Понятие объема легких человека. Жизненная емкость легких — что это такое: функция внешнего дыхания, пикфлуометрия

Для поддержания нормальной жизнедеятельности человеческому организму необходим кислород в количестве, достаточном для каждого конкретного физического состояния. Объем требуемого воздуха может различаться в зависимости от степени физической нагрузки в определенный момент времени, состояния здоровья, возраста и пола человека.

Органы дыхания и, в частности, легкие непосредственно участвуют в обеспечении организма кислородом. В зависимости от их физико-механических свойств человек может подвергать себя более или менее интенсивным нагрузкам, которые в особенности требовательны к наличию достаточного количества кислорода в крови.

Что такое ЖЕЛ?

Этот медицинский термин обозначает максимальное количество воздуха, которое человек может вдохнуть после полного выдоха и лишь частично характеризует емкостные показатели дыхательной системы.

Если человек больше не может продолжать выдох, это не говорит о том, что его легкие полностью опустошены. Содержимое легочных альвеол, которое остается в них после полного выдоха принято называть остаточным.

ЖЕЛ и остаточный объем формируют общую емкость легких (ОЕЛ). Иными словами, ОЕЛ – это объем всего воздуха, который легкие способны вместить в результате максимального вдоха.

Остаточный объем легких, составляющий ¾ ОЕЛ, считается нормальным в большинстве случаев.

В спокойном состоянии здоровый организм потребляет в среднем 0,5 л воздуха за один вдох. После обычного выдоха легочные ткани содержат в себе определенный объем газа, который называют резервным. В то же время количество воздуха, которое можно вдохнуть после обычного вдоха, называют дополнительным.

Таким образом, можно выделить следующие объемы, характеризующие легкие человека:

• Дыхательный (обычное дыхание) – для здорового человека норма приблизительно равна 500 мл.
• Резервный (остаток после обычного выдоха) – 1500мл.
• Дополнительный (позволяет вдохнуть большее количество воздуха) – 1500мл.
• Остаточный (заполняет легочные альвеолы после полного выдоха) – 1500мл.

Емкостные характеристики легких:

• ЖЕЛ – (сумма дыхательного, резервного и дополнительного объемов) – 4500мл.
• ОЕЛ – (сумма жизненной емкости и остаточного объема легких). Емкость легких в среднем составляет 6000мл.
• ФОЕ – функциональная остаточная емкость – 3000мл. Воздух, который остается в легких после обычного выдоха в спокойном состоянии. Фактически, это сумма остаточного и резервного объемов легких.

Все вышеперечисленные значения представляют собой приблизительные величины для среднестатистического взрослого здорового человека . Эти величины могут значительно (30% и более) отличат ь ся в зависимости от физических и возрастных показателей.

Выявление отклонений от нормы

Для обнаружения патологических изменений в организме пациента важно определить отклонения в ЖЕЛ от показателей, нормальных для каждого конкретного человека. А так как этот показатель может значительно отличаться, были созданы специальные формулы, при помощи которых, на основании эмпирических данных, можно вычислить так называемую должную жизненную емкость легких (ДЖЕЛ), свойственную человеку с определенными возрастными и физическими показателями.

Для расчета ДЖЕЛ за основу брали данные заведомо здоровых людей, определенного возраста, телосложения, пола и физического развития. На основании этих факторов строились зависимости для расчета коэффициентов, которые используются в формулах вычисления должной жизненной емкости легких людей со сходными характеристиками.

Наиболее распространенные методики расчета ДЖЕЛ:

1. 1. Метод Anthoni. Этот способ подразумевает использование величины должного общего обмена (имеется в виду обмен веществ) перемноженной на соответствующие коэффициенты, которые берутся из таблиц.
2. 2. Метод разработанный Н. Н. Канаевым. Не использует общий обмен в качестве корреляционного фактора, по причине отсутствия прямой зависимости межу ЖЕЛ и массой тела. Метод основан на использовании возраста, роста и пола обследуемого, а также коэффициентов, полученных на основании соответствующих данных здоровых людей.

Согласно этому способу ДЖЕЛ для мужчин будет рассчитываться следующим образом: 0,052 х (Р) – 0,029 х (В) – 3,20.

Для женщин: 0,049 х (Р) – 0,019 х (В) – 3,76.

1. 3. Расчет ДЖЕЛ детей (авторы – И.С. Ширяев, Б.А. Марков).

Для мальчиков, рост которых составляет от 1м до 1,64 м: 4,53 х (Р) – 3,9. Рост от 1,65 м; 10,00 х (Р) – 12,85.

Для девочек, ростом от 1,00 до 1,75 м: 3,75 х (Р) – 3,15.

(Р) – рост в метрах, (В) – возраст в годах.

Методы диагностики

Наиболее распространенный и доступный способ определить ЖЕЛ – спирометрия. Он заключается в измерении объема жидкости, вытесненной воздухом, который выдохнул обследуемый. Для получения наиболее достоверных результатов процедуру повторяют несколько раз и в качестве итогового показателя используют среднее значение (иногда максимальное).

Для более точного диагностирования применяется спирография. Данный вид обследования представляет собой графическую фиксацию изменения динамики дыхания на протяжении определенного времени.

Что влияет на жизненную емкость легких?

Ответ на этот вопрос напрямую зависит от состояния здоровья человека, применительно к которому ведутся исследования. Для человека здорового, на ЖЕЛ в значительной мере влияют его физическое развитие, пол, возраст, род занятий и образ жизни.

Например, у людей, интенсивно занимающихся подвижными видами спорта (бег, плаванье, бокс и т.д.), дыхательная система и, в частности, легкие, развиты значительно больше. Особенно велика разница сравнительно с людьми, ведущими малоподвижный образ жизни.

Человеческий организм весьма рационален и не будет без крайней надобности создавать дополнительные ресурсы для решения несуществующих задач. Чем меньше человек подвержен каким-либо интенсивным физическим нагрузкам, тем меньше объемные и емкостные показатели легких. Соответственно количество кислорода, которым способна обеспечить его дыхательная система также меньше.

При возрастании физических нагрузок, в особенности связанных с интенсивной вентиляцией дыхательной системы (плаванье, бег), как правило, наблюдается увеличение ЖЕЛ и прочих емкостных характеристик легких. Следует отметить, что увеличивать эти показатели следует только в случае уверенности в собственном здоровье. Увеличение объема легких, который уменьшился вследствие патологических процессов дыхательной или какой-либо другой системы, чревато тяжелыми последствиями.

Увеличение этого параметра возможно в довольно широких пределах и патологией не считается. У спортсменов и людей, чья деятельность связана с интенсивной загруженностью дыхательной системы может наблюдаться превышение должных параметров более чем на 30%.

Причины уменьшения показателя

Относительно уменьшения ЖЕЛ мнения ученых медиков не столь однозначны, но большинство склонно считать патологией ситуацию, когда данный параметр меньше должного на 20% и более.

Внешне, снижение может проявляться отдышкой, дыхательной и кислородной недостаточностью разной степени тяжести. Возникновение этих симптомов, как правило, не наблюдается в спокойном состоянии и патологическими их можно считать из-за сравнительно незначительных нагрузок, после которых они появляются. Особенно подчеркивает ситуацию, если нарушения в режиме дыхания сопровождаются изменениями амплитуды колебания грудной полости, высоким стоянием диафрагмы и нижней части легких.

Уменьшение может наблюдаться в случае различных болезней дыхательной, сердечно-сосудистой систем, острых поражений мышечных и костных тканей грудной полости, травматических повреждений или перенесенных операций.

В клинических исследованиях важное диагностическое значение имеет природа изменения ЖЕЛ. Наиболее распространены два варианта: первый – когда ОЕЛ не уменьшается; второй, когда уменьшается.

1. 1. Уменьшение за счет перераспределения дыхательных объемов (ОЕЛ не уменьшается) - это ситуация, когда общий объем легких остается без изменений, а порой и увеличивается, а уменьшение ЖЕЛ в таком случае является следствием увеличения остаточного объема легких (который остается после максимального выдоха).

Причина этих изменений, обычно, – острое вздутие легких вследствие протекания таких заболеваний, как бронхиальная астма или эмфизема легких.

Сам факт снижения ЖЕЛ в подобных случаях не является существенным клиническим симптомом и может рассматриваться, как патогенетическая составляющая в развитии дыхательной и кислородной недостаточности. Ситуация осложняется тем, что компенсировать недостаточность за счет учащения дыхания не позволяет уменьшение проходимости бронх.

Несколько утешает тот факт, что уменьшение ЖЕЛ за счет увеличения ОЕЛ обратимо и нормализуется при излечении болезней, которые были причиной патологических изменений.

1. 2. Уменьшение ЖЕЛ, как следствие уменьшения ОЕЛ. Общая емкость легких может уменьшиться по причине сокращения количества нормально функционирующих альвеол. В таких случаях наблюдается уменьшение резервного объема легких, частота дыхания и вентиляция альвеол увеличивается, но ввиду сокращения их количества и функциональной отдачи, может наблюдаться недостаточность внешней дыхательной функции.

Количество болезней, которые способны вызвать уменьшение ОЕЛ, невелико: это в основном тяжелые патологические изменения легких: фиброзы, диффузные заболевания легочной соединительной ткани, пневмосклерозы различной этиологии, послеоперационное состояние (полное или частичное удаление легкого).

Дыхание является одним из основных физиологических процессов, обеспечивающих нормальный обмен веществ. Соответствие норме говорит о правильном развитии организма и удовлетворительном состоянии здоровья.

Емкость легких у взрослых

Жизненная емкость легких складывается из трех компонентов: дыхательного объема воздуха, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. Для исследовании этого параметра используют спирометр.

Жизненная емкость легких составляет примерно 75% от общего объема легких.

Полученные в эксперименте данные сравнивают с должными показателями по специальным таблицам. При снижении более чем на 15-20% необходимо углубленное медицинское обследование.

В среднем жизненная емкость легких у равна 3500-4500 мл, а - 2700-3500 мл. С возрастом емкость легких постепенно снижается примерно на 25-40%. Больше объем легких у спортсменов, высокорослых людей и у .

Для того, чтобы точнее рассчитать должную величину, используют формулу, учитывающую возраст и . Так, жизненная емкость легких равна разности роста умноженной на 0,052 и возраста, умноженного на 0,029, минус 3,2. Для женщин рост умножают на 0,049, а возраст на 0,018, далее из разности показателей вычитают 3,76.

Емкость легких у детей

Емкость легких прогрессивно возрастает с возрастом ребенка. В среднем показатели выше у мальчиков, у высоких детей, у гиперстеников.
Жизненная емкость легких 5 лет составляет 1200 мл у мальчиков и 850 мл у девочек. В 10 лет этот показатель соответственно 2000 мл и 1700 мл, а в 15 лет - 3300 мл и 2700 мл.

Формулы для расчета жизненной емкости легких у детей зависят от пола и роста. Для мальчиков от 4 до 17 лет этот показатель равен росту, умноженному на 0,0453, минус 3,9. Для девочек рост умножают на 0,0375, а из полученного произведения вычитают 3,15.
Если больше 165 см, то можно рассчитать емкость легких по формуле .

Средняя емкость легких у спортсменов

Занятия различными видами спорта могут положительно сказаться на емкости легких. Особо интенсивный рост показателя наблюдается в первый год активных тренировок (200-800 мл). Больше всего емкость легких возрастает при упражнениях на выносливость. Занятия бегом, плаваньем, лыжным спортом максимально влияют на функцию внешнего дыхания.

В возрасте 12-13 лет показатели емкости легких у мальчиков и девочек отличаются меньше всего (до 5-7%).

В ряде случаев у спортсменов регистрируются объемы жизненной емкости легких более 8000 мл и более 5000 мл у женщин.

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.

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.

В современной медицине у пациентов различных возрастов с симптомами заболеваний органов дыхания в качестве одного из основных методов диагностики используют методику исследования функции внешнего дыхания (ФВД). Данный способ исследования является наиболее доступным и позволяет дать оценку вентиляционной функциональности легких, т. е. их способности обеспечивать организм человека необходимым количеством кислорода из воздуха и выводить углекислый газ.

Жизненная емкость легких

Для количественного описания общую емкость легких делят на несколько компонентов (объемов), т. е. легочная емкость - совокупность из двух или большего количества объемов. Объемы легких разделяют на статические и динамические. Статические измеряются при проведении завершенных дыхательных движений без ограничения их скорости. Динамические объемы измеряют при выполнении дыхательных движений с временным ограничением на их выполнение.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, VC) включает: дыхательный объем, резервный объем выдоха и резервный объем вдоха. В зависимости от пола (мужчина или женщина), возраста и образа жизни (занятия спортом, вредные привычки), показатели нормы варьируются в пределах от 3 до 5 (и более) литров.

В зависимости от методики определения существует:

• ЖЕЛ вдоха - по окончании полного выдоха осуществляется максимальный глубокий вдох.
• ЖЕЛ выдоха - по окончании вдоха осуществляется максимальный выдох.

Дыхательный объем (ДО, TV) - объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый человеком во время спокойного дыхания. Величина дыхательного объема зависит от условий, при которых выполняют измерения (в покое, после нагрузки, положение тела), пола и возраста. В среднем составляет 500 мл. Рассчитывают как среднее после измерения шести ровных, обычных для данного человека, дыхательных движений.

Резервный объем вдоха (РО вд, IRV) - максимальный объем воздуха, который возможно вдохнуть человеку по прошествии своего обычного вдоха. Средняя величина от 1,5 до 1,8 л.

Резервный объем выдоха (РО выд, ERV) - максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть дополнительно, сделав свой обычный выдох. Размер данного показателя меньше в горизонтальном положении, чем в вертикальном. Также РО выдоха снижается при ожирении. В среднем равен от 1 до 1,4 л.

Что это такое спирометрия - показания и проведение процедуры диагностики

Исследование функции внешнего дыхания

Определение показателей статических и динамических легочных объемов возможно при проведении исследования функции внешнего дыхания.

Статические легочные объемы: дыхательный объем (ДО, TV); резервный объем выдоха (РО выд, ERV); резервный объем вдоха (РО вд, IRV); жизненная емкость легких (ЖЕЛ, VC); остаточный объем (С, RV),;общая емкость легких (ОЕЛ, TLC); объем дыхательных путей («мертвое пространство», МП в среднем 150 мл); функциональная остаточная емкость (ФОЕ, FRC).

Динамические легочные объемы: форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ), объем форсированного выдоха за 1-ю сек.(ОФВ1), индекс Тиффно (соотношение ОФВ1 /ФЖЕЛ, выраженное в процентах), максимальная вентиляция легких (МВЛ). Показатели выражают в процентном отношении к величинам, определяемым индивидуально для каждого пациента, учитывая его антропометрические данные.

Самым распространенным методом исследования ФВД считается метод, основой которого служит запись кривой поток-объем при осуществлении усиленного выдоха жизненной емкости легких (ФЖЕЛ). Возможности современных приборов позволяют сопоставить несколько кривых, на основании этого сравнения можно определить правильность выполнения исследования. Соответствие кривых или их близкое расположение говорит о правильном выполнении исследования и хорошо воспроизводимых показателях. При выполнении усиленный выдох делают из положения максимального вдоха. У детей, в отличие от техники проведения исследования у взрослых, не устанавливается время выдоха. Усиленный выдох -это функциональная нагрузка на дыхательную систему, поэтому между попытками следует делать перерывы не менее 3 минут. Но даже при соблюдении этих условий может отмечаться обструкция от спирометрии, явление, при котором с каждой следующей попыткой отмечается снижение площади под кривой и снижение регистрируемых показателей.

Единицей измерения полученных показателей является в процент от должной величины. Оценка данных кривой поток-объем позволяет найти возможные нарушения бронхиальной проводимости, оценить тяжесть и степень выявленных изменений, определить, на каком уровне отмечаются изменения бронхов или нарушения их проходимости. Данный метод позволяет выявлять поражения мелких или крупных бронхов или их совместные (генерализованные) нарушения. Диагностику нарушений проходимости выполняют, основываясь на оценке показателей ФЖЕЛ и ОФВ1 и показателей, характеризующих скорость прохождения воздушного потока по бронхам (максимальных скоростных потоках в участках 25,50 и 75% ФЖЕЛ, пиковой скорости выдоха).

Сложности при проведении обследования представляет возрастная группа - дети в возрасте от 1 до 4 лет, из-за особенностей технической части исследования - выполнения дыхательных маневров. На основании этого факта оценка функционирования органов дыхания у этой категории пациентов строится на анализе клинических проявлений, жалоб и симптомов, оценки результатов анализа газового состава и КОС, артериализованной крови. В связи с наличием данных трудностей, в последние годы разработаны и активно используются методы, основанные на исследовании спокойного дыхания: бронхофонография, импульсная осциллометрия. Данные методы предназначены главным образом для оценки и диагностики проходимости бронхиального дерева.

Проба с бронхолитиком

При решении вопроса о поставке диагноза "бронхиальная астма" или уточнения тяжести состояния проводится проба (тест) с бронхолитиком. Для проведения обычно используют в2 агонисты короткого действия (Вентолин, Сальбутамол) или антихолинергические препараты (Ипратропиум бромид, Атровент) в возрастных дозировках.

Если проведение пробы планируется пациенту, который получает бронхолитики в составе базисной терапии, для правильной подготовки к исследованию их следует отменить до начала исследования. В2-агонисты короткого действия, антихолинергические препараты отменяют за 6 часов; в2-агонисты длительного действия отменяют за сутки. Если пациент госпитализирован по экстренным показаниям и бронхолитические препараты уже применялись на этапе догоспитальной помощи, в протоколе обязательно отмечают, на фоне действия какого лекарственного препарата проводилось исследование. Проведение пробы на фоне приема указанных препаратов может "обмануть" специалиста и привести к неверной интерпретации результатов. Перед проведением пробы с бронхолитиком впервые необходимо уточнить наличие противопоказаний к использованию данных групп лекарственных средств у пациента.

Алгоритм проведения пробы (теста) с бронхолитиком:

• выполняется исследование функции внешнего дыхания;
• проводится ингаляция с бронхолитиком;
• повторное проведение исследования функции внешнего дыхания (дозировка и временной промежуток после ингаляции для измерения бронходилатационного ответа зависят от выбранного препарата).

На данный момент существуют разные подходы к методике оценки результатов теста с бронхолитиком. Наиболее широко используется оценка результата по безусловному увеличению показателя ОФВ1. Это объясняется тем, что при изучении характеристик кривой поток-объем самая лучшая воспроизводимость оказалась у данного показателя. Увеличение ОФВ1 более чем на 15% от начальных показателей условно характеризуется как наличие обратимой обструкции. Нормализация ОФВ1 в тесте с бронхолитиками у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) происходит в редких случаях. Отрицательный результат в пробе с бронхолитиком (прирост менее 15%) не отрицает возможности прироста показателя ОФВ1 на большую величину в течение длительной адекватной медикаментозной терапии. После проведенного однократно теста с в2-агонистами у трети больных с ХОБЛ отмечается значимое нарастание показателя ОФВ1, у других групп пациентов данное явление можно наблюдать после проведения нескольких тестов.

Пикфлуометрия

Это измерение пиковой скорости выдоха (ПСВ, PEF) с помощью использования портативных приборов в домашних условиях с целью контроля состояния пациента при бронхиальной астме.

Для проведения исследования больному необходимо вдохнуть максимально возможный объем воздуха. Далее производится максимально возможный выдох в мундштук прибора. Обычно проводят три измерения подряд. Для регистрации выбирают измерение с лучшим результатом из трех.

Границы нормы показателей пикфлоуметрии зависят от пола, роста и возраста исследуемого. Запись показателей проводится в виде дневника (графика или таблицы) пикфлуометрии. Два раза в день (утро/вечер) показатели заносятся в дневник в виде точки, соответствующей лучшей из трех попыток. Затем эти точки соединяют прямыми линиями. Под графиком необходимо отвести специальное поле (колонку) для примечаний. В них указываются лекарственные препараты, принятые за истекший день, и факторы, которые могли повлиять на состояние человека: изменение погоды, стресс, присоединение вирусной инфекции, контакт с большим количеством причиннозначимого аллергена. Регулярное заполнение дневника поможет своевременно выявить, что явилось причиной ухудшения самочувствия и дать оценку действию лекарственных препаратов.

Проходимость бронхов обладает собственными суточными колебаниями. У здоровых людей колебания показателей ПСВ не должны быть более 15% от нормы. У людей с астмой колебания в течение суток в период ремиссии не должны быть более 20%.

Система зон на пикфлуометре создана по принципу светофора: зеленая, желтая, красная:

• Зеленая зона – если показатели ПСВ находятся в пределах данной зоны, говорят о клинической или фармакологической (если пациент пользуется препаратами) ремиссии. В этом случае пациент продолжает назначенную врачом схему медикаментозной терапии и ведет обычный для него образ жизни.
• Желтая зона – предупреждение о начинающемся возможном ухудшении состояния. При опускании показателей ПСВ в границы желтой зоны необходимо проанализировать данные дневника и обратиться к врачу. Основная задача при данной ситуации – возвращение показателей к величинам, находящимся в зеленой зоне.
• Красная зона является сигналом об опасности. Необходимо срочно обратиться к лечащему врачу. Может возникнуть необходимость в проведении неотложных мероприятий.

Адекватный контроль за состоянием позволяет постепенно сократить размер применяемой медикаментозной терапии, оставить лишь самые необходимые препараты в минимальных дозировках. Применение системы светофора своевременно позволит выявить опасные для здоровья нарушения и поможет предотвратить незапланированную госпитализацию.