Желаем Вам отличного ответа на зачете!

Раздел V

Физиология дыхания

Занятие 4 (5.1)

Внешнее дыхание

? Экзаменационные вопросы по теме занятия

1. Дыхание, его основные этапы. Внешнее дыхание. Дыхательные пути. Их характеристика и функциональное значение. Взаимодействие легких и грудной клетки. Эластическая тяга легких. Давление в плевральной полости, его изменение при вдохе и выдохе.

2. Биомеханика спокойного вдоха и выдоха. Форсированный вдох и выдох.

3. Клинико-физиологическая оценка внешнего дыхания. Легочные объемы (ДО, РО_вд, РО_выд, ЖЕЛ, ОЕЛ, ФОЕ, ОМП, ОО), методы определения, оценка показателей, понятие о должных величинах.

4. Клинико-физиологическая оценка внешнего дыхания. Функциональные показатели вентиляции легких (ЧД, МОД, МВЛ, РД, КАВ, КИК, ФЖЕЛ, ОФВ₁, кривая “поток-объем”). Методы определения. Оценка функциональных показателей внешнего дыхания.

Материалы для самостоятельной подготовки

Основная литература:

• Физиология человека: Учебник / В двух томах. Т. 1 / В.М. Покровский, Г.Ф. Коротько, В.И. Кобрин и др. / под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 2001. – Глава 8, раздел 8.1-8.4. – С. 401-415.

Дополнительная литература:

• Физиология человека / под. ред. Г.И. Косицкого. – 3-е изд., перераб. и доп. – М. : Медицина, 1985. – С. 292-297.

• Орлов Р.С., Ноздрачев А.Д. Нормальная физиология: учебник. – ГЭОТАР-Медиа, 2005. – С. 571-585.

• Коробков А.В., Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии: пособие для студ. мед. и биол. спец. вузов / под ред. Н.А. Агаджаняна. – М.: Высш. шк., 1987. – С. 78-84.

• Киселев В.И. Физиология висцеральных систем (Физиология дыхания. Физиология пищеварения. Энергетический обмен, тепловой обмен, терморегуляция. Физиология выделения): учебное пособие. – Барнаул: Параграф, 2007. – С. 5-22.

• Киселев В.И. Общая и частная физиология: учебное пособие. – Барнаул: Параграф, 2007. – Глава 4, раздел 3, С. 191-201.

• Основы оценки функций организма человека / Киселев В.И., Шахматов И.И., Шарапова П.Х. и др. // учебное пособие под ред. В.И. Киселёва. – Барнаул: Параграф, 2006. – С. 240-252, 256-278.

• Шарапова П.Х., Лобанов Ю.Ф., Шахматов И.И., Киселев В.И. Физиологические особенности детей разного возраста: учебное пособие для студентов педиатрического факультета. – Барнаул : Изд-во ГОУ ВПО АГМУ, 2008. – С. 64-77.

• Конспект лекции «Внешнее дыхание. Биомеханика дыхания».

Обратите особое внимание на нижеприведенные аббревиатуры названий показателей внешнего дыхания и заучите их значение в норме наизусть.

Показатели внешнего дыхания для взрослых

ОЕЛ – общая емкость легких	Количество воздуха, находящееся в легких после максимального вдоха. Должная ОЕЛ (норма) зависит от пола, роста, возраста и поэтому определяется по таблицам. ОЕЛ = ЖЕЛ + ОО.
ЖЕЛ – жизненная емкость легких	Количество воздуха, которое пациент может максимально выдохнуть после глубокого вдоха. Должная ЖЕЛ (ДЖЕЛ, показатель нормы) зависит от пола, роста, возраста и поэтому определяется по таблицам. ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвыд. В норме ЖЕЛ = ДЖЕЛ. Допустимое отклонение – 10 %.
ОО – остаточный объем	Объем воздуха, который остается в дыхательной системе после максимального выдоха. ОО = 1–1,2 л.
ДО – дыхательный объем	Объем воздуха, который вдыхает и выдыхает пациент при каждом дыхательном цикле (спокойное дыхание). ДО зависит от физической нагрузки, ЖЕЛ, газового состава крови (в норме – 0,3–0,6 л)
ДО1 – дыхательный объем при форсированном дыхании	Объем воздуха, который вдыхает и выдыхает пациент при каждом дыхательном цикле (форсированное дыхание).
РОвд – резервный объем вдоха	Объем воздуха, который пациент может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. РОвд = 40 % ЖЕЛ (в норме – 1,5-2,5 л)
РОвыд – резервный объем выдоха	Объем воздуха, который пациент может максимально выдохнуть после спокойного выдоха. РОвыд = 40 % ЖЕЛ (в норме – 1,5-2,5 л)
ЧД – частота дыхания	Количество дыхательных циклов (вдох + выдох), которые пациент совершает за 1 мин (спокойное дыхание). В норме – 14-18 циклов/мин.
ЧД1– частота дыхания при форсированном дыхании	Количество дыхательных циклов (вдох + выдох), которые пациент совершает за 1 минуту (форсированное дыхание).
ФОЕ – функциональная остаточная емкость	Объем воздуха, остающийся в легких после спокойного выдоха. ФОЕ = ОО + РОвыд (в норме – 2,5-3,5 л)
ОМП – объем мертвого пространства	Объем воздуха, находящийся в верхних дыхательных путях, бронхах и не участвующий в газообмене. В норме– 0,15 л
МОД – минутный объем дыхания	Объем воздуха, который проходит через легкие за 1 минуту при спокойном дыхании. МОД = ЧДхДО (в норме – 4-11 л)
МВЛ – максимальная вентиляция легких	Максимальное количество воздуха, которое пациент может вдохнуть и выдохнуть за 1 минуту при форсированном дыхании (ЧД–более 50/мин). В норме МВЛ = ДЖЕЛ х 25. Допустимое отклонение – 10 %.
ФЖЕЛ (ОФВ) – форсированная жизненная емкость легких	Максимальный объем воздуха, который пациент может выдохнуть при форсированном выдохе. В норме ОФВ = ДОФВ (определяется по таблице). Допустимое отклонение – 10%
ОФВ1 – объем форсированного выдоха за первую секунду	Объем воздуха, который пациент может выдохнуть за первую секунду форсированного выдоха. В норме ОФВ1 оценивается по индексу Тиффно и составляет не менее 80 % от ЖЕЛ. Индекс Тиффно – отношение ОФВ1 к ЖЕЛ
РД-резервы дыхания	Резервные возможности дыхательной системы, которые могут быть мобилизованы при переходе от спокойного к форсированному дыханию. РД = МВЛ – МОД (в норме РД составляют не менее 60 % МВЛ).
КАВ – коэффициент альвеолярной вентиляции	Указывает, какая часть воздуха обменивается в легких при одном вдохе и выдохе. В норме КАВ = 1/7и определяется по формуле: .
КИК – коэффициент использования кислорода	Характеризует количество кислорода, потребляемого из вдыхаемого воздуха за 1 минуту (ПО2). В норме составляет 40 (допустимое отклонение – 10 %) и определяется по формуле:
Vвд,Vвыд – максимальная скорость вдоха (выдоха)	Определяется методом пневмотахометрии: Vвыд в норме у мужчин составляет 5-8 л/сек, у женщин– 4-6 л/сек. Vвд составляет 90 % скорости выдоха.

Практические работы

Работа 1. Определение должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ) по таблице (задача)

Ход работы. Таблица представлена отдельно для мужчин и для женщин (см. «Основы оценки функций организма человека», С. 245-252, 271-272) и указывает, какая величина ЖЕЛ должна быть у пациента с имеющимися у него антропометрическими данными – значениями роста и возраста. На пересечении значений возраста и роста пациента находят величину его должной ЖЕЛ.

Пример: женщина 24 лет, рост 170 см; ее ДЖЕЛ = 4,11 л.

Внимание! Экзаменационный навык

Работа 2. Спирометрия

а). Спирометрия с использованием «электронного» спирометра

«Электронные» спирометры автоматически регистрируют параметры внешнего дыхания по степени изменения электрического сопротивления, пропорционально интенсивности воздушного потока выдыхаемого воздуха.

Ход работы. Включить адаптер спирометра в сеть. Перевести сетевой тумблер в положение «вкл». Спирометр может работать в двух режимах:

1. Определение ДО, РОвыд, ЖЕЛ (нижнее положение тумблера);

2. Определение ФЖЕЛ (ОФВ) и ОФВ₁ (верхнее положение тумблера).

Работа в первом режиме осуществляется при нахождении тумблера в нижнем положении.

Ход измерения легочных объемов. Пациент после дезинфекции мундштука и наложения зажима на нос:

- Спокойно вдыхает из атмосферы и затем спокойно выдыхает в спирометр. При этом фиксируется величина дыхательного объема (ДО), которую сравнивают с нормой.

- Спокойно выдыхает в атмосферу, затем глубоко выдыхает в спирометр. При этом фиксируется величина резервного объема выдоха (РОвыд) и сравнивается с нормой.

- Глубоко вдыхает из атмосферы и затем глубоко выдыхает в спирометр. При этом фиксируется величина жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Полученную ЖЕЛ сравнивают с ДЖЕЛ по таблице (см. «Основы оценки функций организма человека», С. 245).

Для оценки показателей второго режима тумблер переводится в верхнее положение.

Пациент глубоко вдыхает из атмосферы, затем максимально резко и глубоко выдыхает в спирометр. При этом фиксируется:

- величина форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ, ОФВ). Полученную ФЖЕЛ сравнивают с должной ФЖЕЛ по таблице (см. «Основы оценки функций организма человека», С. 245).

- объем форсированного выдоха за первую его секунду (ОФВ₁). Полученную величину сравнивают с нормой.

б). Спирометрия с использованием «влажного» спирометра

Ход работы – см. «Основы оценки функций организма человека», С. 240-241.

С помощью данного спирометра оцениваются выше перечисленные параметры (ДО, РОвыд, ЖЕЛ), а также РОвд.

Для оценки РОвд емкость спирометра заполняют воздухом до показателя 3 л, после чего испытуемый спокойно вдыхает из атмосферы, а затем глубоко вдыхает из спирометра. Полукруг спирометра вместе со стрелкой опускается против часовой стрелки на величину резервного объема вдоха (РОвд).

Внимание! Экзаменационный навык

Работа 3. Спирография

Ход работы – см. «Основы оценки функций организма человека», С. 241-242.

Внимание! Экзаменационный навык

Работа 4. Анализ спирограммы (см. также «Основы оценки функций организма человека», С. 242-245)

Порядок определения показателей системы дыхания:

1. Для определения ЧД необходимо сосчитать количество дыхательных циклов и время, за которое они совершены. После этого составляется пропорция и производится расчет количества дыхательных циклов, сделанных за 1 минуту. Результат сравнивают с нормой: ЧД = 14-18/мин – нормопноэ,

ЧД > 18 – тахипноэ,

ЧД < 14 – брадипноэ.

2. Определяют ДО путем измерения расстояния от точки спокойного вдоха до точки спокойного выдоха (см), умноженной на вертикальный масштаб (1 см = 0,2 л). Полученный результат сравнивают с нормой:

ДО = 0,3-0,6 л – эупноэ;

ДО > 0,6 л – гиперпноэ;

ДО < 0,3 л – гипопноэ.

3. Минутный объем дыхания (МОД) рассчитывают по формуле:

МОД = ДО х ЧД

4.

– Определяют резервный объем вдоха (РО_вд). Для этого измеряют по спирографической кривой расстояние от вершины инспираторного зубца до уровня верхней точки спокойного вдоха.

– Определяют резервный объем выдоха (РО_выд) Для этого измеряют расстояние от вершины экспираторного зубца до уровня нижней точки спокойного выдоха.

Спирограмма

5. Определяют ЖЕЛ:

ЖЕЛ = ДО + РО_вд + РО_выд.

Полученный результат сравнивают с ДЖЕЛ по таблице (см. Работу 1 этого занятия).

6. Определяют ОФВ₁. Для этого необходимо отложить на графике 2 см вправо (такой путь проделает бумага за 1 сек при скорости лентопротяжного механизма – 1200 мм/мин) от вершины инспираторного зубца глубокого вдоха и из найденной точки опустить перпендикуляр до пересечения с кривой спирограммы. Измеряют полученный вертикальный отрезок (см), переводят его в литры и сравнивают с нормой (в % от ЖЕЛ).

7. Определяют частоту (ЧД₁) и глубину (ДО₁) форсированного дыхания. При этом определяется максимальная вентиляция легких (МВЛ) аналогично расчету ЧД и ДО (см. выше), находим величину ЧД₁ и ДО₁ на участке спирограммы с форсированным дыханием.

8. Максимальную вентиляцию легких (МВЛ) определяют по формуле:

МВЛ = ЧД₁х ДО₁.

В норме МВЛ = ДЖЕЛ х 25.

9. Определяют тип нарушения дыхания: обструктивный (снижены ОФВ₁ и МВЛ), рестриктивный (снижены ЖЕЛ и МВЛ), смешанный (снижены ЖЕЛ, МВЛ и ОФВ₁).

10. Резервы дыхания (РД) вычисляют по формуле:

РД = МВЛ– МОД

и сравнивают с нормой. В норме РД составляют не менее 60% от МВЛ.

Формирование заключения по спирограмме

Заключение должно включать в себя следующие элементы:

• характеристику ЧД (при спокойном дыхании): нормо-, тахи-, брадипноэ;

• характеристику ДО (при спокойном дыхании): эу-, гипер-, гипопноэ;

• характеристику ЖЕЛ, МВЛ и ОФВ₁ (каждого показателя отдельно): выше или ниже нормы;

• тип нарушения дыхания: обструктивный, рестриктивный, смешанный;

• характеристику РД: в норме либо снижены.

Пример заключения: ЧД = 15/мин, тахипноэ, эупноэ. ЖЕЛ, МВЛ и ОФВ₁ ниже нормы. Смешанный тип нарушения дыхания. Резервы дыхания снижены.

Работа 5. Компьютерный спироанализ. Пневмотахография

ИНСТРУКЦИЯ ПО РАБОТЕ НА СПИРОГРАФЕ СМП-21/01-«Р-Д».

Ход работы – см. «Основы оценки функций организма человека», С. 257-265.

Включить прибор, при этом на дисплее появляется изображение основного меню.

1. Выберите пункт «ИЗМЕРЕНИЕ», «ВВОД»

Все тесты должны быть включены кроме ингаляционной пробы. «ВЫХ»

2. Ввод данных о пациенте

При помощи кнопок «▲» «▼» установите указатель напротив пункта, данные в котором надо изменить и нажмите «ВВОД». При помощи цифровых кнопок введите нужное значение и нажмите «ВВОД».

Нажимая кнопку «◄», возможно удалить неверно введенные данные.

«ВЫХ»

3. Тест МОД

После появления графика предложите пациенту надеть на нос зажим, взять в рот мундштук датчика и спокойно дышать в него в течение заданного времени (30 сек). После появления результатов теста, нажмите «ВВОД».

Если результаты первой попытки не устраивают, то для повторения маневра нажмите кнопку «ПОВТОР», а затем «ВВОД».

После завершения каждого теста пациент должен положить датчик на стол, снять зажим с носа и отдохнуть.

4. Тест ЖЕЛ

Пациент сначала должен выполнить 2-3 цикла спокойного вдоха-выдоха. Затем совершить полный глубокий вдох, затем полный выдох и перейти к спокойному дыханию. Нажмите кнопку «ВВОД».

5. Тест ФЖЕЛ

Пациент должен выполнить следующие маневры:

- 2-3 цикла спокойного вдоха – выдоха

- полный глубокий вдох

- сразу форсированный выдох

-возврат к спокойному дыханию

После появления результатов нажмите кнопку «ВВОД».

6. Тест МВЛ

Пациент выполняет серию вдохов – выдохов с максимально возможной глубиной и частотой в течение 15 сек. После появления роезультатов нажмите «ВВОД».

7. Просмотр результатов тестирования

- запишите результаты тестирования в базу данных, нажав кнопку «ЗАПИСЬ»;

- напечатайте результаты тестирования, нажав кнопку «ПЕЧАТЬ»;

- «ВЫХ».

Рис. Пример результатов спироанализа, выполненного

на спирографе СМП-21/01-«Р-Д»

Пакет заданий

1. Дайте определение процессу дыхания.

2. Перечислите этапы дыхания и дайте характеристику каждому из них.

3. За счет каких процессов обеспечивается этап внешнего дыхания?

4. Перечислите разновидности вдоха и выдоха.

5. Какие мышцы участвуют в акте спокойного вдоха, форсированного вдоха и выдоха?

6. Опишите биомеханику спокойного и форсированного вдоха и выдоха.

7. Какие силы препятствуют вдоху?

8. Охарактеризуйте давление в плевральной полости. От каких факторов оно зависит и как изменяется в процессе дыхания (вдох, выдох)?

9. Расскажите о роли эластической тяги легких и факторах, определяющих ее величину.

10. Как изменяется внутрилегочное давление в процессе вдоха и выдоха?

11. Что такое трансреспираторное давление? Чему оно равняется на вдохе и выдохе?

12. Что такое пневмоторакс? Перечислите его разновидности.

13. Что происходит при пневмотораксе? Возможно ли дыхание при одностороннем (двухстороннем) открытом пневмотораксе?

14. Какие методы используются в клинике для оценки внешнего дыхания?

15. Какие показатели внешнего дыхания можно определить методом спирометрии?

16. Что такое дыхательный объем (ДО), резервный объем вдоха (РОвд), резервный объем выдоха (РОвыд), жизненная емкость легких (ЖЕЛ)?

17. Что такое объем мертвого пространства (ОМП)? Как изменения этого показателя влияют на параметры внешнего дыхания?

18. В чем отличие физиологического мертвого пространства от анатомического?

19. Что такое спирография? Какие показатели вентиляции легких она характеризует?

20. Перечислите анатомо-физиологические и функциональные показатели внешнего дыхания у детей и дайте краткую характеристику каждому из них.

21. Что такое функциональная остаточная емкость (ФОЕ)? Из каких легочных объемов она состоит?

22. Расшифруйте аббревиатуры (ОФВ₁ и ФЖЕЛ (ОФВ). С какой целью их исследуют? О каких физиологических изменениях в организме позволяют судить эти показатели?

23. Что такое минутный объем дыхания (МОД)? Каким образом он рассчитывается и какие процессы характеризует?

24. Что такое максимальная вентиляция легких (МВЛ)? Какие факторы могут приводить к ее изменению?

25. Какие легочные объемы входят в общую емкость легких (ОЕЛ)?

26. Что такое коэффициент альвеолярной вентиляции (КАВ)? Для чего он используется и как рассчитывается?

27. Как можно рассчитать и оценить резервы дыхания (РД)?

28. Что такое компьютерный спироанализ? Какие показатели вентиляции легких он характеризует?

29. Перечислите показатели кривой «поток–объем»?

30. Что означают аббревиатуры ПОС, МОС_25%, МОС _50%, МОС_75%?

31. Как изменится вид кривой при различных типах нарушения дыхания?

32. Какие показатели кривой изменятся при нарушении проходимости бронхов разного калибра?

33. Что такое остаточный объем (ОО)? Можно ли измерить его методом спирографии? Методом пневмотахометрии?

34. Почему человек, находящийся в противогазе, испытывает затруднения при дыхании?

Решение ситуационных задач

(они представлены в отдельном Сборнике).