Физиология человека и животных

Для характеристики функции внешнего дыхания c помощью спирометра измеряют показатели, позволяющие оценить разные стороны вентиляции легких (рис. 1):

Рисунок 1. Легочные объемы и емкости.

Слева показана запись нескольких дыхательных движений с различной глубиной вдоха и выдоха, справа от записи дыхательных движений – названия показателей внешнего дыхания

1. – Дыхательные объемы (статичны):

Дыхательный объем – ДО (0,3 – 0,8 л) – воздух, вдыхаемый и выдыхаемый при каждом дыхательном цикле.

Резервный объем выдоха – РО_выд (1,0 – 1,5 л) – воздух, который можно дополнительно выдохнуть после обычного выдоха в покое (резервный воздух).

Резервный объем вдоха – РО_вд (1,5 – 2,5 л) – воздух, который можно вдохнуть после обычного вдоха в покое (дополнительный воздух).

Остаточный объем легких, или остаточный воздух – ОО (1,0 – 1,2  л) – количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха.

2. – Дыхательные емкости (статичны):

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) = ДО + РО_выд + РО_вд = 3,0 – 5,0 л (3,0 – 4,0 л – жен., 4,5 – 5,0 л – муж.) – количество воздуха, которое выходит из легких при максимальном выдохе после глубокого вдоха.

Общая емкость легких (ОЕЛ) = ЖЕЛ + ООЛ (4,2 – 6,0 л) – количество воздуха, находящееся в легких после максимального вдоха.

Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕ) =  РОвыд + ООЛ (1,8 – 2,5 л) – количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха (функциональный остаточный воздух). ФОЕ показывает, какой объем воздуха заполняет легкие при спокойном дыхании.

ЖЕЛ  =70 – 80 % ОЕЛ, ФОЕ  = около 50 % ОЕЛ, ООЛ = около 30 % ОЕЛ.

3. – Показатели легочной вентиляции (динамичны):

За один вдох человек вдыхает около 0,5 л воздуха, из которых примерно 0,17 л заполняет мертвое пространство и только 0,33 л доходит до основной среды, где происходит газообмен, поэтому при спокойном дыхании ФОЕ обновляется не более, чем на 1/7 часть, что способствует поддержанию процентного содержания кислорода и углекислого газа на постоянной уровне.

Минутный объем дыхания (МОД) = ДО х ЧД. МОД в норме равен 6 – 8 л/мин. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) при работе возрастает до 100-120 л/мин, у спортсменов – до 180 л/мин.

Резерв дыхания (РД) = МВЛ – МОД.

Частота внешнего дыхания (ЧД)  = 12 – 18 дыхательных актов/мин.

Основные методы определения показателей внешнего дыхания – спирометрия и спирография.

Спирометрия  - это измерение объемов выдыхаемого воздуха с помощью спирометра. Спирография – измерение и запись объемов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха с помощью спирографа. Кроме этого, используют также пневмографию и пневмотахометрию. Пневмография – метод регистрации дыхательных движений грудной клетки. Пневмотахография – запись объемной скорости потоков вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Для оценки показателей внешнего дыхания очень важен состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха (табл. 1).

Таблица1

Состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха (по наличию кислорода  и углекислого газа; % от общего объема)