Что такое ЖЕЛ (жизненная ёмкость легких). Методы исследования и показатели внешнего дыхания

Тема 3: Функциональная активность дыхательной системы

Вопросы к занятию:

1. Значение дыхания. Основные процессы дыхания.

2. Строение и функции органов дыхания. Возрастные особенности.

3. Дыхательные движения. Особенности дыхания детей разного возраста.

4. Алкоголь, табак и наркотики. Их влияние на дыхание.

5. Гигиенические требования к микроклимату учебных помещений. Естественная и искусственная вентиляция.

Работа 1. Определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ).

Оборудование: спиротест, спирт, вата.

Ход работы: Определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и объема первого секундного форсированного выдоха (ОФВ1) осуществляется с помощью устройства – спиротест УСПЦ-01 ("МИТК-М", Россия).

Испытуемый предварительно выполняет 2-3 свободных пробных вдоха и выдоха, затем производит максимально глубокий вдох, зажимает нос большим и указательным пальцами и, взяв мундштук в рот, производит полный выдох в прибор с максимально возможной скоростью (мундштук предварительно дезинфицируют ватой, смоченной спиртом). Продолжительность выдоха должна быть более одной секунды. Процедуру повторяют трижды с интервалом полминуты. Сравнить результаты первого и последнего замеров и сделать вывод о функциональном состоянии дыхательной системы.

У здоровых людей ЖЕЛ при повторных замерах не изменяется, либо увеличивается. Уменьшение величины ЖЕЛ от первого определения к последнему говорит о пониженной функциональной способности легких.

Определите должную ЖЕЛ по формуле из табл.1.

Таблица 1

Возраст, г	Пол	Формула для расчета(рост-см, возраст-в годах)
>16	м	ЖЕЛ=(рост∙0,052- возраст∙0,022) - 3,60
>16	ж	ЖЕЛ=(рост∙0,041- возраст∙0,018) - 2,68
8-12	м	ЖЕЛ=(рост∙0,052- возраст∙0,022) - 4,60
13-16	м	ЖЕЛ=(рост∙0,052- возраст∙0,022) - 4,20
8-16	ж	ЖЕЛ=(рост∙0,041- возраст∙0,018) - 3,70

Оценка результата: Сравните максимальный результат ЖЕЛ с его расчетным значением ЖЕЛ для данного возраста, роста и пола. Отклонение от нормативных результатов на 15% считается нормальным (см. приложение 2, табл. 3).

Сделайте вывод _____________________________________________________________

Работа 2. Дыхательные функциональные пробы с задержкой дыхания на фазе вдоха и выдоха .

Оборудование: секундомер.

Ход работы: 1 . Задержка дыхания на вдохе: в положении сидя после обычного (глубокого, но не максимального) вдоха задержать дыхание, зажав нос пальцами. Время задержки дыхания (до непроизвольного его восстановления) фиксировать по секундомеру.

Результат считается удовлетворительным, если человек смог задержать дыхание на 30-60 с.

2. Задержка дыхания на выдохе: сделать не очень глубокий выдох, задержать дыхание, включить секундомер. После непроизвольного восстановления дыхания выключить секундомер, записать результат.

Результат считается удовлетворительным, если он не ниже 20 с.

Вывод _____________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Работа 3. Дыхательные функциональные пробы с задержкой дыхания до и после дозированной нагрузки .

Оборудование: секундомер.

Ход работы:

1. В положении стоя задержать дыхание на максимальный срок на спокойном вдохе и включить секундомер. В момент восстановления дыхания выключить секундомер и записать результат (А - задержка дыхания на вдохе в покое, в сек .).

2. Отдохнуть 5 минут. Встать и сделать 20 приседаний в среднем темпе (1 приседание за 1,5 секунды). Быстро сесть на стул, задержать дыхание на вдохе и включить секундомер. Записать результат измерений (В – задержка дыхания после 20 приседаний ).

3. Отдохнуть 1 минуту, после чего снова задержать дыхание на вдохе и записать результат (С – задержка дыхания после отдыха) .

4. Сравнить свои показатели с нормативными, приведенными в таблице 2.

Таблица 2

Вывод ________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Механизм вдоха и выдоха. Минутный объём дыхания.

Отрицательное давление в плевральной полости, физиологическое значение. Пневмоторакс.

6. Жизненная ёмкость лёгких (жёл), объёмы, составляющие жёл

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Дыханием называется комплекс физиологических процессов,

обеспечивающих обмен кислорода и углекислого газа между клетками

организма и внешней средой. Оно включает следующие этапы:

1. Внешнее дыхание или вентиляция. Это обмен дыхательных газов между

атмосферным воздухом и альвеолами.

2. Диффузия газов в легких. Т.е. их обмен между воздухом альвеол и кровью.

3. Транспорт газов кровью.

4. Диффузия газов в тканях. Обмен газов между кровью капилляров и

внутриклеточной жидкостью.

5. Клеточное дыхание. Поглощение кислорода и образование углекислого

газа в клетках.

Механизмы внешнего дыхания

Внешнее дыхание осуществляется в результате ритмических движений

грудной клетки. Дыхательный цикл состоит из фаз вдоха (inspiratio) и выдоха

(exspiratio), между которыми отсутствует пауза. В покое у взрослого

человека частота дыхательных движений 16-20 в минуту. Вдох это активный

процесс. При спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные и

межхрящевые мышцы. Они приподнимают ребра, а грудина отодвигается

вперед. Это ведет к увеличению сагитального и фронтального размеров

грудной полости. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы. Ее купол

опускается и органы брюшной полости сдвигаются вниз, в стороны и вперед.

За счет этого грудная полость увеличивается и в вертикальном направлении.

После окончания вдоха дыхательные мышцы расслабляются. Начинается

выдох. Спокойный выдох пассивный процесс. Во время него происходит

возвращение грудной клетки в исходное состояние. Это происходит под

действием ее собственного веса, натянутого связочного аппарата и давления

на диафрагму органов брюшной полости. При физической нагрузке,

патологических состояниях, сопровождающихся одышкой (туберкулез

легких, бронхиальная астма и т.д.) возникает форсированное дыхание. В акт

вдоха и выдоха вовлекаются вспомогательные мышцы. При форсированном

вдохе дополнительно сокращаются грудино-ключично-сосцевидные,

лестничные, грудные и трапециевидные мышцы. Они способствуют

дополнительному поднятию ребер. При форсированном выдохе сокращаются

внутренние межреберные мышцы, которые усиливают опускание ребер. Т.е.

это активный процесс. Различают грудной и брюшной тип дыхания. При

первом дыхание в основном осуществляется за счет межреберных мышц, при

втором за счет мышц диафрагмы. Грудной или реберный тип дыхания

характерен для женщин. Брюшной или диафрагмальный для мужчин.

Физиологически более выгоден брюшной тип, так как он осуществляется с

меньшей затратой энергии. Кроме того, движения органов брюшной полости

при дыхании препятствуют их воспалительным заболеваниям. Иногда

встречается смешанный тип дыхания.

Несмотря на то, что легкие не сращены с грудной стенкой, они повторяют

ее движения. Это объясняется тем, что между ними имеется замкнутая

плевральная щель. Изнутри стенка грудной полости покрыта париетальным

листком плевры, а легкие ее висцеральным листком. В межплевральной щели

находится небольшое количество серозной жидкости. При вдохе объем

грудной полости возрастает. А так как плевральная изолирована от

атмосферы, то давление в ней понижается. Легкие расширяются, давление в

альвеолах становится ниже атмосферного. Воздух через трахею и бронхи

поступает в альвеолы. Во время выдоха объем грудной клетки уменьшается.

Давление в плевральной щели возрастает, воздух выходит из альвеол.

Движения или экскурсии легких объясняются колебаниями отрицательного

межплеврального давления. После спокойного выдоха оно ниже

атмосферного на 4-6 мм.рт.ст. На высоте спокойного вдоха на 8-9 мм.рт.ст.

После форсированного выдоха оно ниже на 1-3 мм.рт.ст., а форсированного

вдоха на 10-15 мм. рт. ст. Наличие отрицательного межплеврального

давления объясняется эластической тягой легких. Это сила, с которой легкие

стремятся сжаться к корням, противодействуя атмосферному давлению. Она

обусловлена упругостью легочной ткани, которая содержит много

эластических волокон. Кроме того, эластическую тягу увеличивает

поверхностное натяжение альвеол. Изнутри они покрыты пленкой

сурфактанта. Это липопротеид, вырабатываемый митохондриями

альвеолярного эпителия. Благодаря особому строению его молекулы, на

вдохе он повышает поверхностное натяжение альвеол, а на выдохе, когда их

размеры уменьшаются, наоборот понижает. Это препятствует спадению

альвеол, т.е. возникновению ателектаза. При генетической патологии, у

некоторых новорожденных нарушается выработка сурфактанта. Возникает

ателектаз и ребенок гибнет. В старости, а также при некоторых хронических

заболеваниях легких, количество эластических волокон возрастает. Это

явление называется пневмофиброзом. Дыхательные экскурсии затрудняются.

При эмфиземе эластические волокна наоборот разрушаются и эластическая

тяга легких снижается. Альвеолы раздуваются, величина экскурсий легких

также уменьшается.

При попадании воздуха в плевральную полость возникает пневмоторакс.

Различают его следующие виды:

1. По механизму возникновения: патологический (рак легких, абсцесс,

проникающее ранение грудной клетки) и искусственный (лечение

туберкулеза).

2. В зависимости от того, какой листок плевры поврежден выделяют

наружный и внутренний пневмоторакс.

3. По степени сообщения с атмосферой различают открытый пневмоторакс,

когда плевральная полость постоянно сообщается с атмосферой. Закрытый,

если произошло однократное попадание воздуха. Клапанный, когда на вдохе

воздух из атмосферы входит в плевральную щель, а на выдохе отверстие

закрывается.

4. В зависимости от стороны поражения - односторонний (правосторонний,

левосторонний), двусторонний.

Пневмоторакс является опасным для жизни осложнением. В результате

него легкое спадается и выключается из дыхания. Особенно опасен

клапанный пневмоторакс.

Показатели легочной вентиляции

Суммарное количество воздуха, которое вмещают легкие после

максимального вдоха, называется общей емкостью легких (ОЕЛ). Она

включает дыхательный объем, резервный объем вдоха, резервный объем

выдоха и остаточный объем.

Дыхательный объем (ДО) - это количество воздуха поступающего в

легкие во время спокойного вдоха. Его величина 300-800 мл. У мужчин в

среднем 600-700 мл, у женщин 300-500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвдоха). Количество воздуха, которое можно

дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Он составляет 2000-3000

мл. Этот объем определяет резервные возможности дыхания, т.к. за счет него

возрастает дыхательный объем при физической нагрузке.

Резервный объем выдоха (РОвыдоха). Это объем воздуха, который можно

дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. Он равен 1000-1500 мл.

Остаточный объем (ОО). Это объем воздуха остающегося в легких после

максимального выдоха. Его величина 1200-1500 мл.

Функциональный остаточная емкость (ФОЕ)- это количество воздуха,

остающегося в легких после спокойного выдоха. Т.е. это сумма остаточного

объема и резервного объема выдоха. С помощью ФОЭ выравниваются

колебания концентрации О2 и СО2 в альвеолярном воздухе в фазы вдоха и

выдоха. В молодом возрасте она около 2500 мл., старческом 3500

(пневмофиброз, эмфизема).

Сумма дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного

объема выдоха составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ). У мужчин она

составляет 3500-4500 мл, в среднем 4000 мл. У женщин 3000-3500 мл.

Величину жизненной емкости легких и составляющих ее объемов можно

измерить с помощью сухого и водяного спирометров, а также спирографа.

Для газообмена в легких имеет большое значение скорость обмена

альвеолярного воздуха, т.е. вентиляция альвеол. Ее количественным

показателем является минутный объем дыхания (МОД). Это произведение

дыхательного объема на частоту дыханий в минуту. В покое МОД составляет

6-8 литров. Максимальной объем вентиляции - это объем воздуха

проходящего через легкие при наибольшей глубине и частоте дыхания в

Нормальное дыхание называется эйпное, учащенное - тахипное, его

урежение брадипное, одышка - диспное, остановка дыхания - апное.

Выраженная одышка в положении лежа, при недостаточности левого сердца -

ортопное.

Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха. «Вредное пространство», его физиологическое значение.

1. Должную величину ЖЕЛ - ДЖЕЛ рассчитайте по росту и возрасту, используя уравнения Болдуина:

мужчины: ДЖЕЛ (л) = Р(27.63 - 0.112 А),

женщины: ДЖЕЛ (л) = Р(21.78 - 0.101 А),

где: Р - рост, см, А - возраст, годы.

2. По Антони ДЖЕЛ рассчитайте из основного обмена:

ДЖЕЛ мужчин = 2,6 ´ ОО,

ДЖЕЛ женщин = 2.2 ´00.

Рис. 25. Спирограмма

Для расчета ДЖЕЛ у детей до 16 лет можно использовать уравнения:

мальчики: ДЖЕЛ (л) = 4.53 Р - 3.9,

девочки: ДЖЕЛ (л) = З.75 Р - 3.15,

где Р - рост, м.

Форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ), или объем форсированного выдоха (ОФВ) - количество воздуха, которое может быть выдохнуто при форсированном выдохе после глубокого вдоха. После максимального глубокого вдоха на несколько секунд задержите дыхание, а затем быстро и насколько возможно глубоко выдыхайте. Исследования повторите 2-3 раза и зафиксируйте максимальное значение. ФЖЕЛ определяйте при большой скорости протяжки бумаги (от 600 мм/мин и более) и рассчитайте аналогично ЖЕЛ. Помимо абсолютной величины ФЖЕЛ, нужно учесть объем форсированного выдоха за 1 сек - ФЖЕЛ 1.

Должную величину ФЖЕЛ 1 у детей высчитывают из уравнения:

мальчики: ФЖЕЛ 1 (л/с) = З.78 ´ Рм - 3.18,

девочки: ФЖЕЛ 1 (л/с) = 3.30 ´ Рм - 2.79.

Для характеристики механики дыхания представляют интерес как абсолютная величина ФЖЕЛ 1 , так и индекс Тиффно, т.е. отношение ФЖЕЛ 1 к ЖЕЛ в процентах. Пока не существует единого мнения, к какому объекту ЖЕЛ следует относить ФЖЕЛ 1 - к фактической ЖЕЛ, ФЖЕЛ данного субъекта или к ДЖЕЛ. Более физиологичным считается отношение ФЖЕЛ 1 к фактической ЖЕЛ в данных условиях. В норме ФЖЕЛ 1 составляет не менее 70% фактической ЖЕЛ. Снижение ФЖЕЛ характерно дня заболеваний, сопровождающихся нарушением бронхиальной проводимости (бронхиальная астма, распространенные формы хронической пневмонии и т.п.).

Представление о состоянии механики дыхания дает и качественная оценка кривой ФЖЕЛ. Пологая форма верхней трети кривой отражает повышенное сопротивление крупных бронхов, растянутая конечная часть указывает на ухудшение проводимости мелких дыхательных путей и снижение эластичности легких. Ступенеобразный ход кривой отражает клапанный механизм нарушения бронхиальной проводимости.

Максимальна вентиляция легких (МВЛ, л/мнн) - максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано легкими в течение 1 минуты. В течение 12-20 секунд дышите в спирограф с максимально возможной быстротой и глубиной (более длительная гипервентиляция усиливает выделение С02 и способствует гипокарпнии, вследствие чего могут возникнуть головокружение, рвота и даже обморочное состояние). Вычислите МВЛ по сумме величин зубцов спирографа в мм, затем, в соответствии с масштабом шкалы спирографа, сделайте пересчет в миллилитрах.

Должную МВЛ рассчитайте по уравнению:

мальчики: ДМВЛ = 99.1 ´ Рм - 74.3,

девочки: ДМВЛ = 92.4 ´ Рм - 68.0.

Величина МВЛ подвержена значительным индивидуальным колебаниям и зависит от влияния различных легочных и внелегочных факторов. МВЛ, как и индекс Тиффно , позволяет судить о суммарных изменениях механики дыхания (отражает мышечную силу, растяжимость легких и грудной клетки, а также сопротивление воздушному потоку) и характеризует резервные возможности дыхания.

Для выяснения преобладающего влияния на МВЛ обструктивных и реструктивных изменений в легких вычислите отношение МВЛ (в процентах от ДМВЛ): ЖЕЛ (в процентах от ДЖЕЛ), которое называется показателем скорости движения воздуха. Если этот показатель меньше единицы, то это указывает на преобладание обструктивных нарушений, больше единицы - реструктнвных.

Поглощение кислорода (ПО 2 , мл/мин) - количество кислорода, которое поглощается в легких за 1 минуту. При спирографии с автоматической подачей кислорода П0 2 определяют по кривой регистрации подачи кислорода, при дыхании воздухом - по наклону записи спирограммы.

Должную величину определите по формуле:

ДПО 2 = ДОО: 7.07,

где ДОО - должный основной обмен.

Величина П0 2 зависит от функционального состояния легких, сердечно-сосудистой системы и уровня окислительно-восстановительных процессов в организме. Снижение П0 2 при наличии выраженной дыхательной и сердечной недостаточности указывает на истощение резервных возможностей организма.

Коэффициент использования кислорода в легких (КИО 2) определяется количеством кислорода в миллилитрах, поглощенного из 1 литра вентилируемого воздуха, и рассчитывается как отношение ПО 2 к МОД. Все исходные показатели измеряют в одном отрезке спирограммы. Нормальная величина КИО 2 для детей после 6 лет и для взрослых - 35-40 мл/л; до 5 лет - 30-33 мл/л.

Величина КИО 2 зависит от условий диффузии кислорода, объема альвеолярной вентиляции, совершенства координации между легочной вентиляцией и кровообращением в малом круге и дает представление от эффективности вентиляции и газообмена в легких. Снижение КИ0 2 свидетельствует о несоответствии вентиляции и кровотока и встречается при легочной и сердечной недостаточности, при эмоциональных напряжениях, гипервентиляции. Увеличение КИ0 2 указывает на повышенное использование кислорода вентилируемого воздуха в легких.

При диагностике патологий дыхательной системы изучаются самые различные особенности и показатели. Одним из таких показателей является объем легких. Иначе данный показатель называется легочной емкостью.

Данная характеристика позволяет понять, как реализуется функционирование грудной клетки. Легочная емкость подразумевает количество воздуха, который проходит через этот орган в процессе дыхания.

Следует понимать, что понятие объема легких включает в себя несколько других отдельных показателей. Этим термином называется самая большая величина, которая характеризует деятельность грудной клетки и легких, но далеко не весь воздух, что способен вместить в себя этот орган, используется человеком в процессе жизнедеятельности.

Величина емкости легких может различаться в зависимости от:

возраста;
пола;
присутствующих заболеваний
вида его занятости.

Когда говорится об объеме легких, подразумевается средняя величина, на которую обычно ориентируются врачи, сопоставляя с ней результаты измерений. Но, при обнаружении отклонений, нельзя сразу предполагать, что человек болен.

Нужно учитывать многие особенности, такие как окружность его грудной клетки, особенности образа жизни, перенесенные болезни и прочие характеристики.

Основные показатели и цели измерения

Понятие общей легочной емкости характеризуется тем количеством воздуха, которое может вместиться в легкие человека. Эта величина является самым большим показателем, который описывает работу грудной клетки и органов дыхания. Но не весь воздух участвует в обменных процессах. Для этого хватает незначительной его части, остальной оказывается резервным.

Величина общей емкости легких представлена суммой двух других показателей (жизненной емкости легких и остаточного воздуха). Жизненной емкостью называют величину, которая отражает то количество воздуха, что человек выдыхает при максимально глубоком дыхании.

То есть, пациент должен сделать очень глубокий вдох, а затем сильно выдохнуть, чтобы установить этот критерий. Под остаточным воздухом понимают то количество воздуха, которое продолжает сохраняться в легких после активного выдоха.

Иными словами, чтобы узнать общий объем легких, необходимо выяснить две величины – ЖЕЛ и ОВ. Но и они не являются конечными. Величину жизненной емкости составляют еще три показателя. Это:

дыхательный объем (именно тот воздух, который используется для дыхания);
резервный объем вдоха (его человек вдыхает при активном вдохе помимо основного дыхательного объема);
резервный объем выдоха (его выдыхают во время максимального выдоха после того, как удален основной дыхательный объем).

Если человек дышит спокойно и неглубоко, то резервное количество воздуха сохраняется у него в легких. Его, а также остаточный воздух включают в показатель, называемый функциональной остаточной емкостью. Лишь учитывая все эти величины, можно сделать выводы о состоянии грудной клетки и ее органов.

Данные показатели необходимо знать для постановки правильного диагноза. Чрезмерное увеличение или уменьшение легочной емкости ведет к опасным последствиям, поэтому данный показатель нужно контролировать. Особенно, если имеются подозрения на развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

Недостаточный объем или неправильное функционирование дыхательной системы приводит к кислородному голоданию, что негативно сказывается на всем организме. Если вовремя не обнаружить данное отклонение, могут произойти необратимые изменения, что сильно осложнит жизнь больного.

Эти показатели позволяют узнать, насколько эффективен выбранный способ лечения. Если медицинское воздействие является правильным, данные характеристики станут улучшаться.

Поэтому выполнение измерений такого рода является очень важным в процессе лечения. Тем не менее, не следует думать о патологических явлениях лишь по отклонениям в этих величинах. Они могут сильно отличаться в зависимости от многих обстоятельств, которые надо учитывать, чтобы сделать правильные выводы.

Особенности измерений и показатели

Основным методом для выявления объема легких является спирография. Выполняется эта процедура с помощью специального приспособления, которое позволяет выяснить основные характеристики дыхания. На их основе специалист может сделать выводы о состоянии пациента.

Никакой сложной подготовки для проведения спирографии не требуется. Желательно выполнять ее утром, перед едой. Необходимо, чтобы пациент не принимал лекарственных средств, воздействующих на процесс дыхания, чтобы измерения были точными.

При наличии дыхательных заболеваний, таких как бронхиальная астма, измерения нужно проводить дважды – сначала без лекарств, а потом после их принятия. Это позволит установить особенности влияния препаратов и эффективность лечения.

Поскольку в процессе измерений пациенту придется делать активные вдохи и выдохи, у него могут возникнуть побочные явления, такие как головная боль, слабость. Также может начать ныть грудь. Это не должно пугать, поскольку не представляет опасности и быстро проходит.

Очень важно знать, что объем легких у взрослого человека может быть различным, и это не означает наличия у него болезни. Это может быть обусловлено его возрастом, особенностями жизни, увлечениями и пр.

Кроме этого, даже при одинаковых обстоятельствах у разных людей может быть разный объем легких. Поэтому в медицине предусматривается средний показатель каждой изучаемой величины, который может варьироваться в зависимости от обстоятельств.

Средним показателем легочной емкости взрослых является величина в 4100-6000 мл. Величина ЖЕЛ в среднем составляет от 3000 до 4800 мл. Остаточный воздух может занимать объем 1100-1200 мл. Для других измеряемых величин тоже предусматриваются определенные рамки. Однако выход за их пределы не означает развитие болезни, хотя врач и может назначить дополнительные анализы.

Что касается этих особенностей у мужчин и женщин, то некоторые различия тоже наблюдаются. Величины данных особенностей у представительниц женского пола обычно несколько ниже, хотя это случается не всегда. При активных занятиях спортом объем легких может увеличиться, в результате измерения женщина может продемонстрировать нехарактерные для женщин данные.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) - это наибольший объём воздуха, который человек может вобрать в лёгкие после максимального выдоха. Спокойно вдыхая и выдыхая воздух, взрослый человек перерабатывает около 500 см 3 воздуха, требуемого ему для оптимальной работы дыхательной системы. Однако необходимо учитывать, что даже в спокойной обстановке после выдоха можно непроизвольно вдохнуть гораздо большее количество воздуха, чем требуется. Его объём будет составлять примерно 1500 см 3 . По сути, он является резервным воздухом, которым запасаются лёгкие в случае нехватки кислорода.

Следовательно, средняя жизненная емкость лёгких человека представляет собой суммарный объём всех видов дыхания, которые могут производить лёгкие. В данной категории суммируются:

дополнительный воздух;
дыхательный;
резервный.

ЖЕЛ достигает показателей приблизительно 3500 см 3 .

Остаточный воздух и альвеолярный воздух

Рассчитывая объём жизненной емкости лёгких, необходимо обязательно учитывать ещё и тот факт, что человек никогда не выдыхает весь воздух. Даже при максимально глубоком выдохе в лёгких остаётся как минимум 800 см 3 воздуха, являющегося, по сути, остаточным.

Благодаря тому, что остаточный и резервный воздух необходим организму для обеспечения нормального функционирования, альвеолы лёгких постоянно заполняются ним при спокойном дыхании. Подобное сохранение воздуха получило название альвеолярного и может достигать показателей в 2500-3500 см 3 . Благодаря существованию данного запаса лёгкие осуществляют непрерывный газообмен с кровью, создавая собственную газовую среду в организме.

От чего зависит объём лёгких?

Мощность, с которой функционируют лёгкие, можно разделить на две основные категории:

инспираторную;
экспираторную.

При этом они, как и жизненная ёмкость легких, напрямую связаны с тем, насколько физически развит человек: уделяет ли он достаточное внимание тренировкам, крепкое ли у него телосложение. При расчётах необходимо обязательно учитывать, что в случаях определённых заболеваний показатели будут существенно отклоняться от стандартных нормативов, однако при использовании специальных методов тренировки объём жизненной ёмкости лёгких может быть существенно увеличен даже при таких серьёзных заболеваниях.

Для чего необходимо знать объём лёгких?

Если при прохождении диспансерного или клинического обследования врач подозревает у пациента заболевания сердечно-сосудистой системы, знание стандартного объема лёгких играет решающую роль, ведь постоянная нехватка кислорода в организме может в дальнейшем привести к осложнениям и возникновению ещё более тяжёлых последствий. Зная, насколько развита у пациента жизненная емкость лёгких, норма которой индивидуальна для каждого человека, врач сможет, ориентируясь на показатели, полученные до и после болезни, не только поставить более точный диагноз, но и назначить оптимально подходящее лечение. Только в таком случае гарантируется если не полное выздоровление пациента, то, по крайней мере, стабилизация его состояния.

Детские лёгкие

Определяя, какую жизненную емкость имеют лёгкие ребенка, необходимо обязательно учитывать, что их величина гораздо более лабильна, чем у взрослых. При этом у младенцев она напрямую зависит от ряда побочных факторов, которые в первую очередь включают половую принадлежность ребёнка, рост, подвижность грудной клетки и её окружность, состояние, в котором находятся лёгкие на момент проверки, а также степень тренированности организма.

Если объём лёгких измеряется у младенца, тренированность мышц и, как следствие, лёгких напрямую связаны с зарядкой и аналогичными процедурами, которые проводят родители.

Причины отклонения от стандартных показателей

Когда объем воздуха в лёгких снижается настолько, что начинает оказывать влияние на их нормальную работу, может наблюдаться ряд различных патологий. В данную категорию можно отнести следующие заболевания:

фиброзы любого вида;
ателектазы;
диффузный бронхит;
бронхоспазм или бронхиальную астму;
различные деформации грудной клетки.

Проведение диагностики у детей

Диагностика лёгких обычно назначается людям, жизненная емкость легких у которых снизилась до критических показателей. В большинстве подобных случаев это означает, что от стандартных нормативов объём снизился более чем на 80%. При этом рассчитать должную величину можно, используя данные, полученные в результате измерения основного обмена, происходящего в легких, умноженного на коэффициент корреляции. Его, в свою очередь, можно вычислить путём проведения эмпирических измерений, а должную величину можно узнать по показателям подходящего возраста, роста, пола и веса, которые являются оптимальными.

Для чего нужен расчёт ДЖЕЛ?

Чтобы выяснить, насколько индивидуальные показатели, полученные в результате исследований, соответствуют нормативам, принято изначально рассчитывать величину так называемой должной жизненной ёмкости лёгких (ДЖЕЛ), с которой сравнивают полученный результат.

Несмотря на то что результат рассчитывается по различным формулам, основные данные остаются неизменными. Используются данные, полученные при измерении роста обследуемого человека (в метрах) и его возраста (в годах), который при расчётах обозначается буквой B. При этом необходимо учитывать, что результат должной ёмкости лёгких будет получен в литрах.

Формула расчёта ДЖЕЛ

Измерение жизненной емкости легких проводится индивидуально для каждого человека. Конечно, существует ряд факторов, позволяющих проводить расчёты объёма в средних показателях.

Для мужчин: 5,2 × рост - 0,029 × B (возраст) - 3,2.
Для женщин: 4,9 × рост - 0,019 × В (возраст) - 3,76.
Для девочек вплоть до 17 лет при росте до 1,75 м: 3,75 × рост - 3,15.
Для мальчиков до 17 лет при росте до 1,65 м: - 4,53 × рост - 3,9.
Для мальчиков до 17 лет при росте выше 1,65 м: 10 × рост - 12,85.

При этом необходимо учитывать, что легкие здорового человека, профессионально занимающегося физической подготовкой, могут быть выше принятых стандартов более чем на 30%. Именно по этой причине врачи зачастую интересуются тем, занимается ли обследуемый спортом.

Когда следует беспокоиться о снижении ДЖЕЛ?

Предполагать отклонения от стандартных показателей, которые показывает должная жизненная емкость лёгких, человек должен уже в тот момент, когда во время выполнения необременительных в обычном состоянии физических процедур у человека начинает наблюдаться одышка или учащённое дыхание. Особенно важно не упустить момент снижения ДЖЕЛ при проведении врачебного осмотра, в результате которого было выявлено существенное снижение амплитуды дыхательных колебаний, происходящих в стенках грудной клетки. Кроме того, в процессе исследований могут быть выявлены другие патологии, среди которых наиболее широкой распространение получили:

ограниченное дыхание;
высокое стояние диафрагмы.

В зависимости от природы патологии, спровоцировавшей её возникновение, диагностика ДЖЕЛ может быть как побочной необходимостью, так и обязательным мероприятием для установки правильного диагноза и последующего лечения.

На что влияет диагностика ДЖЕЛ?

Несмотря на то что для диагностики различных патологий снижение ДЖЕЛ не играет существенной роли, оно оказывает существенное влияние на нарушения стабильной функции дыхательной системы, которое как раз и провоцируется различными заболеваниями.

Чтобы определить, необходимо ли проводить диагностику ДЖЕЛ, врач должен обязательно определить, в каком состоянии у пациента находится диафрагма, на сколько превысил норму перкуторный тон, измеряемый над лёгкими. При этом звук во время исследований в некоторых случаях может быть даже "коробочным". Кроме того, немаловажную роль играет ещё и проведение рентгеновского снимка легких, на котором врач может рассмотреть, насколько прозрачность лёгочных полей соответствует требуемым показателям.

Определённые несоответствия

В редких случаях в результате проведённых исследований может быть обнаружено одновременное увеличение показателей остаточного объёма лёгких и снижение ЖЕЛ у пациента в соотношении к объёму вентилируемого пространства лёгких. В дальнейшем подобное несоответствие показателей в организме может привести к тому, что у человека образуется вентиляционная недостаточность лёгких, которая при отсутствии своевременного и должного лечения будет только усугублять и так нестабильное состояние больного.

В некоторых случаях оптимальным решением данной проблемы может послужить учащённое дыхание, за которым должен следить сам пациент, однако при наличии определённых заболеваний, в частности бронхиальной обструкции, подобная компенсация кислорода в лёгких не происходит. Это напрямую связано с тем, что у людей с данным заболеванием происходит неконтролируемый глубокий выдох, поэтому при образовании данной патологии дыхания она в дальнейшем приводит к ярко выраженной гиповентиляции легочных альвеол и последующему развитию гипоксемии. При определении оптимального лечения следует обязательно учитывать ещё и тот факт, что если у пациента наблюдается снижение ЖЕЛ в результате острого вздутия лёгких, при правильном лечении показатели можно вернуть в стабильное состояние.

Причины нарушения ЖЕЛ

В основе всех известных нарушений стабильных показателей ЖЕЛ в человеческом организме лежат три основных отклонения:

уменьшение емкости плевральной полости;
убыль функционирующей паренхимы легких;
патологическая ригидность легочной ткани.

Без своевременного лечения данные отклонения могут повлиять на формирование ограниченного или рестриктивного типа дыхательной недостаточности. При этом основой для начала ее развития служит уменьшение площади, на которой в лёгких происходит процесс переработки углекислого газа и, как следствие, уменьшение количества задействованных в работе по переработке кислорода альвеол.

Наиболее распространённые заболевания, которые могут повлиять на их работу:

асцит;
ожирение;
гидроторакс;
плеврит;
пневмоторакс;
ярко выраженный кифосколиоз.

При этом, как ни странно, круг лёгочных болезней, влияющих на работоспособность альвеол в переработке воздуха и, как следствие, в формировании дыхательной недостаточности, не так велик. Сюда относят в основном тяжёлые формы патологий:

бериллиоз, который в дальнейшем может перерасти в одну из форм фиброза;
саркоидоз;
синдром Хаммена-Рича;
диффузные заболевания соединительной ткани;
пневмосклероз.

Вне зависимости от заболевания, спровоцировавшего нарушение стабильной работы организма, которую обеспечивает жизненная ёмкость лёгких человека, больным необходимо в обязательном порядке через определённые промежутки времени проводить процедуру диагностики, чтобы не только наблюдать за динамикой ЖЕЛ, но и своевременно принимать меры при ухудшении ситуации.

Возможно, будет полезно почитать: