz tabele. 2, ista stvarna vrijednost vitalnog kapaciteta, izražena kao postotak očekivane vrijednosti, poprima potpuno različita značenja.

Da biste izrazili stvarnu vrijednost vitalnog kapaciteta kao postotak očekivane vrijednosti, koristite sljedeću formulu:

stvarni vitalni kapacitet x 100

odgovarajući vitalni kapacitet

Procjena promjena vitalnog kapaciteta pod uticajem različitih faktora je osnova za niz funkcionalnih testova. To uključuje Rosenthal test i test koji se zove dinamička spirometrija.

Rosenthalov test, ili spirometrijska kriva, je peterostruko mjerenje vitalnog kapaciteta koje se uzima u intervalima od 15 sekundi. Takvo ponovljeno određivanje predstavlja opterećenje, pod utjecajem kojeg se vitalni kapacitet može promijeniti. Povećanje uzastopnih mjerenja odgovara dobroj ocjeni ovog uzorka, smanjenje - nezadovoljavajuće, a nema promjena - zadovoljavajuće.

Kod dinamičke spirometrije, vrijednost vitalnog kapaciteta izmjerena neposredno nakon dozirane fizičke aktivnosti upoređuje se sa početnom vrijednošću vitalnog kapaciteta dobivenom u mirovanju. Princip evaluacije je isti kao i za spirometrijsku krivu.

Mjerenjem vitalnog kapaciteta može se odrediti bronhijalna prohodnost. Njegova procjena je od velikog značaja za karakteristike ventilacije. Koncept “bronhijalne prohodnosti” je suprotan konceptu “otpornosti disajnih puteva protoku vazduha”: što je otpor manji, to je bronhijalna prohodnost veća, i obrnuto. Njegova vrijednost direktno ovisi o ukupnom poprečnom presjeku svih dišnih puteva, koji je određen tonusom glatkih mišića bronha i bronhiola, reguliranim neurohumoralnim uređajem. Promjene u bronhijalnoj prohodnosti utiču na troškove energije povezane sa ventilacijom. Uz povećanje bronhijalne prohodnosti, isti volumen ventilacije pluća zahtijeva manje napora. Sistematski sport i fizičko vaspitanje poboljšavaju regulaciju bronhijalne opstrukcije. Stoga je bolje među sportistima i sportistima nego među onima koji se ne bave fizičkom vaspitanjem ili sportom.

Stanje bronhijalne prohodnosti može se odrediti korištenjem forsiranog vitalnog kapaciteta (FVC), Tiffno-Votchal testa ili veličine snage udisaja i izdisaja.

Forsirani vitalni kapacitet definira se kao normalan vitalni kapacitet, ali uz najbrži mogući izdisaj. Normalno, trebalo bi da bude 200-300 ml manje od vitalnog kapaciteta proučavanog u normalnim uslovima. Povećanje ove razlike ukazuje na pogoršanje bronhijalne opstrukcije.

Tiffno-Votchal test je u suštini isti FVC, ali se ovim testom volumen zraka koji se izdahne tokom izuzetno brzog i potpunog izdisaja mjeri za 1, 2 i 3 sekunde. Kod zdravih osoba koje se ne bave sportom, 80-85% normalnog vitalnog kapaciteta izdahne se u prvoj sekundi, kod sportista obično više. Smanjenje ovog procenta ukazuje na kršenje bronhijalne opstrukcije.

Takva studija se može izvesti sa spirogramom snimljenim pričvršćivanjem pisača i kimografa s brzo pokretnim papirom na običan spirometar ili korištenjem posebnog spirometra. Ovo omogućava da se uzme u obzir trajanje prisilnog izlaska u sekundama (Sl. 44).

Spirometrijska studija FVC nam omogućava da ustanovimo različite vrste krivulja kod zdravih i bolesnih ljudi. Spirometrijska kriva određuje trajanje prisilnog izdisaja dok se ne uspori. Obično je to od 1,5 do 2 sekunde. Povećanje ovog vremena ukazuje na kršenje bronhijalne opstrukcije.

Snaga udisaja i izdisaja predstavlja maksimalnu zapreminsku brzinu protoka vazduha tokom udisaja i izdisaja. Mjeri se posebnim uređajem - pneumotahometrom (Sl. 45) i izražava se u litrima po 1 sekundi. (l/sec). Za procjenu ovog pokazatelja, postoji izračun odgovarajuće vrijednosti (stvarna vrijednost vitalnog kapaciteta, pomnožena sa 1,24). Snaga udisaja jednaka je snazi ​​izdisaja ili je neznatno premašuje i iznosi 5-8 l/sec za muškarce, 4-6 l/sec za žene.

Snaga respiratornih mišića, posebno mišića izdisaja, neophodna je za stanje ventilacije, jer je pri izdisaju otpor disajnih puteva mnogo veći nego pri udisanju. To se objašnjava činjenicom da se tijekom izdisaja smanjuje promjer bronha i bronhiola.

Snaga ekspirijskih mišića mjeri se naprezanjem. Što je veći pritisak stvoren u usnoj šupljini, to su mišići na izdisaju jači. Pritisak u usnoj duplji meri se pneumotonometrom čija se izlazna cev uvodi u usta (Sl. 46). Stupanj smanjenja (tokom udisaja) i povećanja (tokom izdisaja) nivoa žive u cijevima pneumotonometra određuje snagu udisaja i izdisaja. Snaga ekspiratornih mišića izražava se u jedinicama pritiska, odnosno u milimetrima žive (mm Hg). Normalno, inspiratorna sila je u prosjeku 50-60 mmHg. Art., sila izdisaja - 80-150 mm Hg. Art. Odgovarajuća količina sile izdisaja jednaka je jednoj desetini pravilne bazalne metaboličke brzine, izračunate prema Harris-Benedictovim tabelama.

Plućna ventilacija. Plućnu ventilaciju, odnosno cirkulaciju vazduha između spoljašnje sredine i alveolarnog vazduha, sprovodi ceo sistem spoljašnjeg disanja.

Jedna od najvažnijih veličina koja karakteriše ventilaciju je minutni volumen disanja (MVR). Kod ravnomjernog disanja, MOD je proizvod dubine udaha, tj. plimnog volumena i brzine disanja u minuti. pod uslovom da je dubina disanja ista. U mirovanju, MOD vrijednost se kreće od 4 do 10 litara, a tokom intenzivne fizičke aktivnosti može se povećati 20-25 puta i dostići 150-180 litara ili više. MOR se povećava direktno proporcionalno snazi ​​izvršenog rada, ali samo do određene granice, nakon čega povećanje opterećenja više nije praćeno povećanjem MOR-a. Što veće opterećenje odgovara granici MOP-a, to je savršenija funkcija vanjskog disanja. Mogućnost povećanja MVR-a s povećanjem opterećenja povezana je s vrijednošću maksimalne ventilacije pluća date osobe. Uz jednake vrijednosti MOD, efikasnost plućne ventilacije je veća kada je disanje dublje i rjeđe. Kod dubokog disanja, veći dio disajnog volumena ulazi u alveole nego kod plitkijeg disanja.

Prosječna disajna zapremina se određuje dijeljenjem volumena udahnutog zraka tokom određenog vremena sa brojem udisaja tokom istog perioda. Ova vrijednost varira među različitim pojedincima od 300 do 900 ml. Kada stoji, veći je nego kada leži. Količina takozvane alveolarne ventilacije zavisi od dubine disanja. Na primjer, sa zapreminom mrtvog prostora od 140 ml, plimnom zapreminom od 1000 ml i brzinom disanja od 10 u minuti. MOD će biti jednak 1000 ml x 10 = 10 l, a ventilacija alveola: (1000 ml - 140 ml) x 10 = 8,6 l. Ako je pri istom MOD-u (10 l) plimni volumen manji od 500 ml, a brzina disanja veća od 20 u minuti, tada će alveolarna ventilacija biti samo: (500 ml - 140 ml) x 20 = 7,2 l .

Stoga je pri procjeni vrijednosti MOR-a potrebno uzeti u obzir dubinu i učestalost disanja, jer od toga ovisi efikasnost ventilacije. Istu MOU vrijednost za duboko i rijetko ili često i plitko disanje treba procijeniti različito. Često i plitko disanje ne može održati parcijalni pritisak kiseonika u alveolarnom vazduhu na odgovarajućem nivou.

Odnos između udisaja i izdisaja naziva se respiratorni ciklus. Kod zdravih ljudi, respiratorni ciklus može imati respiratornu pauzu različitog trajanja nakon izdisaja. Prisustvo ili odsustvo respiratorne pauze i njena veličina ovise o funkcionalnom stanju vanjskog disajnog sistema. Stoga se čak i kod iste osobe može pojaviti i nestati. Odnos "udah - izdah" je 1 prema 1,1, odnosno udah je kraći od izdisaja. Trajanje udisaja kreće se od 0,3 do 4,7 sekundi, trajanje izdisaja - od 1,2 do 6 sekundi.

Svake godine popularnost sporta raste. Zajedno sa ljekarima sportske medicine, ljekari opće terapijske i preventivne mreže prate sportiste, procjenjuju njihovo zdravstveno stanje, funkcionalno stanje sistema i organa i liječe sportiste. Sportisti imaju specifična stanja sistema i organa, uključujući sistem spoljašnjeg disanja.

Trenutno se neguje više od 100 sportova.

Funkcionalno stanje vanjskog respiratornog sistema sportista procjenjuje se korištenjem općeprihvaćenih vrijednosti razvijenih za populaciju općenito, a ne specijaliziranih, „sportskih“. Čisto “sportske” vrijednosti nisu racionalne. Osnovni zadatak posmatranja je da se identifikuju i procene promene u funkcionalnom stanju spoljašnjeg respiratornog sistema kod nekih sportista u odnosu na druge i osobe koje se ne bave sportom.

Prilikom ispitivanja funkcionalnog stanja spoljašnjeg respiratornog sistema kod sportista, razumno je razlikovati „funkcionalne sposobnosti“ i „funkcionalne“. vitalni kapacitet pluća (VC) ukazuje samo na potencijal za povećanje disajnog volumena (VT) tokom fizičke aktivnosti iu drugim uslovima kada je to neophodno. Vrijednost minutne ventilacije (MVV) pokazuje u kojoj se mjeri te mogućnosti stvarno koriste. U tom smislu možemo preporučiti vježbe koje ili razvijaju funkcionalne sposobnosti ili razvijaju sposobnost korištenja ovih sposobnosti, odnosno funkcionalnih sposobnosti.

U tradicionalnom medicinskom pregledu, respiratorni sistem se ispituje nakon kardiovaskularnog sistema, glavnog sistema za održavanje života u telu. Kako se fizička aktivnost povećava, povećanje potrošnje kisika prestaje: čim minutni volumen srca dostigne svoju granicu. Srčani minutni volumen je faktor koji ograničava sposobnost transportnog sistema kiseonika u celini.

Zbog visokog energetskog intenziteta nazalnog disanja, sportisti su primorani da pređu na oralno disanje, pri čemu radna hiperpneja dostiže 60 l\. Svakodnevni trening tokom više sati tokom godina održava velike količine disanja. Ako se obuka odvija u područjima sa zagađenim zrakom, onda ove količine mogu postati pravi patogeni faktor. Prilikom prelaska na disanje na usta na približno

Prodiranje štetnih plinova u pluća povećava se 6.600 puta u odnosu na stanje mirovanja.

Promjene koje se razvijaju kako se tijelo prilagođava zahtjevima sporta općenito, a posebno u respiratornom sistemu, određuju razlike u pojavi i toku respiratornih bolesti kod sportista u odnosu na osobe koje se ne bave sportom.

4749 0

Funkcionalni respiratorni sistem

Funkciju vanjskog disanja karakteriziraju indikatori ventilacije i izmjene plinova.

Proučavanje volumena pluća pomoću spirografije

a) vitalni kapacitet pluća (VC) - zapremina vazduha maksimalnog udaha nakon maksimalnog izdisaja. Uočeno je izraženo smanjenje vitalnog kapaciteta kada je respiratorna funkcija poremećena;

B) forsirani vitalni kapacitet (FVC) – najbrži mogući udah nakon najbržeg izdaha. Koristi se za procjenu bronhijalne provodljivosti, elastičnosti plućnog tkiva;

C) maksimalna ventilacija pluća - maksimalno duboko disanje sa maksimalnom dostupnom frekvencijom u 1 minutu. Omogućava vam da date cjelovitu procjenu stanja respiratornih mišića, prohodnosti dišnih puteva (bronhijala) i stanja neurovaskularnog aparata pluća. Otkriva respiratornu insuficijenciju i mehanizme njenog razvoja (restrikcija, bronhijalna opstrukcija);

D) minutni volumen disanja (MVR) - količina ventiliranog zraka u 1 minuti, uzimajući u obzir dubinu i učestalost disanja. MOD je mjera plućne ventilacije koja ovisi o respiratornoj i srčanoj funkcionalnoj dovoljnosti, kvaliteti zraka, opstrukciji protoka zraka, uključujući difuziju plinova, bazalnom metabolizmu, depresiji respiratornog centra, itd.;

D) indikator rezidualnog volumena pluća (RLV) - količina gasa prisutna u plućima nakon maksimalnog izdisaja. Metoda se zasniva na određivanju zapremine helijuma u plućnom tkivu zadržanog nakon maksimalnog izdisaja tokom slobodnog disanja u zatvorenom sistemu (spirograf - pluća) sa mešavinom vazduha i helijuma. Rezidualni volumen karakteriše stepen funkcionalnosti plućnog tkiva.

Povećanje POOL se opaža kod emfizema i bronhijalne astme, a smanjenje kod pneumoskleroze, pneumonije i pleuritisa.

Proučavanje plućnog volumena može se provoditi i u mirovanju i tokom fizičke aktivnosti. U tom slučaju mogu se koristiti različita farmakološka sredstva za postizanje izraženijeg funkcionalnog učinka.

Procjena bronhijalne opstrukcije, otpora disajnih puteva, napetosti i popuštanja plućnog tkiva.

Pneumotahografija - određivanje brzine i snage strujanja vazduha (pneumotahometrija) tokom forsiranog udisaja i izdisaja uz istovremeno merenje intratorakalnog (intraezofagealnog) pritiska. Metoda s fizičkom aktivnošću i upotrebom farmakoloških lijekova prilično je informativna za identifikaciju i procjenu funkcije bronhijalne prohodnosti.

Studija funkcionalne dovoljnosti respiratornog sistema. Kod spirografije sa automatskim dovodom kiseonika, određuje se P02 - količina kiseonika (u milimetrima) koju apsorbuju pluća za 1 minut. Vrijednost ovog pokazatelja ovisi o funkcionalnoj razmjeni plinova (difuziji), snabdijevanju plućnog tkiva krvlju, kapacitetu krvi za kisik i nivou redoks procesa u tijelu. Oštar pad apsorpcije kiseonika ukazuje na ozbiljno zatajenje disanja i iscrpljivanje rezervnog kapaciteta respiratornog sistema.

Koeficijent iskorišćenja kiseonika (O2) je odnos P02 i MOD, koji pokazuje količinu kiseonika apsorbovanog iz 1 litra ventiliranog vazduha. Njegova veličina zavisi od uslova difuzije, zapremine alveolarne ventilacije i njene koordinacije sa opskrbom plućne krvi. Smanjenje KIo2 ukazuje na neusklađenost između ventilacije i protoka krvi (zatajenje srca ili hiperventilacija). Povećanje CI02 ukazuje na prisustvo latentne hipoksije tkiva.

Objektivnost podataka spirografije i pneumotahometrije je relativna, jer zavisi od ispravnog ispunjavanja svih metodoloških uslova od strane samog pacijenta, na primjer, od toga da li je zaista napravio najbrži i najdublji udah/izdisaj. Stoga se dobiveni podaci moraju tumačiti samo u usporedbi s kliničkim karakteristikama patološkog procesa. U tumačenju smanjenja vrijednosti VC, FVC i ekspiratorne snage najčešće se prave dvije greške.

Prva je ideja da stepen smanjenja FVC i ekspiratorne snage uvijek odražava stepen opstruktivne respiratorne insuficijencije. Ovo mišljenje je pogrešno. U nekim slučajevima, oštro smanjenje pokazatelja s minimalnom kratkoćom daha povezano je s valvularnim mehanizmom opstrukcije tijekom prisilnog izdisaja, ali je manje izražen tijekom normalnog vježbanja. Ispravnom tumačenju pomaže mjerenje FVC i inspiratorne snage, koje se manje smanjuju što je mehanizam valvularne opstrukcije izraženiji. Smanjenje FVC i ekspiratorne snage bez poremećaja bronhijalne provodljivosti je u nekim slučajevima rezultat slabosti respiratornih mišića i njihove inervacije.

Druga uobičajena greška u tumačenju: ideja o smanjenju FVC-a kao znaku restriktivnog respiratornog zatajenja. Zapravo, ovo može biti znak plućnog emfizema, odnosno posljedica bronhijalne opstrukcije, a znak restrikcije, smanjenje FVC može biti samo sa smanjenjem ukupnog kapaciteta pluća, što uključuje, osim VC, preostale zapremine.

Procjena funkcije transporta plinova u krvi i endogene respiracijske tenzije

Oksigemometrija - mjerenje stepena zasićenosti arterijske krvi kisikom. Metoda se zasniva na promjeni spektra apsorpcije svjetlosti hemoglobina vezanog za kisik. Poznato je da je stepen oksigenacije (S02) u plućima 96-98% maksimalno mogućeg krvnog kapaciteta (nepotpun zbog ranžiranja plućnih sudova i neravnomjerne ventilacije) i zavisi od parcijalnog pritiska kiseonika (P02).

Ovisnost S02 o P02 izražava se pomoću koeficijenta disocijacije kisika (OD2). Njegovo povećanje ukazuje na povećanje afiniteta hemoglobina za kiseonik (postoji jača veza), što se može uočiti kod smanjenja parcijalnog pritiska kiseonika i temperature u plućima normalno i kod patologije eritrocita ili samog hemoglobina, a smanjenje (manje jaka veza) - s povećanjem parcijalnog tlaka kisika i temperature u tkivima normalno i s patologijom eritrocita ili samog hemoglobina. Postojanost deficita zasićenja pri udisanju čistog kiseonika može ukazivati ​​na prisustvo arterijske hipoksemije.

Vrijeme zasićenja kisikom karakterizira alveolarnu difuziju, ukupni kapacitet pluća i krvi, ujednačenost ventilacije, bronhijalnu prohodnost i rezidualne volumene. Oksigemometrija tokom funkcionalnih testova (zadržavanje daha tokom udisaja, izdisaja) i submaksimalna dozirana fizička aktivnost daje dodatne kriterijume za procenu kompenzacionih sposobnosti plućne i funkcije transporta gasa respiratornog sistema.

Kapnohemometrija je metoda koja je na mnogo načina identična oksihemometriji. Koristeći transkutane (perkutane) senzore, određuje se stepen zasićenosti krvi CO2. U ovom slučaju, po analogiji s kisikom, izračunava se KDS2, čija vrijednost ovisi o nivou parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida i temperaturi. Normalno, KDS2 u plućima je nizak, ali je u tkivima, naprotiv, visok.

Proučavanje acidobaznog stanja (ABS) krvi

Pored proučavanja koeficijenta disocijacije kiseonika i ugljičnog dioksida, za procjenu transportnog dijela funkcije respiratornog sistema, važno je proučavanje puferskih sistema krvi, budući da se većina CO2 proizvedenog u tkivima akumulira u njima, u velikoj mjeri određujući plinsku propusnost ćelijskih membrana i intenzitet ćelijske izmjene plinova. Studija K0C će biti detaljno predstavljena u opisu metoda za procjenu homeostatskih sistema.

Određivanje respiratornog koeficijenta - omjera CO2 nastalog u alveolarnom zraku prema CO2 koji se troši u mirovanju i tokom vježbanja omogućava nam da procijenimo stepen endogene respiracijske napetosti i njene rezervne sposobnosti.

Sumirajući opis nekih metoda za procjenu funkcije respiratornog sistema, može se reći da ove metode istraživanja, posebno korištenjem dozirane fizičke aktivnosti (spiroveloergometrija) uz istovremenu registraciju spirografije, pneumotahografije i karakteristika plinova u krvi, omogućavaju prilično precizno odrediti funkcionalno stanje i funkcionalne rezerve, kao i vrstu i mehanizme funkcionalne respiratorne insuficijencije.

U posljednjih 20-30 godina, velika pažnja posvećena je proučavanju plućne funkcije kod pacijenata s plućnom patologijom. Predložen je veliki broj fizioloških testova koji omogućavaju kvalitativno ili kvantitativno određivanje stanja funkcije aparata za vanjsko disanje. Zahvaljujući uspostavljenom sistemu funkcionalnih studija, moguće je identifikovati prisustvo i stepen DN u različitim patološkim stanjima i razjasniti mehanizam poremećaja disanja. Funkcionalni plućni testovi omogućavaju određivanje količine plućnih rezervi i kompenzacijskih sposobnosti respiratornih organa. Funkcionalne studije se mogu koristiti za kvantificiranje promjena koje nastaju pod utjecajem različitih terapijskih intervencija (hirurške intervencije, terapeutska upotreba kisika, bronhodilatatora, antibiotika itd.), te, shodno tome, za objektivnu procjenu efikasnosti ovih mjera.

Funkcionalne studije zauzimaju veliko mjesto u praksi medicinskog pregleda rada radi utvrđivanja stepena invaliditeta.

Opšti podaci o plućnim zapreminama Grudni koš, koji određuje granice mogućeg širenja pluća, može biti u četiri glavna položaja, koji određuju glavne zapremine vazduha u plućima.

1. Tokom perioda mirnog disanja, dubina disanja je određena zapreminom udahnutog i izdahnutog vazduha. Količina vazduha koji se udahne i izdahne tokom normalnog udisaja i izdisaja naziva se plimni volumen (TI) (normalno 400-600 ml; tj. 18% VC).

2. Sa maksimalnim udisanjem u pluća se unosi dodatni volumen vazduha - rezervni volumen udisaja (IRV), a sa maksimalno mogućim izdisajem određuje se ekspiratorni rezervni volumen (ERV).

3. Vitalni kapacitet pluća (VC) - vazduh koji je osoba u stanju da izdahne nakon maksimalnog udisaja.

VIT = ROVd + TO + ROVd 4. Nakon maksimalnog izdisaja, u plućima ostaje određena količina vazduha - rezidualni volumen pluća (RLV).

5. Ukupni kapacitet pluća (TLC) uključuje VC i TLC, odnosno to je maksimalni kapacitet pluća.

6. TVR + ROvyd = funkcionalni rezidualni kapacitet (FRC), tj. ovo je volumen koji zauzimaju pluća na kraju tihog izdisaja. Upravo taj kapacitet u velikoj mjeri uključuje alveolarni zrak, čiji sastav određuje izmjenu plinova s ​​krvlju plućnih kapilara.

Za ispravnu procjenu stvarnih pokazatelja dobijenih tokom istraživanja, za poređenje se koriste odgovarajuće vrijednosti, odnosno teoretski izračunate pojedinačne norme. Prilikom izračunavanja odgovarajućih pokazatelja uzimaju se u obzir spol, visina, težina i godine. Prilikom procene obično se izračunava procentualni (%) odnos stvarno dobijene vrednosti prema očekivanoj vrednosti.Mora se uzeti u obzir da zapremina gasa zavisi od atmosferskog pritiska, temperature sredine i zasićenja vodenom parom. Stoga se izmjereni volumeni pluća korigiraju za barometarski tlak, temperaturu i vlažnost u vrijeme studije. Trenutno većina istraživača vjeruje da se indikatori koji odražavaju volumetrijske vrijednosti plina moraju svesti na tjelesnu temperaturu (37 C), uz potpunu zasićenost vodenom parom. Ovo stanje se naziva BTPS (na ruskom - TTND - tjelesna temperatura, atmosferski tlak, zasićenost vodenom parom).

Pri proučavanju razmjene gasa dobijene količine gasa dovode do tzv. standardnih uslova (STPD). tj. do temperature od 0 C, pritiska od 760 mm Hg i suvog gasa (na ruskom - STDS - standardna temperatura, atmosferski pritisak i suvi gas).

Tokom masovnih istraživanja često se koristi prosječni faktor korekcije, koji se za centralnu zonu Ruske Federacije u STPD sistemu uzima jednakim 0,9, u BTPS sistemu - 1, 1. Za preciznije studije koriste se posebne tabele.

Svi plućni volumeni i kapaciteti imaju određeni fiziološki značaj. Volumen pluća na kraju tihog izdisaja određen je omjerom dvije suprotno usmjerene sile - elastične vučne sile plućnog tkiva, usmjerene prema unutra (prema centru) i koja teži smanjenju volumena, i elastične sile plućnog tkiva. grudni koš, usmjeren za vrijeme tihog disanja uglavnom u suprotnom smjeru - od centra prema van. Količina vazduha zavisi od više razloga. Prije svega bitno je stanje samog plućnog tkiva, njegova elastičnost, stepen snabdijevanja krvlju itd. Međutim, volumen grudnog koša, pokretljivost rebara, stanje respiratornih mišića uključujući i dijafragmu , koji je jedan od glavnih mišića koji provode inhalaciju, igraju značajnu ulogu.

Na vrijednosti plućnog volumena utječu položaj tijela, stepen umora respiratornih mišića, ekscitabilnost respiratornog centra i stanje nervnog sistema.

Spirografija je metoda za procjenu plućne ventilacije sa grafičkim snimanjem respiratornih pokreta, izražavajući promjene volumena pluća u vremenskim koordinatama. Metoda je relativno jednostavna, pristupačna, neopterećena i vrlo informativna.

Osnovni proračunski pokazatelji određeni iz spirograma

1. Učestalost i ritam disanja. Normalan broj disanja u mirovanju kreće se od 10 do 18-20 u minuti. Koristeći spirogram tihog disanja uz brzo kretanje papira, možete odrediti trajanje faza udisaja i izdisaja i njihov međusobni odnos. Normalno, odnos udaha i izdisaja je 1:1, 1:1.2; na spirografima i drugim uređajima, zbog velikog otpora tokom perioda izdisaja, ovaj odnos može dostići 1:1. 3-1. 4. Povećanje trajanja izdisaja povećava se sa oštećenom bronhijalnom opstrukcijom i može se koristiti u sveobuhvatnoj procjeni funkcije vanjskog disanja. Prilikom procjene spirograma, u nekim slučajevima je važan ritam disanja i njegovi poremećaji. Perzistentne respiratorne aritmije obično ukazuju na disfunkciju respiratornog centra.

2. Minutni volumen disanja (MVR). MOD je količina ventiliranog zraka u plućima za 1 minut. Ova vrijednost je mjera plućne ventilacije. Njegovu procjenu treba izvršiti uz obavezno uzimanje u obzir dubine i učestalosti disanja, kao i upoređivanje sa minutnim volumenom O2. Iako MOD nije apsolutni pokazatelj efikasnosti alveolarne ventilacije (tj. indikator efikasnosti cirkulacije između vanjskog i alveolarnog zraka), dijagnostički značaj ove vrijednosti naglašavaju brojni istraživači (A.G. Dembo, Comro, itd. .).

MOD = DO x RR, gdje je RR učestalost respiratornih pokreta u 1 min. DO - dišni volumen

MOR se pod uticajem različitih uticaja može povećati ili smanjiti. Povećanje MOD-a obično se javlja kod DN. Njegova vrijednost ovisi i o pogoršanju korištenja ventiliranog zraka, o poteškoćama normalne ventilacije, o poremećaju procesa difuzije plinova (njihovog prolaska kroz membrane u plućnom tkivu) itd. Povećanje MOR se uočava sa u metaboličkim procesima (tireotoksikoza), sa nekim lezijama centralnog nervnog sistema. Smanjenje MOD se uočava kod teško bolesnih pacijenata s teškim plućnim ili srčanim zatajenjem, ili s depresijom respiratornog centra.

3. Minutno upijanje kiseonika (MPO 2). Strogo govoreći, ovo je pokazatelj razmjene plinova, ali je njegovo mjerenje i procjena usko povezana sa proučavanjem MOR-a. Posebnim metodama izračunava se MPO 2. Na osnovu toga izračunava se faktor iskorištenja kisika (OCF 2) - to je broj mililitara kisika koji se apsorbira iz 1 litre ventiliranog zraka.

KIO 2 = MPO 2 u ml MOD u l

Normalno, KIO 2 u prosjeku iznosi 40 ml (od 30 do 50 ml). Smanjenje KIO 2 na manje od 30 ml ukazuje na smanjenje efikasnosti ventilacije. Međutim, treba imati na umu da s teškim stupnjevima insuficijencije funkcije vanjskog disanja, MOD počinje opadati, budući da kompenzacijske sposobnosti počinju da se iscrpljuju, a razmjena plinova u mirovanju i dalje se osigurava zbog uključivanja dodatnih cirkulacijskih mehanizama ( policitemija) itd. Stoga se procena indikatora CIO 2, pa isto kao i MOD, mora uporediti sa kliničkim tokom osnovne bolesti.

4. Vitalni kapacitet pluća (VC) VC je volumen gasa koji se može izdahnuti uz maksimalni napor nakon što dubljeg udaha. Na vrijednost vitalnog kapaciteta utječe položaj tijela, pa je trenutno općenito prihvaćeno određivanje ovog pokazatelja u sedećem položaju pacijenta.

Studiju treba provesti u mirovanju, odnosno 1,5-2 sata nakon laganog obroka i nakon 10-20 minuta odmora. Za određivanje vitalnog kapaciteta koriste se različite vrste vodenih i suhih spirometara, plinomjera i spirografa.

Prilikom snimanja na spirografu vitalni kapacitet određuje se količinom zraka od trenutka najdubljeg udisaja do kraja najjačeg izdisaja. Test se ponavlja tri puta sa intervalima odmora, pri čemu se u obzir uzima najveća vrijednost.

Vitalni vitalni kapacitet, pored uobičajene tehnike, može se snimiti u dvije faze, odnosno, nakon tihog izdisaja, od ispitanika se traži da udahne što dublje i vrati se na nivo tihog disanja, a zatim, koliko god moguće, izdahnite što je više moguće.

Za ispravnu procjenu stvarnog vitalnog kapaciteta koristi se proračun potrebnog vitalnog kapaciteta (VC). Najrasprostranjeniji izračun je Anthonyjeva formula:

VEL = DOO x 2,6 za muškarce VEL = DOO x 2,4 za žene, gdje je DOO odgovarajuća bazalna stopa metabolizma, određena pomoću posebnih tabela.

Kada koristite ovu formulu, morate imati na umu da su vrijednosti DOO određene pod STPD uvjetima.

Prihvaćena je formula koju su predložili Bouldin i saradnici: 27.63 - (0,112 x starost u godinama) x visina u cm (za muškarce)21. 78 - (0,101 x starost u godinama) x visina u cm (za žene) Sveruski istraživački institut za pulmologiju predlaže VEL u litrima u sistemu BTPS da se izračuna pomoću sljedećih formula: 0,052 x visina u cm - 0,029 x starost - 3,2 (za muškarce)0. 049 x visina u cm - 0,019 x starost - 3,9 (za žene) Prilikom izračunavanja VC korišćeni su nomogrami i računske tabele.

Procjena dobijenih podataka: 1. Podatke koji odstupaju od odgovarajuće vrijednosti za više od 12% kod muškaraca i -15% kod žena treba smatrati smanjenim: normalno se takve vrijednosti javljaju samo kod 10% praktično zdravih osoba. Bez prava da takve pokazatelje smatramo očigledno patološkim, potrebno je procijeniti funkcionalno stanje respiratornog aparata kao smanjeno.

2. Podatke koji odstupaju od traženih vrijednosti za 25% kod muškaraca i 30% kod žena treba smatrati vrlo niskim i smatrati jasnim znakom izraženog smanjenja funkcije, jer se normalno takva odstupanja javljaju samo kod 2% populacije. .

Smanjenje vitalnog kapaciteta uzrokovano je patološkim stanjima koja onemogućavaju maksimalno širenje pluća (pleuritis, pneumotoraks itd.), promjenama u samom plućnom tkivu (pneumonija, apsces pluća, tuberkuloza) i uzrocima koji nisu povezani s plućnom patologijom (ograničena pokretljivost dijafragme, ascitesa itd.). Navedeni procesi su promjene u funkciji vanjskog disanja prema restriktivnom tipu. Stepen ovih kršenja može se izraziti formulom:

vitalni kapacitet x 100% VC 100 - 120% - normalni pokazatelji 100- 70% - restriktivni poremećaji umjerene težine 70- 50% - restriktivni poremećaji značajne težine manje od 50% - izraženi opstruktivni poremećaji Pored mehaničkih faktora koji određuju smanjenje, smanjenje VC ima određeni značaj funkcionalnog stanja nervnog sistema, opšteg stanja pacijenta. Izraženo smanjenje vitalnog kapaciteta uočava se kod bolesti kardiovaskularnog sistema i uglavnom je posljedica stagnacije u plućnoj cirkulaciji.

5. Vitalni kapacitet fosfora (FVC) Za određivanje FVC koriste se spirografi sa velikom brzinom crtanja (od 10 do 50-60 mm/s). Vrši se preliminarna studija i evidentiranje vitalnog kapaciteta. Nakon kratkog odmora, subjekt maksimalno duboko udahne, zadrži dah nekoliko sekundi i izdahne što je brže moguće (forsirani izdisaj).

Postoje različiti načini za procjenu FVC-a. Ipak, naše najveće priznanje je odano definiciji kapaciteta jedne sekunde, dvije i tri sekunde, odnosno izračunavanje zapremine zraka za 1, 2, 3 sekunde. Najčešće se koristi test od jedne sekunde.

Normalno, trajanje izdisaja kod zdravih ljudi je od 2,5 do 4 sekunde. , donekle kasni samo kod starijih osoba.

Prema brojnim istraživačima (B.S. Agov, G.P. Khlopova, itd.), vrijedne podatke pružaju ne samo analiza kvantitativnih pokazatelja, već i kvalitativne karakteristike spirograma. Različiti dijelovi krivulje forsiranog izdisaja imaju različit dijagnostički značaj. Početni dio krivulje karakterizira otpor velikih bronha, koji čine 80% ukupnog bronhijalnog otpora. Završni dio krivulje, koji odražava stanje malih bronha, nažalost nema tačan kvantitativni izraz zbog loše reproducibilnosti, ali je jedna od bitnih deskriptivnih karakteristika spirograma. Posljednjih godina razvijeni su i pušteni u praksu uređaji „peak fluorimeter“ koji omogućavaju preciznije karakteriziranje stanja distalnog dijela bronhijalnog stabla. Budući da su male veličine, omogućavaju praćenje stepena bronhijalne opstrukcije kod pacijenata sa bronhijalnom astmom i pravovremeno korišćenje lekova, pre pojave subjektivnih simptoma brohospazma.

Zdrava osoba izdahne za 1 sekundu. približno 83% vašeg vitalnog kapaciteta pluća za 2 sekunde. - 94%, za 3 sekunde. - 97%. Izdisaj u prvoj sekundi manji od 70% uvijek ukazuje na patologiju.

Znakovi opstruktivne respiratorne insuficijencije:

FVC x 100% (Tiffno indeks) VC do 70% - normalno 65-50% - umjereno 50-40% - značajno manje od 40% - teško

6. Maksimalna ventilacija (MVL). U literaturi se ovaj indikator nalazi pod različitim nazivima: granica disanja (Yu. N. Shteingrad, Knippint, itd.), Granica ventilacije (M. I. Anichkov, L. M. Tushinskaya, itd.).

U praktičnom radu češće se koristi određivanje MVL spirogramom. Najrasprostranjenija metoda za određivanje MVL je dobrovoljno prisilno (duboko) disanje sa maksimalnom dostupnom frekvencijom. Tokom spirografske studije, snimanje počinje tihim disanjem (dok se ne utvrdi nivo). Zatim se od subjekta traži da diše u aparat 10-15 sekundi maksimalnom mogućom brzinom i dubinom.

Veličina MVL-a kod zdravih ljudi ovisi o visini, dobi i spolu. Na to utiče vrsta zanimanja, obuka i opšte stanje subjekta. MVL u velikoj mjeri ovisi o snazi ​​volje subjekta. Stoga, u svrhu standardizacije, neki istraživači preporučuju izvođenje MVL sa dubinom disanja od 1/3 do 1/2 VC sa frekvencijom disanja od najmanje 30 u minuti.

Prosječne brojke MBL za zdrave osobe su 80-120 litara u minuti (tj., ovo je najveća količina zraka koja se može ventilirati kroz pluća uz najdublje i najčešće disanje u jednoj minuti). MVL se mijenja kako tokom opstruktivnih procesa tako i tokom restrikcije; stepen poremećaja se može izračunati pomoću formule:

MVL x 100% 120-80% - normalni DMVL indikatori 80-50% - umjereni poremećaji 50-35% - značajni manje od 35% - izraženi poremećaji

Predložene su različite formule za određivanje odgovarajućeg MVL (DMVL). Najraširenija definicija je DMVL, koja se zasniva na Pibodinoj formuli, ali sa povećanjem od 1/3 VEL koji je on predložio na 1/2 VEL (A.G. Dembo).

Dakle, DMVL = 1/2 JEL x 35, gdje je 35 brzina disanja u minuti.

DMVL se može izračunati na osnovu površine tijela (S) uzimajući u obzir starost (Yu. I. Mukharlyamov, A. I. Agranovich).

Starost (godine)	Formula za izračun
	DMVL = S x 60
	DMVL = S x 55
	DMVL = S x 50
	DMVL = S x 40
60 i više	DMVL = S x 35

Za izračunavanje DMVL-a, Gaubatzova formula je zadovoljavajuća: DMVL = DEL x 22 za osobe ispod 45 godina DMVL = DEL x 17 za osobe starije od 45 godina

7. Preostali volumen (RV) i funkcionalni preostali kapacitet (FRC). TLC je jedini indikator koji se ne može proučavati direktnom spirografijom; Za njegovo određivanje koriste se dodatni specijalni instrumenti za analizu gasa (POOL-1, nitrogenograf). Koristeći ovu metodu, dobiva se vrijednost FRC, a korištenjem VC i ROvyd. , izračunajte OOL, OEL i OOL/OEL.

TOL = FFU - ROvyd DOEL = JEL x 1,32, gdje je DOEL odgovarajući ukupni kapacitet pluća.

Vrijednost FRC-a i TLC-a je vrlo visoka. Kako se TOL povećava, ravnomjerno miješanje udahnutog zraka je poremećeno i efikasnost ventilacije opada. TOL se povećava s emfizemom i bronhijalnom astmom.

FRC i TLC se smanjuju kod pneumoskleroze, pleuritisa, pneumonije.

Granice norme i gradacije odstupanja od norme parametara disanja

Indikatori		Uslovna norma	Stepeni promjene
			umjereno	značajan
Vitalni kapacitet, % dospjelih
MVL, % dospjelo
FEV1/VC, %
TEL, % dospjelo
OOL, % dospjelo
OOL/OEL, %


2. Dijagnoza funkcionalnih poremećaja spoljašnjeg respiratornog sistema

Spoljno, odnosno plućno disanje je jedna od strukturnih komponenti respiratornog sistema, koja obezbeđuje snabdevanje organizma kiseonikom iz spoljašnje sredine, njegovo korišćenje u biološkoj oksidaciji organskih materija i uklanjanje viška ugljen-dioksida nastalog iz tela u spoljašnju sredinu. Sistem spoljašnjeg disanja vrši razmenu gasova između vazduha i krvi kroz integraciju funkcionalnih komponenti, uključujući: 1. disajne puteve i alveolarne strukture razmene gasova; 2. mišićno-koštani okvir grudnog koša, respiratornih mišića i pleure; 3. plućna cirkulacija; 4. neurohumoralni regulatorni aparat. Ove strukture obezbeđuju normalnu arterializaciju krvi i prilagođavanje organizma fizičkoj aktivnosti i različitim patološkim stanjima kroz tri procesa: 1. stalna ventilacija alveolarnog prostora radi održavanja normalnog gasnog sastava alveolarnog vazduha; 2. difuzija gasova kroz alveolo-kapilarnu membranu; 3. kontinuirani protok plućne krvi koji odgovara nivou ventilacije. Ventilacija, difuzija i plućni krvotok su sukcesivne karike u lancu prenosa gasova u sistemu spoljašnjeg disanja, istovremeno predstavljaju tri neraskidivo povezana mehanizma sistema koji obezbeđuju njegov rad i postizanje konačnog rezultata.

Poremećaji funkcionalnog stanja spoljašnjeg respiratornog sistema su česte patofiziološke promene ne samo kod pacijenata koji boluju od bolesti pluća i respiratornog trakta, već i kod patologija plućne cirkulacije, mišićno-koštanih struktura grudnog koša i centralnog nervnog sistema. Rezultat poremećaja vanjskog disanja je razvoj respiratorne insuficijencije. Postoje različiti pristupi definisanju koncepta „respiratorne insuficijencije“. Može se tumačiti kao stanje u kojem spoljašnji sistem disanja nije u stanju da obezbedi normalan gasni sastav arterijske krvi, ili kao stanje u kome se postiže održavanje adekvatnog gasnog sastava arterijske krvi usled napetosti kompenzacionih mehanizama, što dovodi do do smanjenja funkcionalnih sposobnosti organizma.

Uzroci respiratorne insuficijencije.

1. Oštećenje bronha usled bronhospazma, otok sluzokože,

hiperkrinija i diskrinija, smanjen tonus velikih bronhija,

2. Oštećenje alveolarno-respiratornih struktura pluća: infiltracija,

destrukcija, fibroza plućnog tkiva, atelektaza, malformacije pluća, posljedice hirurških intervencija na njima itd.

3. Oštećenje mišićno-koštanog okvira grudnog koša, respiratornih mišića i pleure: teški deformiteti grudnog koša i kifoskolioza,

poremećena pokretljivost rebara, ograničena pokretljivost dijafragme, pleuralne adhezije, degenerativno-distrofične promene na respiratornim mišićima itd.

4. Patološke promjene u plućnoj cirkulaciji: stagnacija krvi u žilama, spazam arteriola, smanjenje vaskularnog korita.

5. Poremećaji u regulaciji spoljašnjeg disanja usled depresije centralnog nervnog sistema različite etiologije ili poremećaja lokalnih regulatornih mehanizama.

Navedeni patološki procesi često dovode do razvoja sličnih kliničkih simptoma, na primjer, kratkog daha, ali uzroci ovih simptoma mogu biti potpuno različiti. Funkcionalne studije koje se provode u kliničkoj praksi pomažu u razjašnjavanju ovih uzroka i razlikovanju postojećih poremećaja.

Ciljevi i zadaci funkcionalnog istraživanja:

Dijagnoza i diferencijalna dijagnoza bolesti pluća i bronhija;

Izbor lijekova za patogenetsko i simptomatsko liječenje;

Praćenje efikasnosti lečenja;

Praćenje indikatora za procjenu toka bolesti;

Određivanje stepena i oblika respiratorne insuficijencije;

Određivanje funkcionalnih rezervi za procjenu radne sposobnosti;

Procjena rizika pri planiranju operacije;

Otkrivanje respiratornih bolesti među stanovništvom.

Različite metode funkcionalnog istraživanja daju predstavu o stanju ventilacije, difuziji plinova u plućima, omjerima ventilacije i perfuzije i nizu drugih parametara. Uz odgovarajuću opremu u laboratoriju funkcionalne dijagnostike, ove studije ne predstavljaju značajnu metodološku složenost. U kliničkoj praksi najčešće se moramo ograničiti na proučavanje ventilacije, što je zbog dostupnosti opreme za provođenje ove studije u većini medicinskih ustanova.

Najčešće metode ispitivanja za proučavanje parametara ventilacije su spirometrija, spirografija, pneumotahografija, pik flowmetrija i opća pletizmografija. Ove studije mjere brojne statičke i dinamičke indikatore.

DO - dišni volumen - volumen vazduha koji ulazi u pluća tokom tihog disanja u 1 dahu

ROVD - inspiratorni rezervni volumen - maksimalni volumen zraka koji se može udahnuti nakon tihog udaha

Rowyd - rezervni volumen izdisaja - maksimalni volumen zraka koji se može izdahnuti nakon tihog izdisaja

RLV - rezidualni volumen pluća - volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja

TLC – ukupni kapacitet pluća – maksimalna količina zraka koju pluća mogu zadržati

Vitalni kapacitet - vitalni kapacitet pluća - maksimalni volumen koji se može izdahnuti nakon izuzetno dubokog udaha

Inspiracijski kapacitet - maksimalna količina zraka koja se može udahnuti nakon tihog izdisaja

FRC - funkcionalni rezidualni kapacitet - volumen zraka koji ostaje u plućima nakon tihog izdisaja

RR - brzina disanja - broj respiratornih pokreta u minuti tokom tihog disanja

MVR - minutni volumen disanja - zapremina vazduha koja ulazi u pluća za 1 minut tokom tihog disanja

MVL - maksimalna ventilacija pluća - maksimalni volumen zraka koji pacijent može ventilirati za 1 minut

FVC - forsirani vitalni kapacitet pluća - najveća zapremina vazduha koja se može izbaciti nakon maksimalnog udisaja tokom forsiranog izdisaja

FEV1 - zapremina forsiranog izdisaja u prvoj sekundi - zapremina forsiranog izdisaja u prvoj sekundi manevra FVC

IT - Tiffno indeks - FEV1/VC%

SOS25-75 - prosječni volumenski protok izdisaja na nivou od 25-75% vitalnog kapaciteta

MOS25 - maksimalne brzine ekspiratornog protoka na nivou izdisaja

MOS50 25, 50, 75% FVC

PEF - vršna zapreminska brzina forsiranog izdisaja

Numeričke vrijednosti indikatora ventilacije kvantificirane su upoređivanjem s vrijednostima koje se smatraju normalnim za osobe određene dobi, visine, težine i spola. U ovom slučaju možete koristiti odgovarajuće vrijednosti ili standarde. Pravilna vrijednost indikatora je njegova teoretski najvjerovatnija vrijednost, određena odnosom uspostavljenim kod zdravih ljudi između ovog parametra, spola, starosti i antropometrijskih podataka ispitanika. Odgovarajuće vrijednosti se izračunavaju korištenjem formula izvedenih iz ankete prilično reprezentativnih grupa zdravih osoba.

Volumi i kapaciteti pluća odnose se na statičke pokazatelje koji karakterišu elastična svojstva pluća i grudnog zida.

Fig.1. Volumen i kapacitet pluća.
Većina volumetrijskih indikatora, sa izuzetkom OOL-a i kontejnera koji ga sadrže, dobijeni su tokom spirografskog istraživanja. Jednostavnost, pristupačnost i informativnost metode omogućili su njenu široku upotrebu. Lakoća opterećenja za pacijenta i sigurnost omogućavaju provođenje više studija. Spirogram je grafičko snimanje volumena pluća pri izvođenju različitih manevara disanja.

Rice. 2. Šematski prikaz spirograma zdrave osobe.

Uz volumetrijske indikatore, spirografski test ispituje FVC, FEV1, IT, MOD, MVL, koji su dinamičke karakteristike ventilacije. Studija se izvodi u sedećem položaju, u uslovima relativnog odmora. Disanje se vrši na usta, na nos se stavlja stezaljka. Načini izvođenja VC, FVC i MVL manevara su različiti, ali svi omogućavaju postizanje maksimalne amplitude parametara. Za mjerenje vitalnog kapaciteta, pacijent uzima najdublji i najmirniji mogući udah; FVC studija zahtijeva od pacijenta da kratko zadrži dah (1-2 sekunde) pri maksimalnom udisanju, nakon čega slijedi prisilni izdisaj; pri određivanju MVL, ispitanik diše duboko i često (40-50 udisaja po 1 min) u trajanju od 10-15 sekundi. Kod primjene spirometrijske metode ispituje se samo vrijednost vitalnog kapaciteta. U zavisnosti od načina spirografije, moguće je dobiti karakteristiku procesa ventilacije ili stanje aparata koji obezbeđuje proces ventilacije. Nažalost, korištenjem spirograma tehnički je teško izračunati tako visoko informativne indikatore brzine kao što su POS, MOS25,50,75. Za dobivanje ovih parametara, trenutno se u kliničkoj praksi široko koristi pneumotahografska metoda ili proučavanje odnosa protok-volumen.

U poređenju sa spirografijom, određivanje krivulje protok-volumen pruža dodatne mogućnosti, iako je u mnogim aspektima količina informacija dobijenih korištenjem obje metode ista. Procedura za izvođenje manevra disanja prilikom snimanja krivulje protok-volumen je identična snimanju FVC tokom spirografske studije. Pneumotahografija omogućava precizno mjerenje inspiratornih i ekspiratornih tokova i omogućava mjerenje zapreminske brzine protoka kao funkcije volumena pluća. Vizualizacija odnosa između protoka i zapremine omogućava dublju analizu funkcionalnih karakteristika gornjih i donjih disajnih puteva.

Rice. 3. Šematski prikaz krivulje “protok-volumen”.
Indikatori brzine, koji se izračunavaju tokom pregleda protoka i zapremine (POS, MOS25,50,75, SOS25-75), omogućavaju da se detaljnije proceni lokalizacija opstrukcije uglavnom u centralnim ili perifernim disajnim putevima. Za registraciju POS-a koristi se i metrička studija vršnog protoka.

Spirografija i pneumotahografija se mogu koristiti za određivanje dva glavna patofiziološka tipa abnormalnosti: restriktivne i opstruktivne. Restriktivna varijanta nastaje kao rezultat procesa koji ograničavaju punjenje grudnog koša zrakom - promjene u grudnom košu sa deformacijom i ukočenošću, prisustvo plina ili tekućine u pleuralnoj šupljini, masivne pleuralne adhezije, pneumosklerotične i fibrozne promjene u plućima. tkiva, atelektaze, tumori itd. Ovi procesi sprečavaju ekskurziju grudnog koša i širenje pluća, ali najčešće ne utiču ili gotovo da nemaju uticaja na prohodnost disajnih puteva. Kod opstruktivnih poremećaja vodeća patofiziološka anomalija je povećanje otpora respiratornog trakta na kretanje zraka zbog spazma glatkih mišića bronhija, edema i upalne infiltracije bronhijalne sluznice, povećanje količine viskoznog sekreta. , deformacija bronha i ekspiratorni kolaps bronha.

Kod opstruktivnog tipa ventilacijskih poremećaja, spirogram i krivulja protok-volumen otkrivaju jedan ili drugi stepen smanjenja FEV1, MOS25,50,75, SOS25-75, IT, FVC. Opstrukciju pretežno centralnih disajnih puteva karakteriše izraženije smanjenje POC i MOC25, dok se kod periferne opstrukcije više smanjuju MOC50 i MOC75. Sa početnim manifestacijama opstrukcije, FEV1, IT i FVC mogu ostati u granicama normale, samo se smanjuje MVR25,50,75.

Rice. 4. VC, FVC, TLC struktura i krivulje protok-volumen tokom opstrukcije praćene povećanjem TLC

– umjereni prekršaji; 2 – značajan; 3 – oštar.

Rice. 5. VC, FVC, TLC struktura i krivulje protok-volumen za opstruktivne poremećaje bez povećanja TLC.

1 – umjereni prekršaji; 2 – značajan; 3 – oštar.

Restriktivni tip poremećaja karakteriše smanjenje TLC, ali kako u ovim studijama nije moguće odrediti TLC i TLC, o restrikciji se obično sudi smanjenje vitalnog kapaciteta i njegovih komponenti (ROvd, RO ext, Evd). FEV1 tokom restrikcije, ako nema izraženog smanjenja vitalnog kapaciteta, ostaje normalan, FEV ostaje normalan ili iznad normale, indikatori brzine se ne mijenjaju.

Rice. 6. VC, FVC i struktura TLC kod restriktivnih poremećaja.

I kod restriktivnih i kod opstruktivnih varijanti ventilacijskih poremećaja, mogu se uočiti promjene MVR i MVL. Povećanje MVR ukazuje na hiperventilaciju u mirovanju, najčešće kompenzacijske prirode, a smanjenje MVR ukazuje na hipoventilaciju u različitim patološkim stanjima. Smanjenje MVL može biti jedan od ranih znakova smanjenja rezervi respiratornog aparata.

Vrlo često pacijenti doživljavaju mješoviti tip ventilacijske disfunkcije, što se manifestira smanjenjem i statičkih i dinamičkih parametara ventilacije. Dijagnozu ove vrste ventilacijskih poremećaja najbolje je provesti na osnovu analize strukture TLC (smanjenje TLC i TLC u kombinaciji sa znacima opstrukcije), jer Vitalni kapacitet se ponekad smanjuje sa opstrukcijom disajnih puteva bez učešća bilo kakvih ograničavajućih faktora.

Studija strukture OEL, tj. omjer volumetrijskih komponenti koje ga formiraju, pomaže u razlikovanju patofizioloških sindroma poremećene ventilacijske sposobnosti pluća. Za određivanje TOL-a i FRC-a koriste se metode konvekcije, koje se zasnivaju na održavanju količine inertnog indikatorskog gasa (azota ili helijuma) dok se kreće od kontejnera do kontejnera, kao i barometrijska metoda - opšta pletizmografija. Iako je metoda razblaživanja helijuma jednostavna, njena tačnost zavisi od potpunog mešanja gasa u plućima, a kod pacijenata sa neujednačenom ventilacijom rezultati merenja mogu biti netačni, osim toga, procedura može potrajati dosta vremena. Opća pletizmografija je brža i pouzdanija metoda za mjerenje volumena pluća, ali zahtijeva složeniju tehničku opremu. Princip pletizmografije zasniva se na Boyle-Mariotteovom zakonu, prema kojem se zapremina gasa menja obrnuto proporcionalno primenjenom pritisku. Tokom pregleda pacijent sjedi u hermetički zatvorenoj kabini pletizmografa i udiše zrak iz komore kroz usnik, koji se može zatvoriti elektromagnetnim zatvaračem, izolujući disajne puteve i pluća od zapremine komore. Na kraju tihog izdisaja, subjekt kratko udahne i izdahne sa zatvorenim ventilom. Registrovanje promena pritiska u usnoj šupljini (kao ekvivalent alveolarnom pritisku) i intratorakalnog volumena gasa (kao odraz fluktuacija pritiska u kabini) omogućava izračunavanje TRL, FRC, TEL, kao i aerodinamičkog (bronhalnog) otpora Raw disajnih puteva, karakterizira stanje lumena prvih 8-10 generacija bronhija. Smanjenje TLC-a sa nepromijenjenom strukturom karakteristično je za čistu (bez kombinacije sa opstrukcijom) restriktivnu varijantu poremećenog ventilacijskog kapaciteta pluća. Apsolutna vrijednost TLC i omjer TLC/TLC smatraju se najvažnijim kriterijima pri procjeni elastičnosti pluća i stanja bronhijalne prohodnosti. Uz značajno i uporno povećanje TLC/TEL% (50-60% ili više), možemo govoriti o plućnom emfizemu.

Gore navedene metode istraživanja omogućuju utvrđivanje ne samo vrste ventilacijskih poremećaja, već i stupnja odstupanja određenih parametara od norme. Granice norme i odstupanja od norme u poređenju sa odgovarajućim pokazateljima prikazani su u tabeli:

Indeks	Norm	Uslovno	Odstupanja indikatora
			umjereno	značajan	oštar
vitalni kapacitet, % dospjelih % dospjelih FEV1/VC,% % dospjelih % dospjelih % dospjelih % dospjelih % dospjelih % dospjelih	> 90 > 85 > 70 90-110 90-125 > 85 > 80 > 80 > 75	90-85 85-75 70-65 90-85 89-85 85-75 79-60 79-60 74-60	84-70 74-55 64-55 90-85 84-70 74-55 59-40 59-40 59-45	69-50 54-35 54-40 74-60 69-50 54-35 39-20 39-20 44-30	> 225 > +25

Povrede ventilacijske funkcije vanjskog disanja mogu dovesti do razvoja hipoksemije i hiperkapnije.

U zaključku o stanju ventilacijske funkcije navodi se vrsta i stupanj otkrivenih povreda, na primjer: značajni opstruktivni poremećaji ventilacije.

Studije ventilacije mogu biti dopunjene bronhodilatacijskim i bronhoprovokacijskim testovima. Bronhodilatacijski testovi se koriste za opstruktivni sindrom kako bi se identificirala reverzibilna komponenta opstrukcije - bronhospazam. Ako pacijent ima bronhospazam, udisanje bronhodilatatora nakon određenog vremena uzrokuje povećanje funkcionalnih indikatora ventilacije, posebno FEV1, POS, MOS25,50,75. Preporuke za procjenu reverzibilnosti opstrukcije variraju, ali povećanje FEV1 od 15% ili više u odnosu na početnu vrijednost može se smatrati pozitivnim testom. Bronhoprovokacijski test je test koji pomaže u određivanju osjetljivosti dišnih puteva na različite bronhokonstriktorne agense (histamin, metaholin, alergeni, hladan zrak, fizička aktivnost itd.). Najčešće se radi dijagnosticiranja bronhijalne astme kod pacijenata sa upitnom dijagnozom, test sa farmakološkim stimulansima.

U patološkim stanjima moguće su promjene ne samo u ventilaciji, već iu difuziji, uprkos činjenici da anatomska i fiziološka struktura pluća stvara izuzetno povoljne uslove za razmjenu plinova. Ogromna alveolarna površina (70-80 m2) i široka mreža plućnih kapilara stvaraju optimalne uvjete za apsorpciju kisika i oslobađanje ugljičnog dioksida. Razmjena plinova između alveolarnog zraka i krvi odvija se kroz alveolarno-kapilarnu membranu koju čine alveolarni epitel, intersticijski sloj i kapilarni endotel. Na većem dijelu površine za izmjenu plina, ukupna debljina membrane ne prelazi 1 µm, samo u nekim područjima dostiže 5 µm. Kretanje plina kroz alveolo-kapilarnu membranu odvija se difuzijom, prema Fickovom zakonu. Prema ovom zakonu, brzina prijenosa plina kroz membranu je direktno proporcionalna razlici parcijalnog tlaka plina na obje strane membrane i konstanti membrane poznatoj kao difuzivnost. Proces difuzije kiseonika u plućima može se smatrati završenim tek nakon što molekule kiseonika uđu u hemijsku reakciju sa hemoglobinom, savladavši sloj plazme, zid i sloj protoplazme eritrocita.

Poremećaji difuzije nastaju zadebljanjem i promjenama fizičko-hemijskih svojstava alveolo-kapilarne membrane (fibrozirajući alveolitis, karcinomatoza, plućni edem, sarkoidoza itd.), smanjenjem površine izmjene plinova sa smanjenjem broja funkcionalnih alveola i kapilara. (kompresija i atelektaza pluća, nerazvijenost pluća, uklanjanje dijela pluća), smanjenje količine krvi u plućnim kapilarima i smanjenje hemoglobina u njima. Sve to dovodi do činjenice da krv napušta plućne kapilare prije nego što se njena oksigenacija može u potpunosti završiti. Poremećaji difuzije utiču samo na izmjenu kisika, koji ima lošije difuzijske osobine od ugljičnog dioksida, i može dovesti do hipoksemije.

U kliničkoj praksi se koriste tri metode za mjerenje difuzivnosti pluća (DL), zasnovane na određivanju koncentracije ugljičnog monoksida (CO je blizak po molekulskoj težini i topljivosti kisiku, ali ima 210 puta veći afinitet za hemoglobin): metoda jednog udisaja, metoda stabilnog stanja i metoda ponovnog disanja. Najrasprostranjenija metoda je metoda pojedinačne inhalacije. Ovom metodom pacijent iz položaja maksimalnog izdisaja udahne mješavinu plinova sa niskim sadržajem CO (0,3%) i malom količinom helijuma (10%) i zadržava dah 10 sekundi, nakon čega potpuno izdahne. . Tokom zadržavanja daha, dio CO2 difundira iz alveola u krv. Ova količina se izračunava na osnovu sadržaja CO u alveolarnom gasu na početku i na kraju 10-sekundnog zadržavanja daha. Alveolarni volumen u kojem je došlo do izmjene plina mjeri se razrjeđivanjem helijuma. Na osnovu promene koncentracije CO tokom zadržavanja daha, izračunava se DL. Takođe se koristi izraz DL na 1 litar zapremine pluća.

Za procjenu stanja difuzijskog kapaciteta pluća, kao i ventilacijskog kapaciteta, dobiveni podaci se upoređuju sa odgovarajućim pokazateljima. Normalno, DL je više od 85% očekivane vrijednosti, uslovna norma je u rasponu od 85-75% očekivane vrijednosti. S umjerenim kršenjima smanjuje se na 74-55%, sa značajnim - na 54-35%, a sa teškim - manje od 35% odgovarajuće vrijednosti.

Rezultati većine testova plućne funkcije ovise o pacijentovim naporima i spremnosti za suradnju s osobljem koje testira. S tim u vezi, provođenje testova zahtijeva poštovanje metodologije istraživanja i preliminarne upute ispitanika. Starost, visina i težina potrebni za izračunavanje odgovarajućih vrijednosti moraju se zabilježiti. Prije testa, pacijent treba izbjegavati pušenje, intenzivno vježbanje, pijenje alkohola i velike obroke 2 sata prije testa. Ne možete biti na pregledu u odjeći koja pritiska grudi i otežava kretanje trbušnog zida; izbjegavajte korištenje bronhodilatatora kratkog djelovanja (najmanje 4 sata prije testa). Ovi zahtjevi moraju biti saopšteni pacijentu u vrijeme kada se test naruči. Ukoliko je pacijent prije pregleda koristio bronhodilatatore (inhalirane ili oralno), o tome mora obavijestiti laboratorijskog asistenta i taj podatak upisati u zapisnik o ispitivanju.

Gore navedene metode u nekim slučajevima moraju biti dopunjene proučavanjem plinovitog sastava krvi, uključujući određivanje stepena zasićenosti krvi kisikom (SaO2), parcijalnog tlaka kisika u arterijskoj krvi (PaO2) i parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida u arterijskoj krvi ( PaCO2) za identifikaciju znakova respiratorne insuficijencije. Smanjenje SaO2 (normalno je 93-96%) i PaO2 (normalno je 70-80 mm Hg) ukazuje na arterijsku hipoksemiju; povećanje PaCO2 (normalno 35-45 mm Hg) ukazuje na hiperkapniju.

Književnost

1. 
   Vodič za kliničku fiziologiju disanja / Ed. Shika L.L., Kanaeva N.N. – L.: Medicina, 1980.
2. 
   Respiratorne bolesti. Rukov. za doktore u 4 toma / Ed. Paleeva N.R. – M., 1989.
3. 
   M. A. Grippi. Patofiziologija pluća / M., Binom, 1997.
4. 
   Organizacija rada na proučavanju funkcionalnog stanja pluća pomoću spirografije i pneumotahografije i upotreba ovih metoda u kliničkoj praksi: (Metodološka uputstva.) / Sastavili: Turina O.I., Lapteva I.M., Kalechits O.M., Manichev I.A., Shcherbitsky V.G. – Mn., 2002.