Спирография
Спирография – метод графической регистрации показателей функции внешнего дыхания с помощью спирографов. Спирограф – прибор замкнутой газообменной системы. Существует несколько видов спирографов: СГ-1, СГ-1М, «Метатест», РТ-400 и др. Основными элементами спирографа являются один или чаще два водяных спирометра, которые вместе с кранами, трубопроводами, вентиляторами, поглотителями влаги и углекислого газа, газоанализатором и записывающим кимографом образуют замкнутую воздушную систему. Параметры спирографа модели РТ-400 следующие: объем спирометрических колоколов – 4,5, 9 и 18 л; скорость движения бумаги – 30–60–120 мм/мин; работа вентилятора – 0–400 л/мин; газовый анализ – О2 = 5–80%, С02 = 0–10%, Не = 0–15%.
На рис. 56 приведена спирограмма, которая показывает связь объемов и емкость легких с дыхательными движениями. Легочные объемы и емкости зависят от возраста, пола, размеров тела, положения его в пространстве и степени тренированности. У женщин ЖЕЛ в среднем на 25% меньше, чем у мужчин. У молодых людей ЖЕЛ можно вычислить, исходя из следующего эмпирического уравнения: ЖЕЛ (л) = 2,5 рост (м).
Рис. 56. Спирограмма. Легочные объемы и емкости:
ДО – дыхательный объем; Евд – емкость вдоха; ЖЕЛ – жизненная емкость легких; ОО – остаточный объем; РОвд – резервный объем вдоха; РОвыд – резервный объем выдоха; ОЕЛ – общая емкость легких; ФОЕ – функциональная остаточ-
ная емкость
Для работы необходимы: спирограф, стерильные загубники или маска, зажим для носа, спирт, вата.
Объект исследования – человек.
Проведение работы. Перед исследованием аппарат необходимо включить в сеть и проверить систему в течение 3–4 мин. Первые 2 мин испытуемый дышит атмосферным воздухом, затем с помощью загубника при выключенном носовом дыхании (зажим для носа) он полностью переводится на дыхание в спирограф в фазе «конец выдоха – начало вдоха». На движущейся ленте регистрируются все дыхательные колебания. Кривая, которая записана с помощью спирографа, называется спирограммой. В зависимости от типа спирографа масштаб его шкалы может составлять 1:20 или 1:40 (1 мм шкалы по вертикали соответствует 20 или 40 мл).
С помощью спирограммы определяют следующие показатели (см. рис. 56):
1. Частота дыхания (ЧД) – число дыханий в 1 мин. Для определения этого показателя производят запись дыхательных движений в спокойном состоянии в течение 3–5 мин. Подсчитывают количество зубцов на спирограмме, которое соответственно делят на 3 или 5.
2. Дыхательный объем (ДО) – количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. Для определения этого показателя по записи спирограммы вычисляют среднюю высоту (амплитуду) дыхательных движений, умножают ее на величину продвижения колокола в приборе в соответствии с масштабом шкалы прибора. Например, если средняя амплитуда дыхательного цикла составляет 21 мм, а масштаб шкалы 1:20, то ДО = 21 20 = 420 мл. Физиологическая норма показателя колеблется от 350 до 650 мл.
3. Минутный объем дыхания (МОД) – количество воздуха, вдыхаемого (или выдыхаемого) за 1 мин. Этот показатель характеризует интенсивность дыхания и процесс вентиляции в условиях покоя. Вычисляют МОД путем умножения дыхательного объема на частоту дыхания МОД = ДО ЧД. В норме величина МОД колеблется от 5 до 10 л. Увеличение МОД свидетельствует о повышенной работе органов дыхания в результате развития дыхательной недостаточности, снижение – указывает на угнетение компенсаторных механизмов, что наблюдается при патологии.
4. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. Исследования проводят трижды и учитывают лучший показатель. Нормальная величина ЖЕЛ колеблется от 2500 до 5000 мл. На спирограмме определяют расстояние от вершины инспираторного до вершины экспираторного колена и в соответствии с масштабом шкалы спирографа делают пересчет в миллилитры. Например, если расстояние на шкале равно 150 мм, то при масштабе спирографа 1:20 величина ЖЕЛ составит 150 20 = 3000 мл. Жизненная емкость легких включает три объема: ДО, резервный объем вдоха (РОвд) и резервный объем выдоха (РОвыд). В клинической практике увеличение ЖЕЛ наблюдается редко. Ее снижение свидетельствует об уменьшении дыхательной поверхности легких, а также о рестриктивном нарушении вентиляции (к рестриктивному типу вентиляции относятся все патологические состояния, при которых снижаются дыхательные экскурсии легких).
5. Резервный объем вдоха (РОвд) – объем воздуха, который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха. Испытуемому после спокойного выдоха предлагают сделать глубокий вдох, затем по спирограмме измеряют расстояние от вершины спокойного вдоха до вершины дополнительного глубокого вдоха. Если это расстояние составляет 70 мм, а масштаб шкалы спирографа 1:20, то РОвд = 70 20 = 1400 мл. В норме этот показатель колеблется от 1300 до 2000 мл.
6. Резервный объем выдоха (РО выд) – объем воздуха, который можно дополнительно выдохнуть после обычного выдоха. Его величину вычисляют по спирографической кривой от нижнего края выдоха до его глубокой точки. Нормальная величина этого показателя колеблется в пределах от 1500 до 2000 мл.
7. Объем форсированного выдоха за первую секунду.
8. Продолжительность нормального вдоха и выдоха определяют при скорости движения бумаги 600 мм/мин. Испытуемый делает спокойные дыхательные движения. На спирограмме определяют в миллиметрах длительность обеих фаз дыхания и вычисляют отношение продолжительности фазы вдоха к фазе выдоха. В норме соотношение равно 1:1,3. Оно увеличивается при наличии у больных обструктивных процессов.
9. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – объем воздуха, проходящий через легкие через определенный промежуток времени при дыхании с максимально возможной частотой и глубиной. Диагностическая ценность этого показателя заключается в том, что он отражает резервы дыхательной функции, а снижение этих резервов служит признаком патологического состояния. Для определения максимальной вентиляции легких осуществляют спирометрическое измерение у испытуемого, который проводит форсированную гипервентиляцию с частотой дыхательных движений порядка 40–60 в минуту. Продолжительность исследования должна составлять примерно 10 с, в противном случае могут развиваться гипервентиляционные осложнения (респираторный алкалоз). Максимальная вентиляция легких зависит от возраста, пола, роста и массы тела; в норме у молодого человека она составляет 120–170 л/мин. МВЛ снижается как при обструктивных, так и при рестриктивных нарушениях вентиляции.
Спирографию при физической нагрузке, когда значительно увеличиваются минутный объем дыхания и потребление кислорода, целесообразно проводить спирографом с двумя спирометрами. При этом один спирометр заполняют атмосферным воздухом, другой – чистым кислородом.
Испытуемый, работая на велоэргометре, дышит из спирометра, заполненного атмосферным воздухом. По мере поглощения из него кислорода из этого спирометра в него поступает соответствующее количество чистого кислорода из другого спирометра. При этом регистрируют две записи. Одна отражает частоту и глубину дыхания, другая – количество поглощенного кислорода за минуту – минутное поглощение кислорода (МПК) (в покое в норме этот показатель составляет 200–300 мл/мин).
Результаты работы и их оформление. На спирограмме определите легочные объемы и емкости, МОД, МВЛ, МПК. Сравните данные в покое и при физической нагрузке, фактические результаты с должным. Сделайте выводы.
Р а б о т а 5