Вентиляція легень та легеневі обсяги

Величина легеневої вентиляції визначається глибиною дихання та частотою дихальних рухів.

Кількісною характеристикою легеневої вентиляції є хвилинний об'єм дихання (МОД) - об'єм повітря, що проходить через легені за 1 хвилину. У спокої частота дихальних рухів людини становить приблизно 16 в 1 хвилину, а об'єм повітря, що видихається - близько 500 мл. Помноживши частоту дихання за 1 хвилину на величину дихального об'єму, отримаємо МОД, що у людини спокої становить середньому 8 л/мин.

Максимальна вентиляція легень (МВЛ) – об'єм повітря, яке проходить через легені за 1 хвилину під час максимальних за частотою та глибиною дихальних рухів. Максимальна вентиляція виникає під час інтенсивної роботи, при нестачі вмісту Про 2 (гіпоксія) та надлишку СО 2 (гіперкапнія) у повітрі, що вдихається. У умовах МОД може досягати 150 – 200 літрів за 1 хвилину.

Обсяг повітря в легких та дихальних шляхах залежить від конституційно-антропологічних та вікових характеристик людини, властивостей легеневої тканини, поверхневого натягу альвеол, а також сили, що розвивається дихальними м'язами.

Для оцінки вентиляційної функції легень, стану дихальних шляхів, вивчення патерну (малюнку) дихання застосовуються різні методи дослідження: пневмографія, спірометрія, спірографія, пневмоскрин. За допомогою спірографа можна визначити та записати величини легеневих обсягів повітря, що проходять через повітроносні шляхи людини (рис. 20).

При спокійному вдиху та видиху через легені проходить порівняно невеликий об'єм повітря. Це дихальний обсяг (АТ), який у дорослої людини становить приблизно 500 мл. При цьому акт вдиху проходить дещо швидше, ніж акт видиху. Зазвичай за 1хвилину відбувається 12-16 дихальних циклів. Такий тип дихання зазвичай називається "ейпное" або "хороше дихання".

При форсованому (глибокому) вдиху людина може додатково вдихнути певний обсяг повітря. Цей резервний об'єм вдиху (РОВД) – максимальний об'єм повітря, який може вдихнути людина після спокійного вдиху. Розмір резервного обсягу вдиху становить у дорослої людини приблизно 1,8-2,0 л.

Після спокійного видиху людина може при форсованому видиху додатково видихнути певний обсяг повітря. Це резервний обсяг видиху (РОвид), величина якого становить у середньому 1,2-1,4 л.

Розрізняють такі ємності легень:

1. загальна ємність легень (ОЕЛ) – об'єм повітря, що знаходиться у легенях після максимального вдиху – всі чотири об'єми;

2. життєва ємність легень (ЖЕЛ) включає дихальний обсяг, резервний обсяг вдиху, резервний обсяг видиху. ЖЕЛ - це об'єм повітря, видиханого з легень після максимального вдиху при максимальному видиху. ЖЕЛ = ОЕЛ - залишковий обсяг легень. ЖЕЛ становить у чоловіків 3,5 – 5,0 л, у жінок – 3,0 – 4,0 л;

3. ємність вдиху (ЕВД) дорівнює сумі дихального об'єму та резервного об'єму вдиху, що становить у середньому 2,0–2,5 л;

4. функціональна залишкова ємність (ФОЕ) – обсяг повітря у легенях після спокійного видиху. У легенях при спокійному вдиху та видиху постійно міститься приблизно 2500 мл повітря, що заповнює альвеоли та нижні дихальні шляхи. Завдяки цьому газовий склад альвеолярного повітря зберігається постійному рівні.

Дослідження легеневих обсягів та ємностей як найважливіших показників функціонального стану легень має велике медико-фізіологічне значення не тільки для діагностики захворювань (ателектаз, рубцеві).зміни легень, ураження плеври), але й для екологічного моніторингу місцевості та оцінки стану функції дихання популяції в екологічно неблагополучних зонах.

Для сумісності результатів вимірювань газових обсягів та ємностей матеріали досліджень повинні бути приведені до стандартного стану BTPS, тобто співвідноситися з умовами в легенях, де температура альвеолярного повітря відповідає температурі тіла, крім того, повітря знаходиться при певному тиску та насичене водяними парами.

Повітря, що знаходиться в повітроносних шляхах (порожнина рота, носа, глотки, трахеї, бронхів і бронхіол), не бере участі в газообміні, і тому простір повітроносних шляхів називають шкідливим або мертвим дихальним простором. Під час спокійного вдиху об'ємом 500 мл в альвеоли надходить лише 350 мл атмосферного повітря, що вдихається. Інші 150 мл затримуються в анатомічному мертвому просторі. Складаючи в середньому третину дихального об'єму, мертве місце знижує на цю величину ефективність альвеолярної вентиляції при спокійному диханні. У тих випадках, коли при виконанні фізичної роботи дихальний об'єм збільшується в кілька разів, об'єм мертвого анатомічного простору практично не впливає на ефективність альвеолярної вентиляції.

При деяких патологічних станах - при анемії, емболії або емфіземі можуть виникати вогнища - зони альвеолярного мертвого простору. У подібних зонах легень немає газообміну.