17. Пневмотахометрия.

С помощью тахометрии определяется максимальная объёмная скорость воздушного потока (в о/с) при вдохе: МОСвд и МОСвыд при форсированном, “рывковом” дыхании, что косвенно характеризует мощность вдоха и выдоха и бронхиальную проходимость. Измерения производятся на пневмотахометрах ПТ-1 или ПТ-2 конструкции Вотчала.

Методика: Испытуемый совершает несколько форсированных вдохов и выдохов через трубку прибора. При определении МОС необходимо проинструктировать испытуемого сделать глубокий вдох и через небольшую паузу максимально быстро вдохнуть. Фиксируется самый большой показатель в л/с. При исследовании детей берется трубка с диаметром датчика не 20, а 10 мм, и показания снимают с внешней шкалы. Средние показатели МОС на вдохе у мужчин находятся в пределах 4,7-7,0, у женщин – 3,5 – 5 л/c; средние величины МОСвыд для мужчин составляют 4,3-6,4 и 3,3-4,2 л/с – для женщин.

У спортсменов, особенно тренирующихся на выносливость, эти показатели выше. Так, у пловцов показатель МОСвд до 10 л/с и более. Фактические величины следует сравнивать с должными. Должные величины вычисляются пот формулам: Муж (3,95-возраст*0,015)*рост(см)/60; Жен (2,93-возраст*0,007)*рост(см)/60.

Низкие показатели объёмной скорости форсированного выдоха и вдоха могут быть следствием нарушения проходимости дыхательных путей, снижения мышечного аппарата. Эта методика хорошо подходит для массовых исследований.

18. Методы исследования функции внешнего дыхания.

Наиболее распространенные методы исследования внешнего дыхания:

• Пневмография

• Спирометрия

• Спирография

• Пневмотахометрия

• Рентгенография

• Рентгеновская компьютерная томография

• Ультразвуковое исследование

• Магнитно-резонансная томография

• Бронхография

• Бронхоскопия

• Радионуклидные методы

• Метод разведения газов

Спирометрия — метод измерения объемов выдыхаемого воздуха с помощью прибора спирометра. Используются спирометры разного типа с турбиметрическим датчиком, а также водные, в которых выдыхаемый воздух собирается под колокол спирометра, помещенный в воду. По подъему колокола определяется объем выдыхаемого воздуха. В последнее время широко применяются датчики, чувствительные к изменению объемной скорости воздушного потока, подсоединенные к компьютерной системе. В частности, на этом принципе работает компьютерная система типа «Спирометр МАС-1» белорусского производства и др. Такие системы позволяют проводить не только спирометрию, но и спирографию, а также пневмотахографию).

Спирография - метод непрерывной регистрации объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Получаемую при этом графическую кривую называют спирофаммой. По спирограмме можно определить жизненную емкость легких и дыхательные объемы, частоту дыхания и произвольную максимальную вентиляцию легких.

Пневмотахография - метод непрерывной регистрации объемной скорости потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Имеется много других методов исследования респираторной системы. Среди них плетизмография грудной клетки, прослушивание звуков, возникающих при прохождении воздуха через дыхательные пути и легкие, рентгеноскопия и рентгенография, определение содержания кислорода и углекислого газа в потоке выдыхаемого воздуха и др. Некоторые из этих методов рассматриваются ниже.

19. Оценка спирограммы.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который может выдохнуть человек при максимально глубоком медленном выдохе, сделанном после максимального вдоха.

Величина жизненной емкости легких человека составляет 3-6 л. В последнее время в связи с внедрением пневмотахографической техники все чаще определяют так называемую форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ). При определении ФЖЕЛ испытуемый должен после максимально глубокого вдоха сделать максимально глубокий форсированный выдох. При этом выдох должен производиться с усилием, направленным на дос

тижение максимальной объемной скорости выдыхаемого воздушного потока на протяжении всего выдоха. Компьютерный анализ такого форсированного выдоха позволяет рассчитать десятки показателей внешнего дыхания.

Индивидуальную нормальную величину ЖЕЛ называют должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ). Ее рассчитывают в литрах по формулам и таблицам на основе учета роста, массы тела, возраста и пола. Для женщин 18-25-летнего возраста расчет можно вести по формуле

ДЖЕЛ = 3,8*Р + 0,029*В — 3,190; для мужчин того же возраста

Остаточный объем

ДЖЕЛ = 5,8*Р + 0,085*В — 6,908, где Р — рост; В — возраст (годы).

Величина измеренной ЖЕЛ считается пониженной, если это снижение составляет более 20% от уровня ДЖЕЛ.

Если для показателя внешнего дыхания применяют название «емкость», то это значит, что в состав такой емкости входят более мелкие подразделения, называемые объемами. Например, ОЕЛ состоит из четырех объемов, ЖЕЛ — из трех объемов.

Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, поступающий в легкие и удаляемый из них за один дыхательный цикл. Этот показатель называют также глубиной дыхания. В состоянии покоя у взрослого человека ДО составляет 300-800 мл (15-20% от величины ЖЕЛ); месячного ребенка — 30 мл; годовалого — 70 мл; десятилетнего — 230 мл. Если глубина дыхания больше нормы, то такое дыхание называют гиперпноэ — избыточное, глубокое дыхание, если же ДО меньше нормы, то дыхание назвают олигопноэ — недостаточное, поверхностное дыхание. При нормальной глубине и частоте дыхания его называют эупноэ — нормальное, достаточное дыхание. Нормальная частота дыхания в покое у взрослых составляет 8-20 дыхательных циклов в минуту; месячного ребенка — около 50; годовалого — 35; десятилетнего — 20 циклов в минуту.

Резервный объем вдоха (РО_вд) — объем воздуха, который человек может вдохнуть при максимально глубоком вдохе, сделанном после спокойного вдоха. Величина РО_вд в норме составляет 50-60% от величины ЖЕЛ (2-3 л).

Резервный объем выдоха (РО_выд) — объем воздуха, который человек может выдохнуть при максимально глубоком выдохе, сделанном после спокойного выдоха. В норме величина РО_выд составляет 20-35% от ЖЕЛ (1-1,5 л).

Остаточный объем легких (ООЛ) — воздух, остающийся в дыхательных путях и легких после максимального глубокого выдоха. Его величина составляет 1-1,5 л (20-30% от ОЕЛ). В пожилом возрасте величина ООЛ нарастает из-за уменьшения эластической тяги легких, проходимости бронхов, снижения силы дыхательных мышц и подвижности грудной клетки. В возрасте 60 лет он уже составляет около 45% от ОЕЛ.

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — воздух, остающийся в легких после спокойного выдоха. Эта емкость состоит из остаточного объема легких (ООЛ) и резервного объема выдоха (РО_выд).

Не весь атмосферный воздух, поступающий в дыхательную систему при вдохе, принимает участие в газообмене, а лишь тот, который доходит до альвеол, имеющих достаточный уровень кровотока в окружающих их капиллярах. В связи с этим выделяют гак называемое мертвое пространство.

Анатомическое мертвое пространство (АМП) — это объем воздуха, находящийся в дыхательных путях до уровня респираторных бронхиол (на этих бронхиолах уже имеются альвеолы и возможен газообмен). Величина АМП составляет 140-260 мл и зависит от особенностей конституции человека (при решении задач, в которых необходимо учитывать АМП, а величина его не указана, объем АМП принимают равным 150 мл).

Физиологическое мертвое пространство (ФМП) — объем воздуха, поступающий в дыхательные пути и легкие и не принимающий участия в газообмене. ФМП больше анатомического мертвого пространства, так как включает его как составную часть. Кроме воздуха, находящегося в дыхательных путях, в состав ФМП входит воздух, поступающий в легочные альвеолы, но не обменивающийся газами с кровью из-за отсутствия или снижения кровотока в этих альвеолах (для этого воздуха иногда применяется название альвеолярное мертвое пространство). В норме величина функционального мертвого пространства составляет 20-35% от величины дыхательного объема. Возрастание этой величины свыше 35% может свидетельствовать о наличии некоторых заболеваний.

Таблица 1. Показатели легочной вентиляции

В медицинской практике важно учитывать фактор мертвого пространства при конструировании приборов для дыхания (высотные полеты, подводное плавание, противогазы), проведении ряда диагностических и реанимационных мероприятий. При дыхании через трубки, маски, шланги к дыхательной системе человека подсоединяется дополнительное мертвое пространство и, несмотря на возрастание глубины дыхания, вентиляция альвеол атмосферным воздухом может стать недостаточной.

Ситуационные задачи.

1. У мужчин ростом 178 см жизненная емкость легких (ЖЕЛ) составляет 4270 мл. Оцените, как это согласуется с нормой. Сформулируйте, что такое ЖЕЛ. О чем свидетельствует отклонение ЖЕЛ от нормы у здорового человека?

2. У двух студентов одинакового возраста и телосложения после забега на дистанцию 5000 м зарегистрировали ряд показателей внешнего дыхания. У первого студента частота дыхания составила 40 в минуту, дыхательный объём - 500 мл. Коэффициент лёгочной вентиляции-1/7. У второго - частота дыхания 27 в минуту, дыхательный объём – 1200 мл, а коэффициент лёгочной вентиляции = 1/5. Оцените интенсивность и эффективность дыхания у каждого студента. Кто из них более тренирован?

3. Нередко работа, связанная с производственной пылью (кремнезем, металлическая пыль и др.) ведёт к развитию профессионального заболевания – пневмокониоза, главными симптомами которого являются одышка, боли в груди, кашель. Какие исследования необходимо регулярно проводить в данной профессиональной группе? Какие изменения внешнего дыхания являются признаками нарастающей лёгочной недостаточности?

4. В результате игнорирования техники безопасности при ремонте здания рабочий сорвался со строительных лесов, следствием чего явилось повреждение позвоночника с разрывом спинного мозга на уровне 1 грудного позвонка. Как это отразится на дыхании?

5. Работники СЭС были вызваны в одно из горных селений. Оказавшись на месте, они почувствовали недостаток воздуха, дыхание их участилось. Однако через некоторое время эти явления прекратились. Объясните механизм тахипноэ. С чем связано его исчезновение?

6. При проведении профосмотра у работников химической промышленности определяли показатели внешнего дыхания. У женщин ростом 162 см ЖЕЛ составляет 3000 мл. Оцените этот показатель.

7. После выполнения работы на глубине моря 200 м, в связи с угрозой гипоксии, подъём водолаза был ускоренным. Какие явления могут развиться при этом в организме? Объясните механизм их возникновения. Как их предупредить?

8. При полёте на самолёте на высоте 6000 м, где атмосферное давление 355 мм рт. ст. внезапно произошла разгерметизация пассажирского салона. Объясните механизм явлений, развивающиеся в организме человека в данных условиях и обоснуйте их расчётом.

9. В атмосферном воздухе обнаружено повышенное содержание СО₂. Как это отразится на состоянии здоровья человека? Какие изменения будут со стороны дыхания? Объясните механизм.

10.Пассажирский самолёт произвёл посадку в одном из северных городов страны. Температура воздуха – минус сорок градусов по Цельсию. У пассажиров при выходе из тёплого салона на холодный воздух на мгновенье “перехватило” дыхание, (трудно было сразу сделать вдох). Объясните механизм данного явления.

11.Грозным признаком агонального состояния больного является появление дыхания Чейн-Стокса, называемое - периодическим. Оно проявляется в том, что дыхание перестаёт быть постоянным. После нескольких вдохов наступает пауза, затем снова несколько вдохов и пауза и т. д. Паузы удлиняются и, в конечном итоге, дыхание останавливается. Объясните сущность этого явления.

12.При некоторых заболеваниях растяжимость лёгочной ткани уменьшается в 5 - 10 раз. Какой клинический симптом типичнее для таких заболеваний?

13.Объясните механизм увеличения коэффициента утилизации кислорода в работающей мышце по сравнению с состоянием покоя.

14.У животных, обитающих на больших высотах (например, у южноамериканской ламы) сродство гемоглобина к кислороду гораздо выше, чем у других млекопитающих. Соответственно кривая диссоциации оксигемоглобина сдвинута влево. В чём физиологический смысл этого?

15.У очень мелких животных имеет место низкое сродство гемоглобина к кислороду и сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево. Объясните эту особенность.

16.У каждой из двух собак перевязали по одному бронху и по одной ветви лёгочной артерии. Одна собака быстро погибла, другая осталась живой. Почему?

17.У двух людей лёгкие хорошо вентилируются, но интенсивность газообмена различна. В чём причина этого?

18.В сосудах легких содержится относительно большое количество крови, поэтому лёгкие рассматривают как депо крови, хотя и не основное. Какова скорость пульсовой волны в сосудах лёгких, выше или ниже, чем в других сосудах?

19.Разные участки лёгких вентилируются неодинаково, например, верхушки легких хуже вентилируются, чем другие зоны. А может ли быть неравномерной вентиляция в пределах одного и того же ограниченного участка лёгкого?

20.На газообмен в лёгких и тканях влияют 5 факторов: градиент напряжения газов в крови и тканях, коэффициент диффузии, состояние мембран, через которые проходят газы, площадь диффузии, расстояние, которое должны пройти молекулы газов в ходе диффузии. Какой из них играет ведущую роль при изменениях газообмена, происходящих в следующих ситуациях: 1)увеличение количества действующих капилляров; 2)дыхание гипероксической смесью; 3)отёк лёгких; 4)изменение свойств молекул газа; 5)заболевание бериллиозом (сопровождается значительным огрублением ткани альвеол).

21.У больного человека резко нарушен транспорт кислорода гемоглобином. Какое терапевтическое воздействие может помочь в обеспечении тканей кислородом?

22.Человеку необходимо пройти по дну водоёма. В такой ситуации, если отсутствуют специальные приспособления, дышат через трубку, конец которой выходит из воды. Имеются три трубки, каждая длиной в 1 метр, а внутренний диаметр отличается и составляет соответственно 68мм, 30мм и 5мм. Какую трубку необходимо использовать и почему?

23.При сужении дыхательных путей течение воздуха становится турбулентным. Это требует значительных затрат энергии и больному человеку трудно дышать. Состояние улучшается, если воздух заменить кислородно-гелиевой смесью, в которой вместо азота содержится такое же количество гелия. Объясните причину улучшения состояния больных.

24.Чемпионы по нырянию погружаются на глубину до 100м без акваланга и возвращаются на поверхность за 4-5мин. Почему у них не возникает кессонная болезнь?

25.Если у новорождённого при перевязке пуповины затягивать лигатуру очень медленно, то первый вдох может не наступить, и ребёнок погибнет. Почему это произойдёт?