אחד המאפיינים העיקריים של נשימה חיצונית הוא נפח הנשימה הדקות (MOD). אוורור הריאות נקבע לפי נפח האוויר הנשאף או הנשוף ליחידת זמן. MOD הוא התוצר של נפח גאות ושפל כפול קצב הנשימה.. בדרך כלל, במנוחה, DO הוא 500 מ"ל, תדירות מחזורי הנשימה היא 12 - 16 לדקה, מכאן שה-MOD הוא 6 - 7 ליטר לדקה. אוורור מקסימלי של הריאות הוא נפח האוויר שעובר דרך הריאות בדקה אחת במהלך התדירות והעומק המרביים של תנועות הנשימה.
אוורור Alveolar
לכן, נשימה חיצונית, או אוורור של הריאות, מבטיחה שכ-500 מ"ל של אוויר נכנס לריאות במהלך כל נשימה (DO). הרוויה של הדם בחמצן והסרה של פחמן דו חמצני מתרחשת כאשר מגע של הדם של נימי הריאה עם האוויר הכלול במככיות.אוויר Alveolar הוא סביבת הגז הפנימית של גופם של יונקים ובני אדם. הפרמטרים שלו - תכולת החמצן והפחמן הדו חמצני - קבועים. כמות האוויר המכתשית מתאימה בערך ליכולת השיורית התפקודית של הריאות - כמות האוויר שנשארת בריאות לאחר נשיפה שקטה, והיא בדרך כלל 2500 מ"ל. האוויר המכתשי הזה הוא שמתחדש על ידי כניסת אוויר אטמוספרי דרך דרכי הנשימה. יש לזכור שלא כל האוויר הנשאף מעורב בחילופי גזים ריאתיים, אלא רק אותו חלק ממנו שמגיע לאלואוולים. לכן, כדי להעריך את היעילות של חילופי גזים ריאתיים, חשוב לא כל כך אוורור ריאתי כמו אוורור מכתשית.
כידוע, חלק מנפח הגאות אינו משתתף בחילופי גזים, וממלא את החלל המת אנטומי של דרכי הנשימה - כ 140 - 150 מ"ל.
בנוסף, ישנם alveoli שמאווררים כיום, אך אינם מסופקים בדם. חלק זה של המכתשית הוא החלל המת המכתש. סכום השטחים המתים האנטומיים והמכתשיים נקרא שטח מת פונקציונלי או פיזיולוגי. כ-1/3 מנפח הנשימה נופל על אוורור החלל המת המלא באוויר, שאינו מעורב ישירות בחילופי גזים ונע רק בלומן של דרכי הנשימה בזמן שאיפה ונשיפה. לכן, אוורור החללים המכתשיים - אוורור המכתשי - הוא אוורור ריאתי מינוס אוורור חלל מת. בדרך כלל, אוורור מכתשית הוא 70 - 75% מערך MOD.
חישוב אוורור מכתשית מתבצע לפי הנוסחה: MAV = (DO - MP) BH, כאשר MAV - אוורור מכתשית דקה, DO - נפח גאות ושפל, MP - נפח שטח מת, BH - קצב נשימה.
איור 6. הקשר בין MOD ואוורור מכתשית
אנו משתמשים בנתונים אלה כדי לחשב ערך נוסף המאפיין אוורור מכתשית -מקדם אוורור מכתשית . המקדם הזהמראה כמה מהאוויר המכתשית מתחדש בכל נשימה. במככיות בתום נשיפה שקטה יש כ-2500 מ"ל של אוויר (FOE), בזמן ההשראה 350 מ"ל של אוויר נכנס אל המכתשית, לכן רק 1/7 מהאוויר המכתשי מתחדש (2500/350 = 7/ 1).
בנוסף לאינדיקטורים סטטיים המאפיינים את מידת ההתפתחות הפיזית של מנגנון הנשימה, ישנם נוספים - דִינָמִי אינדיקטורים המספקים מידע על יעילות אוורור הריאות והמצב התפקודי של דרכי הנשימה.
יכולת חיונית מאולצת (FVC)- כמות האוויר שניתן לנשוף במהלך נשיפה מאולצת לאחר השראה מקסימלית.
הגדרה של FVC בפועל . לאחר נשימה מקסימלית ואיטית מהאטמוספירה, קח אולי מהירתפוגה מקסימלית לתוך הספירומטר. השווה את ה-VC שלך בפועל (ראה עבודה קודמת) עם FVC.
בדרך כלל, ההבדל בין VC ל-FVC הוא 100-300 מ"ל. עלייה בהפרש זה ל-1500 מ"ל או יותר מעידה על התנגדות לזרימת אוויר עקב היצרות לומן של הסמפונות הקטנים. משך הנשיפה המהירה ביותר נע בין 1.5 ל-2.5 שניות.
חישוב של FVC בשל . ניתן לחשב את ערך ה-VC המתאים באמצעות הנוסחה המתאימה:
0.0592 Í R - 0.025 Í B - 4.24 (גברים); 0.0460 Í P - 0.024 Í B - 2.852 (נשים);
שבו, P - גובה בסנטימטרים; B - גיל;
קצב נשימה (RR)- מספר מחזורי הנשימה (שאיפה-נשיפה) בדקה אחת. ספור את מספר הנשימות שאתה נושם בדקה אחת.
נפח נשימה דקות (MOD)- כמות האוויר מאווררת בריאות בדקה אחת. MOD בפועל נקבע על סמך נפחי הגאות והשפל הנמדדים כדלקמן:
MOD = TO Í BH.
נפח דקות בשל (dMOD ) ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:
dMOD \u003d DOO / (7.07 Í 40);
DOO הוא החליפין הבסיסי הנכון, אשר מחושב גם על ידי הנוסחה:
66.47 + 13.7 Í R + 5 Í H - 6.75 Í A (גברים);
65.59 + 19.59 Í R + 1.85 Í N - 4.67 Í A (נשים);
כאשר P הוא משקל גוף, ק"ג, H הוא גובה, ס"מ, A הוא גיל, שנים.
אוורור Alveolar- נפח האוויר הנשאף הנכנס לאלבולי.
AB = 66-80% של MOD.
אוורור ריאות מרבי (MVL) -הכמות המקסימלית של אוויר מאוורר בריאות בדקה אחת. MVL בפועל ניתן להגדיר כך:
MVL \u003d VC Í BH
עם זאת, קביעתו הישירה קשה, שכן נשימה עמוקה מאוד ותכופה למשך דקה תוביל להפרה של הרכב הגזים של הדם ולהידרדרות ברווחה. לכן, רצוי לקבוע את קצב הנשימה המרבי בעומק נשימה רגוע. בדרך כלל, זה צריך להיות 70 - 100 ליטר / דקה.
MVL בשל (dMVL)ניתן לחשב באמצעות הנוסחה הבאה:
dMVL = JEL Í 25 (גברים); dMVL \u003d JEL Í 26 (נשים);
מאגר נשימה (RD)- אינדיקטור המאפיין את האפשרות להגברת האוורור.
MVL - MOD.
RD = ------------------ Í 100
בדרך כלל, הבדל זה הוא 85 - 90% מ-MVL.
גיבוש הפרוטוקול.
1. מדוד את האינדיקטורים הסטטיים והדינמיים המצוינים של נשימה חיצונית. רשום את תוצאות המדידה במחברת.
2. חשב ערכי נשימה נכונים במידת האפשר והשוו אותם לערכים שנמדדו.
3. אם אי אפשר לחשב את הערך המתאים, השווה את הערכים האמיתיים הנמדדים עם הערכים הממוצעים של מדדי נשימה חיצוניים (טבלה 1): חשב את אחוז הסטייה של הערכים האמיתיים מהערכים הראויים, מלא בשולחן.:
שולחן 1. ערכים ממוצעים של האינדיקטורים העיקריים של נשימה חיצונית.
אוורורהוא חילופי גזים בין האוויר המכתשית לריאות. המאפיין הכמותי של אוורור ריאתי הוא נפח הנשימה הדקות (MOD) - נפח האוויר העובר דרך הריאות בדקה אחת. אתה יכול לקבוע את ה-MOD אם אתה יודע את תדירות תנועות הנשימה (במנוחה אצל מבוגר היא 16-20 לדקה) ואת נפח הגאות והשפל (DO = 350 - 800 מ"ל).
MOD \u003d BH DO \u003d 5000 -16000 מ"ל לדקה
עם זאת, לא כל אוויר מאוורר מעורב בחילופי גזים ריאתיים, אלא רק החלק שלו שמגיע אל המכתשים. העובדה היא כי כ 1/3 מנפח הנשימה של מנוחה נופל על האוורור של מה שנקרא שטח מת אנטומי (MP), מלא באוויר, שאינו מעורב ישירות בחילופי גזים ונע רק בלומן של דרכי הנשימה בזמן שאיפה ונשיפה. אבל לפעמים חלק מהאלוואולי לא מתפקדים או מתפקדים חלקית בגלל היעדר או הפחתה של זרימת הדם בנימים הסמוכים. מנקודת מבט פונקציונלית, alveoli אלה מייצגים גם שטח מת. כאשר החלל המת המכתשי נכלל בשטח המת הכולל, זה האחרון נקרא לא אנטומי, אלא שטח מת פיזיולוגי.באדם בריא המרחבים האנטומיים והפיזיולוגיים כמעט שווים, אך אם חלק מהאלוואלי אינו מתפקד או מתפקד באופן חלקי בלבד, נפח החלל המת הפיזיולוגי עשוי להיות גדול פי כמה מזה האנטומי.
לכן, אוורור של החללים המכתשיים - אוורור alveolar (AV) - הוא אוורור ריאתי מינוס אוורור שטח מת.
AB \u003d BH´(DO -MP)
עוצמת האוורור המכתשית תלויה בעומק הנשימה: ככל שהנשימה עמוקה יותר (יותר TO), כך האוורור של המכתשיים חזק יותר.
אוורור ריאות מקסימלי (MVL)- נפח האוויר שעובר דרך הריאות בדקה אחת במהלך התדירות והעומק המרביים של תנועות הנשימה. אוורור מירבי מתרחש במהלך עבודה אינטנסיבית, עם חוסר O 2 (היפוקסיה) ועודף של CO 2 (hypercapnia) ב אוויר בשאיפה. בתנאים אלה, MOD יכול להגיע ל-150 - 200 ליטר בדקה אחת.
האינדיקטורים המפורטים לעיל הם דינמיים ומשקפים את יעילות תפקוד מערכת הנשימה בהיבט הזמן (בדרך כלל תוך דקה).
בנוסף לאינדיקטורים דינמיים, נשימה חיצונית מוערכת על ידי מחוונים סטטיים (איור 7):
§ נפח גאות ושפל (TO) - זהו נפח האוויר הנשאף והנשוף במהלך נשימה שקטה (במבוגר הוא 350 - 800 מ"ל);
§ נפח רזרבה השראה (RIV)- נפח נוסף של אוויר שניתן לשאוף מעבר לנשימה רגועה במהלך נשימה מאולצת (RO vd בממוצע 1500-2500 מ"ל);
§ נפח רזרבה נשיפה (ERV)- הנפח הנוסף המרבי של אוויר שניתן לנשוף לאחר נשיפה שקטה (נשיפה RO בממוצע 1000-1500 מ"ל);
§ נפח ריאות שיורי (00) -נפח האוויר שנותר בריאות לאחר נשיפה מקסימלית (OO = 1000 -1500 מ"ל)
איור 7. ספירוגרמה עם נשימה רגועה ומאולצת
כאשר הריאות קורסות (עם pneumothorax), רוב שארית האוויר נפלטה ( כיווץ נפח שיורי = 800-1000 מ"ל), ונשאר בריאות נפח שיורי מינימלי(200-400 מ"ל). אוויר זה נשמר במלכודות האוויר הנקראות, מכיוון שחלק מהברונכיולים קורסים לפני ה-alveoli (הברונכיולים הסופיים והנשימה אינם מכילים סחוס). הידע הזה משמש ברפואה משפטית כדי לבדוק אם ילד נולד בחיים: הריאה של נולד מת שוקעת במים, מאחר שאין בה אוויר.
סכומי נפחי הריאות נקראים יכולות ריאות.
ניתן להבחין בין יכולות הריאות הבאות:
1. קיבולת ריאה כוללת (TLC)- נפח האוויר בריאות לאחר השראה מקסימלית - כולל את כל ארבעת הנפחים
2. קיבולת חיונית (VC)כולל נפח גאות ושפל, נפח רזרבה בנשיפה ונפח רזרבה נשימתית. VC הוא נפח האוויר שנשף מהריאות לאחר שאיפה מקסימלית במהלך נשיפה מקסימלית.
ZEL \u003d TO + ROvd + ROvyd
VC אצל גברים הוא 3.5 - 5.0 ליטר, בנשים - 3.0-4.0 ליטר. הערך של VC תלוי בגובה, גיל, מין, מידת האימון הפונקציונלי.
עם הגיל, נתון זה יורד (במיוחד לאחר 40 שנה). זה נובע מירידה בגמישות הריאות ובניידות בית החזה. אצל נשים, VC נמוך ב-25% בממוצע מאשר אצל גברים. VC תלוי בגובה, שכן גודל החזה הוא פרופורציונלי לגדלי גוף אחרים. VC תלוי במידת הכושר: VC גבוה במיוחד (עד 8 ליטר) בשחיינים ובחותרים, שכן לספורטאים אלו שרירי עזר מפותחים היטב (חזה גדול וקטן).
3. יכולת השראה (EVD)שווה לסכום של נפח הגאות ונפח רזרבות ההשראה, בממוצע 2.0 - 2.5 ליטר;
4. יכולת שיורית תפקודית (FRC)- נפח האוויר בריאות לאחר נשיפה שקטה. בריאות בזמן שאיפה ונשיפה רגועים, כ-2500 מ"ל אוויר מוכלים כל הזמן, הממלאים את המכתשים ודרכי הנשימה התחתונות. בשל כך, הרכב הגז של האוויר המכתשית נשמר ברמה קבועה.
במחקר קונבנציונלי, TRL, RO ו-FRC אינם זמינים למדידה. הם נקבעים באמצעות מנתחי גז, בוחנים את השינוי בהרכב תערובות גז במעגל סגור (תכולת הליום, חנקן).
כדי להעריך את תפקוד האוורור של הריאות, מצב דרכי הנשימה, חקר דפוס (ציור) הנשימה, נעשה שימוש בשיטות מחקר שונות: פנאומוגרפיה, ספירומטריה, ספירוגרפיה.
ספירוגרפיה (lat. spiro לנשום + גרפו יווני לכתוב, לתאר)- שיטה לרישום גרפי של שינויים בנפחי הריאות במהלך ביצוע תנועות נשימה טבעיות ותמרוני נשימה מאולצים.
ספירוגרפיה מאפשרת לך לקבל מספר אינדיקטורים המתארים את אוורור הריאות.
ביישום טכני, כל הספירוגרפים מחולקים למכשירים מסוג פתוח וסגור (איור 8).
אורז. 8. ייצוג סכמטי של הספירוגרף
במכשירים פתוחים, המטופל שואף אוויר אטמוספרי דרך תיבת השסתומים, והאוויר הנשוף נכנס לתוך שקית דאגלס או ספירומטר Tiso (קיבולת 100-200 ליטר), לפעמים למד הגז, הקובע באופן רציף את נפחו. האוויר שנאסף בדרך זו מנותח: הוא קובע את ערכי ספיגת החמצן ופליטת פחמן דו חמצני ליחידת זמן. במכשירים מסוג סגור, נעשה שימוש באוויר הפעמון של המנגנון, המסתובב במעגל סגור ללא תקשורת עם האטמוספירה. פחמן דו חמצני נשוף נספג על ידי בולם מיוחד.
במכשירים מודרניים המתעדים שינויים בנפח הריאות במהלך הנשימה (הן מסוג פתוח וסגור), ישנם מכשירי מחשוב אלקטרוניים לעיבוד אוטומטי של תוצאות המדידה.
בעת ניתוח הספירוגרמה, נקבעים גם אינדיקטורים למהירות. לחישוב מדדי המהירות חשיבות רבה בזיהוי סימנים של חסימה בסימפונות.
§ נפח נשיפה מאולץ תוך 1 שניות(FEV1) - נפח האוויר הנפלט במאמץ מרבי מהריאות במהלך השניה הראשונה של הנשימה לאחר נשימה עמוקה, כלומר. חלק מה-FVC נשף בשנייה הראשונה. קודם כל, FEV1 משקף את מצב דרכי הנשימה הגדולות ומתבטא לרוב כאחוז מ-VC (FEV1 רגיל = 75% VC).
§ מדד טיפנו – יחס FEV1/FVC, לידי ביטוי %:
IT= FEV1 ´ 100%
FZhEL
זה נקבע בבדיקת "דחיפה" נשימתית (מבחן Tiffno) ומורכב במחקר של תפוגה מאולצת בודדת, מאפשר לך להגיע למסקנות אבחנתיות חשובות לגבי המצב התפקודי של מנגנון הנשימה. בתום הנשיפה, עוצמת זרימת הנשימה מוגבלת עקב דחיסה של דרכי הנשימה הקטנות (איור 8).
אורז. 9. ייצוג סכמטי של הספירוגרמה והאינדיקטורים שלה
נפח נשיפה מאולץ בשנייה הראשונה (FEV1) הוא בדרך כלל לפחות 70-75%. ירידה ב-Tiffno index ו-FEV1 היא סימן אופייני למחלות המלוות בירידה בפטנציה של הסימפונות - אסטמה של הסימפונות, מחלת ריאות חסימתית כרונית, ברונכיאקטזיס וכו'.
ניתן להשתמש בספירוגרמה כדי לקבוע נפח חמצן, נצרך על ידי הגוף.אם יש מערכת פיצוי חמצן בספירוגרף, מחוון זה נקבע לפי שיפוע עקומת אספקת החמצן אליו, בהיעדר מערכת כזו, לפי שיפוע הספירוגרמה של נשימה רגועה. מחלקים את הנפח הזה במספר הדקות שבהן נרשמה צריכת החמצן, מקבלים את הערך VO 2(עושה 200-400 מ"ל במנוחה).
כל האינדיקטורים של אוורור ריאתי משתנים. הם תלויים במין, גיל, משקל, גובה, תנוחת גוף, מצב מערכת העצבים של המטופל וגורמים נוספים. לכן, להערכה נכונה של המצב התפקודי של אוורור ריאתי, הערך המוחלט של אינדיקטור זה או אחר אינו מספיק. יש צורך להשוות את האינדיקטורים המוחלטים שהושגו עם הערכים התואמים באדם בריא באותו גיל, גובה, משקל ומין - מה שנקרא אינדיקטורים בשל.
לגברים JEL = 5.2xR - 0.029xB - 3.2
לנשים JEL = 4.9xR - 0.019xB - 3.76
לנערות מגיל 4 עד 17 בגובה של 1.0 עד 1.75 מ':
JEL = 3.75xR - 3.15
לבנים באותו גיל עם גדילה עד 1.65 מ':
JEL \u003d 4.53xR - 3.9, ועם הצמיחה של St. 1.65 מ' - JEL = 10xR - 12.85
כאשר P הוא גובה (m), B הוא גיל
השוואה כזו באה לידי ביטוי באחוזים ביחס למדד המועד. סטיות העולות על 15-20% מערכו של האינדיקטור המגיע נחשבות פתולוגיות.
שאלות מבחן
1. מהו אוורור ריאתי, איזה אינדיקטור מאפיין אותו?
2. מהו שטח מת אנטומי ופיזיולוגי?
3. כיצד לקבוע אוורור מכתשית?
4. מהו MVL?
5. באילו מדדים סטטיים משתמשים להערכת נשימה חיצונית?
6. מהן היכולות של הריאות?
7. באילו גורמים תלוי הערך של VC?
8. מהי מטרת הספירוגרפיה?
10. מהם אינדיקטורים בשל, כיצד הם נקבעים?
נְשִׁימָה- זהו תהליך יחיד המבוצע על ידי אורגניזם אינטגרלי ומורכב משלושה קישורים בלתי נפרדים: א) נשימה חיצונית, כלומר, חילופי גזים בין הסביבה החיצונית לדם של נימי הריאה; ב) העברת גזים המבוצעת על ידי מערכות מחזוריות; ג) נשימה פנימית (רקמתית), כלומר חילופי גזים בין דם לתאים, שבמהלכו התאים צורכים חמצן ומשחררים פחמן דו חמצני (איור. ).
איברי חלל החזה (א). מערכת העצבים ההיקפית והמרכזית (ב).
א: 1 - חלל האף, 2 - גרון, 3 - קנה הנשימה, 4 - סימפונות, 5 - קודקוד הריאה, 6 - חלק הפה של הלוע, 7 - ענפים של הסימפונות האונה התחתונה, 8 - סרעפת, 9 - alveoli .
ב: 1 - מוח, 2 - חוט השדרה, 3 - עצב סכיאטי, 4 - עצב ראייה, 5 - עצב הפנים, 6 - עצב ואגוס, 7 - צמתים של הגזע הסימפטי, 8 - מקלעת השמש, 9 - עצבים בין צלעיים, 10 - מקלעת מותנית, 11 - מקלעת עצם העצה, 12 - עצב עצם הירך, 13 - עצב אובטורטור, 14 - עצב אולנרי, 15 - עצב חציוני, 16 - עצב רדיאלי, 17 - מקלעת ברכיאלית.
הבסיס לנשימת רקמות הוא תגובות חיזור מורכבות, המלוות בשחרור אנרגיה, הנחוצה לחיי הגוף.
הביצועים של אדם (במיוחד, ספורטאי) נקבעים בעיקר לפי כמה חמצן (O 2) נלקח מהאוויר החיצוני לדם של נימי הריאה ומועבר לרקמות ולתאים. שלוש מערכות הנשימה לעיל קשורות קשר הדוק ויש להן פיצוי הדדי. אז, עם אי ספיקת לב, קוצר נשימה מתרחש, עם חוסר O 2 באוויר האטמוספרי (למשל, בהרים האמצעיים), מספר תאי הדם האדומים - נושאי חמצן עולה, ועם מחלות ריאות, טכיקרדיה מתרחשת.
מערכת נשימה חיצונית
מערכת הנשימה החיצונית מורכבת מהריאות, דרכי הנשימה העליונות וסמפונות, חזה ושרירי נשימה (בין-צלעי, סרעפת וכו').
נשימה חיצונית מבטיחה חילופי גזים בין האוויר המכתשית לדם נימי הריאה, כלומר, רוויה של דם ורידי בחמצן ושחרורו מעודף פחמן דו חמצני, המעיד על הקשר בין תפקוד הנשימה החיצונית לבין הוויסות. של איזון חומצה-בסיס.
בפיזיולוגיה של הנשימה מתחלק תפקוד הנשימה החיצונית לשלושה תהליכים עיקריים - אוורור, דיפוזיה ופרפוזיה (זרימת דם בנימי הריאות).
אוורור צריך להיות מובן כחילופי גז בין המכתשית והאוויר האטמוספרי. הקביעות של הרכב הגז של האוויר המכתשית תלויה ברמת האוורור המכתשית.
אוורור מכתשית שווה להפרש בין נפח הנשימות לדקה לנפח החלל ה"מת", כפול מספר הנשימות בדקה. נפח האוורור תלוי בעיקר בצורך של הגוף בחמצן כאשר מסירים כמות מסוימת של פחמן דו חמצני, וכן במצב שרירי הנשימה, ספיפות הסימפונות וכו'.
לא כל האוויר הנשאף מגיע לחלל המכתשי, שם מתרחשת חילופי גזים. אם נפח האוויר הנשאף הוא 500 מ"ל, אז 150 מ"ל נשארים בחלל ה"מת", ולדקה עוברים דרך אזור הנשימה של הריאות בממוצע (500 מ"ל - 150 מ"ל) x 15 (קצב נשימה) = 5250 מ"ל של אוויר אטמוספרי. ערך זה נקרא אוורור alveolar. שטח "מת" גדל בנשימה עמוקה, נפחו תלוי גם במשקל הגוף וביציבה של הנבדק.
ריכוך- זהו תהליך של העברה פסיבית של חמצן מהריאות דרך הממברנה האלווולו-נימית אל ההמוגלובין של נימי הריאה, שבאמצעותו החמצן נכנס לתגובה כימית.
זִלוּף(השקיה) של הריאות עם דם דרך כלי המעגל הקטן. יעילות הריאות נשפטת על פי היחס בין אוורור לזילוף. יחס זה נקבע על פי מספר המכתשות מאווררות הנמצאות במגע עם נימים מזורמים היטב. עם נשימה רגועה באדם, החלקים העליונים של הריאה מתיישרים בצורה מלאה יותר מאשר התחתונים. במיקום האנכי, החלקים התחתונים מבולבלים טוב יותר בדם מאשר העליונים.
אוורור ריאתי עולה במקביל לעלייה בצריכת החמצן, ובעומסים מקסימליים אצל אנשים מאומנים הוא יכול לעלות פי 20-25 בהשוואה למצב המנוחה ולהגיע ל-150 ליטר/דקה או יותר. עלייה כזו באוורור מסופקת על ידי עלייה בתדירות ובנפח הנשימה, והתדירות יכולה לעלות ל-60-70 נשימות לדקה, ונפח הגאות והשפל - מ-15 ל-50% מהיכולת החיונית של הריאות (H Monod, M. Pottier, 1973).
בהתרחשות של היפרונטילציה בזמן מאמץ גופני, תפקיד חשוב ממלא גירוי של מרכז הנשימה כתוצאה מריכוז גבוה של פחמן דו חמצני ויוני מימן עם רמה גבוהה של חומצת חלב בדם.
היפרונטילציה הנגרמת על ידי פעילות גופנית היא תמיד פחותה מאוורור מירבי, והעלייה ביכולת דיפוזיה של חמצן בריאות במהלך העבודה גם היא אינה מגבילה. לכן, אם אין פתולוגיה ריאתית, הנשימה אינה מגבילה את עבודת השרירים. מדד חשוב - צריכת חמצן - משקף את המצב התפקודי של מערכת הלב-נשימה. קיים קשר בין גורמים מחזוריים ונשימתיים המשפיעים על כמות החמצן הנצרכת.
במהלך פעילות גופנית, צריכת החמצן עולה באופן משמעותי. זה מציב דרישות מוגברות לתפקוד של מערכת הלב וכלי הדם ומערכת הנשימה. לכן, מערכת הלב-נשימה במהלך עבודת השרירים נתונה לשינויים התלויים בעוצמת הפעילות הגופנית.
חקר תפקוד הנשימה החיצונית בספורט מאפשר לצד מערכת הדם והדם להעריך את מצבו התפקודי של הספורטאי בכללותו ואת יכולות המילואים שלו.
המחקר מתחיל באנמנזה, ולאחר מכן ממשיך לבדיקה, כלי הקשה והאזנה.
הבדיקה מאפשרת לקבוע את סוג הנשימה, לקבוע נוכחות או היעדר קוצר נשימה (במיוחד במהלך בדיקה) וכו'. נקבעים שלושה סוגי נשימה: חזה, בטן (סרעפת) ומעורב. עם סוג הנשימה בחזה, עצם הבריח עולות בצורה ניכרת והצלעות זזות. בסוג זה של נשימה, נפח הריאות עולה בעיקר עקב תנועת הצלעות העליונות והתחתונה. עם סוג הנשימה הבטני, העלייה בנפח הריאות מתרחשת בעיקר עקב תנועת הסרעפת - בהשראה היא יורדת, מזיזה מעט את איברי הבטן. לכן, דופן הבטן בולטת מעט במהלך השאיפה עם סוג הנשימה הבטן. לספורטאים, ככלל, יש סוג מעורב של נשימה, שבו מעורבים שני המנגנונים של הגדלת נפח החזה.
הַקָשָׁה(הקשה) מאפשרת לקבוע את השינוי (אם בכלל) בצפיפות הריאות. שינויים בריאות הם בדרך כלל תוצאה של מחלות מסוימות (דלקת ריאות, שחפת וכו').
הַאֲזָנָה(הקשבה) קובעת את מצב דרכי הנשימה (סימפונות, alveoli). עם מחלות שונות של איברי הנשימה נשמעים צלילים מאוד אופייניים - צפצופים שונים, חיזוק או החלשה של רעש נשימתי וכו'.
חקר הנשימה החיצונית מתבצע על פי אינדיקטורים המאפיינים אוורור, חילופי גזים, תכולה ולחץ חלקי של חמצן ופחמן דו חמצני בדם עורקי ופרמטרים נוספים. כדי ללמוד את תפקוד הנשימה החיצונית, משתמשים בספירומטרים, ספירוגרפים והתקנים מיוחדים מסוג פתוח וסגור. המחקר הספירוגרפי הנוח ביותר, שבו נרשמת עקומה על סרט נייר נע - ספירוגרמה (איור 1). ). באמצעות עקומה זו, תוך ידיעת קנה המידה של המנגנון ומהירות הנייר, נקבעים האינדיקטורים הבאים של אוורור ריאתי: קצב נשימה (RR), נפח גאות ושפל (TO), נפח נשימה דקות (MOD), קיבולת חיונית (VC), אוורור ריאות מקסימלי (MVL). , נפח ריאות שיורי (VR), קיבולת ריאה כוללת (TLC). בנוסף, נבדקים חוזק שרירי הנשימה, פטנטיות הסימפונות וכו'.
ספירוגרמה: 1 - MOD; 2 - VC, 3 - נפח גאות ושפל (TO); 4 - נפח מילואים השראה; 5 - נפח רזרבה בנשיפה; 6 - מדגם Tiffno-Vatchal; 7 - MVL
אוורור ריאתי קשור לתפקוד של שרירי הנשימה (איור. ). תנועות הריאות נעשות כתוצאה מהתכווצות שרירי הנשימה בשילוב עם תנועות חלקי דופן בית החזה והסרעפת. שרירי הנשימה הם אותם שרירים שהתכווצותם משנה את נפח בית החזה.
צריכת חמצן על ידי שרירי הנשימה במצבים נורמליים ופתולוגיים (אמפיזמה ריאתית)
השאיפה נוצרת על ידי התרחבות בית החזה (החלל) והיא תמיד תהליך פעיל. בדרך כלל את התפקיד העיקרי בהשראה ממלאת הסרעפת. עם שאיפה מוגברת, קבוצות שרירים נוספות מצטמצמות.
נשיפה במנוחה מתרחשת באופן פסיבי עקב ירידה הדרגתית בפעילות השרירים היוצרים את התנאים להשראה. הרפיה של השרירים הקשורים לנשימה מעמידה את בית החזה במצב של נשיפה פסיבית. בנשיפה מוגברת, בנוסף לקבוצות שרירים אחרות, פועלים השרירים הבין צלעיים הפנימיים, כמו גם שרירי הבטן.
נפח הריאות בזמן ההשראה לא תמיד זהה. נפח האוויר הנשאף במהלך שאיפה רגילה ונושף במהלך נשיפה רגיל נקרא אוויר נשימה (BR).
פרמטרים נשימתיים
שאריות אוויר(OV) - נפח האוויר שנותר בריאות שלא חזר למקומן המקורי.
(BH) - מספר הנשימות בדקה אחת. קביעת קצב הנשימה נעשית לפי הספירוגרמה או לפי תנועת בית החזה. קצב הנשימה הממוצע אצל אנשים בריאים הוא 16-18 לדקה, בספורטאים - 8-12. בתנאים של עומס מרבי, קצב התדר עולה ל-40-60 תוך דקה.
עומק נשימה(DO) - נפח האוויר של שאיפה או נשיפה רגועה במהלך מחזור נשימה אחד. עומק הנשימה תלוי בגובה, משקל, מגדר ומצב תפקודי של הספורטאי. באנשים בריאים, DO הוא 300-800 מ"ל.
נפח נשימה דקה(MOD) מאפיין את תפקוד הנשימה החיצונית.
במצב רגוע, האוויר בקנה הנשימה, הסימפונות, הסימפונות והאלואולים הלא מזורמים אינו משתתף בחילופי גזים, מכיוון שהוא אינו בא במגע עם זרימת דם ריאתית פעילה - זהו החלל המכונה "מת".
החלק בנפח הגאות המשתתף בחילופי גזים עם הדם הריאתי נקרא נפח המכתשית. מנקודת מבט פיזיולוגית, אוורור מכתשית הוא החלק החיוני ביותר בנשימה החיצונית, שכן זהו נפח האוויר הנשאף בדקה המחליף גזים עם הדם של נימי הריאה.
MOD נמדד על ידי התוצר של BH על ידי DO. באנשים בריאים קצב הנשימה הוא 16-18 לדקה, וה-DO נע בין 350-750 מ"ל, בספורטאים קצב הנשימה הוא 8-12 מ"ל, וה-DO הוא 900-1300 מ"ל. נצפית עליה ב- MOD (היפרונטילציה) עקב עירור של מרכז הנשימה, קושי בדיפוזיה של חמצן וכו'.
בזמן מנוחה, ה-MOD הוא 5-6 ליטר, בפעילות גופנית מאומצת הוא יכול לעלות פי 20-25 ולהגיע ל-120-150 ליטר בדקה אחת או יותר. העלייה ב-MOD תלויה ישירות בעוצמת העבודה שבוצעה, אך רק עד לנקודה מסוימת, שלאחריה העלייה בעומס אינה מלווה עוד בעלייה ב-MOD.
אפילו עם העומס הכבד ביותר, ה-MOD לעולם אינו עולה על 70-80% מרמת האוורור המקסימלית. חישוב הערך התקין של ה-MOD מבוסס על העובדה שאצל אנשים בריאים נספגים כ-40 מ"ל חמצן מכל ליטר אוויר מאוורר (זהו מה שנקרא מקדם ניצול החמצן - KI).
MOD תקין = צריכת חמצן נכונה / 40
והערך התקין של ספיגת החמצן מחושב על ידי הנוסחה:
חילוף החומרים הבסיסי עקב (בקק"ל) / 7.07
שבו העיקר הראוי נקבע מלוחותיו של האריס-בנדיקט; 7.07 - המספר המתקבל על ידי הכפלת הערך הקלורי של 1 ליטר חמצן (4.91 קק"ל) במספר הדקות ביום (1440 דקות) ומחלקים ב-1000.
שולחנות האריס-בנדיקט
האריס-בנדיקט טבלאות לקביעת קצב חילוף החומרים הבסיסי של אדם:
אוורור שווה ערך(VE) הוא היחס בין ה-MOD לכמות צריכת החמצן. במנוחה, 1 ליטר חמצן בריאות נספג מ-20-25 ליטר אוויר. במאמץ גופני כבד, שווה ערך האוורור עולה ומגיע ל-30-35 ליטר. בהשפעת אימוני סיבולת, המקבילה הנשימתית בעומס סטנדרטי פוחתת. זה מצביע על נשימה חסכונית יותר אצל אנשים מאומנים.
(VC) מורכב מנפח גאות ושפל, נפח רזרבה בנשיפה ונפח רזרבה נשיפה. VC תלוי במין, גיל, גודל גוף וכושר. VC הוא ממוצע של 2.5-4 ליטר אצל נשים, ו-3.5-5 ליטר אצל גברים. בהשפעת האימון, ה-VC עולה, אצל ספורטאים מאומנים היטב הוא מגיע ל-8 ליטר.
הערכים האבסולוטיים של VC אינם מעידים במיוחד בגלל תנודות בודדות. בהערכת מצבו של הנבדק מומלץ לחשב את הערכים ה"ראויים".
כדי לחשב את ה-VC, משתמשים בדרך כלל בנוסחה של Anthony and Vernath (1961), המבוססת על קצב חילוף החומרים הבסיסי (kcal/24 h). הוא נמצא לפי הטבלאות של האריס-בנדיקט, בהתאמה, לפי מין, גיל ומשקל גוף.
JEL \u003d קצב חילוף חומרים בסיסי (קק"ל) x k,
כאשר k הוא המקדם: 2.3 לנשים, 2.6 לגברים. ערך המטבוליזם הבסיסי (kcal) נקבע לפי הטבלאות של האריס-בנדיקט, שם הם מוצאים את גורם הגדילה (B) ואת גורם המשקל (A). הסכום A + B הוא הערך התקין של החלפה הבסיסית. חילוף חומרים בסיסי תקין, כמו VC, תלוי במין, גיל, גובה ומשקל, נקבע בקלות מטבלאות מיוחדות ומתבטא בקילוקלוריות. כדי לבטא את היחס כאחוז מה-VC האמיתי לזה הנכון, השתמש בנוסחה:
(VC בפועל / VC משוער) x 100
VC נחשב נורמלי אם הוא 100% מהערך המתאים. כדי להעריך את ה-JEL, אתה יכול להשתמש בנומוגרמה (איור. ). VC מבוטא כאחוז מ-VC.
נומוגרמה להערכת הקיבולת החיונית של הריאות (VC, ml). חיבור הנקודות המתאימות בסולם "גיל" ו"משקל יחסי" עם קו ישר (1), סמן את נקודת החיתוך בקו A. מנקודה זו, צייר קו ישר (2) בסולם "צמיחה". נקודת החיתוך עם סולם ה-VC תהיה הערך הנכון של היכולת החיונית של הריאות (JEL). מגבלות נורמליות: x (2) = 1200 מ"ל (Amrein et al., 1969)
נומוגרמה לקביעת קיבולת ריאות מתאימה בהתאם לגובה ולגיל
קיבולת ריאה כוללת(RTL) הוא הסכום של VC ונפח ריאות שיורי, כלומר האוויר שנשאר בריאות לאחר נשיפה מרבית וניתן לקבוע אותו רק בעקיפין. באנשים בריאים צעירים - 75-80%. TLV תפוס על ידי VC, והשאר מובא על ידי הנפח השיורי. אצל ספורטאים, שיעור ה-VC במבנה ה-HL עולה, מה שמשפיע לטובה על יעילות האוורור.
אוורור מקסימלי(MVL) היא הכמות המקסימלית האפשרית של אוויר שניתן לאוורר דרך הריאות ליחידת זמן. בדרך כלל נשימה מאולצת מתבצעת למשך 15 שניות ומוכפלת ב-4. זה יהיה הערך של MVL. תנודות גדולות ב-MVL מפחיתות את הערך האבחוני של קביעת הערך המוחלט של ערכים אלו. לכן, הערך המתקבל של MVL מוביל לערך המתאים. כדי לקבוע את ה-MVL המתאים, השתמש בנוסחה:
בשל MVL = 1/2 VC x 35,
או שימוש בבורסה הראשית לפי הטבלה של א' טליכינאס (19ב8); או לפי הנומוגרמה (איור. ).
נומוגרמה להערכת אוורור דקה מקסימלית (MMV). חיבור עם קו ישר (1) את הנקודות המתאימות בסולם "מסה" ו"גובה", מצא את נקודת החיתוך עם סולם "משטח הגוף". ואז נקודה זו מחוברת על ידי קו ישר (2) עם הפריט המקביל בסולם "גיל" ובמפגש של קו זה עם סולם MMV, נמצא הערך התקין של אוורור מקסימלי (Amrein et al., 1969)
הירידה ב-MVL מתרחשת עקב ירידה בנפח רקמת הריאה המאונרת וירידה ברחבת הסימפונות, היפודינמיה. אצל גברים בגילאי 20-30 שנים, MVL נע בין 100 ל-180 (ממוצע 140 ליטר לדקה), בנשים - בין 70 ל-120 ליטר לדקה. אצל ספורטאים גבוהים עם שרירי נשימה מפותחים, ה-MVL מגיע לפעמים ל-350 ליטר/דקה, אצל ספורטאים - 250 ליטר/דקה (W. Hollmann, 1972).
לפיכך, MVL מאפיין בצורה המדויקת והמלאה ביותר את תפקוד הנשימה החיצונית בהשוואה לאינדיקטורים ספירוגרפיים אחרים.
הערכות ובדיקות של תפקודי נשימה
לשיעור פטנטיות הסימפונותהשתמש במבחן FVC (יכולת חיונית מאולצת). הנבדק מתבקש לקחת נשימה עמוקה ולנשוף במהירות. FVC באנשים בריאים נמוך מ-VC ב-200-300 מ"ל. טיפנו הציע למדוד FVC בשנייה הראשונה. בדרך כלל, FVC לשנייה הוא לפחות 70% מ-VC.
פנאומוטקומטריהמבוצע על ידי pneumotachometer B.E. ווצ'לה. השיטה של pneumotachometry קובעת את מהירות זרם האוויר עם השאיפה והנשיפה המהירים ביותר. אצל אנשים בריאים, נתון זה נע בין 5 ל-8 ליטר/שנייה אצל גברים ובין 4 ל-6 ליטר/שנייה אצל נשים. צוינה התלות של האינדקס הפנאומוטכומטרי ב-VC ובגיל. נמצא שככל שיש יותר VC, כך קצב זרימת הנשיפה המרבי גבוה יותר. האינדיקטור הפנאומוטכומטרי תלוי ברחיות הסימפונות, בחוזק שרירי הנשימה של הספורטאי, בגילו, במינו ובמצב התפקוד שלו.
הערך של זרימת הנשיפה המקסימלית מושווה לערכים הנכונים המחושבים על ידי הנוסחה:
ערך תפוגה תקין = VC x 1.2
ההפרש בין הערך בפועל לערך באנשים בריאים לא צריך להיות יותר מ-15% מהרמה הראויה. אצל אנשים בריאים, קצב הנשיפה גדול יותר מהשאיפה. עם עלייה בכושר, מציינים את הדומיננטיות של מהירות ההשראה המקסימלית על הנשיפה. העלייה בקצב השאיפה אצל ספורטאים מוסברת על ידי גידול ביכולת המילואים של הריאות.
נפח האוויר שנותר בריאות לאחר נשיפה מקסימלית(OO) מאפיין בצורה המלאה והמדויקת ביותר את חילופי הגזים בריאות.
אחד המדדים העיקריים לנשימה חיצונית הוא חילופי גזים (ניתוח גזי נשימה - פחמן דו חמצני וחמצן באוויר המכתשית), כלומר ספיגת חמצן והפרשת פחמן דו חמצני. חילופי גזים מאפיין נשימה חיצונית בשלב "אוויר מכתשית - דם של נימים ריאתיים". זה נחקר על ידי כרומטוגרפיה גז.
מבחן פונקציונלי רוזנטלמאפשר לך לשפוט את היכולות התפקודיות של שרירי הנשימה. הבדיקה מתבצעת בספירומטר, כאשר VC נקבע בנבדק 4-5 פעמים ברציפות במרווח של 10-15 שניות. בדרך כלל, הם מקבלים את אותם אינדיקטורים. ירידה ב-VC במהלך המחקר מצביעה על עייפות של שרירי הנשימה.
מחוון פנאומוטונומטרי(PTP, mmHg) מאפשר להעריך את חוזק שרירי הנשימה, המהווה את הבסיס לתהליך האוורור. PTP יורד עם חוסר פעילות גופנית, עם הפסקות ארוכות באימונים, עם עודף עבודה וכו' המחקר מתבצע עם פנאומוטונומטר V.I. דוברובסקי ואי.י. דריאבינה (1972). הנבדק נושף (או שואף) לתוך הפיה של המכשיר. בדרך כלל, אצל אנשים בריאים, PTP עומד על 328 ± 17.4 מ"מ כספית בממוצע בגברים עם תפוגה. אמנות, על השראה - 227 ± 4.1 מ"מ כספית. אמנות, בנשים, בהתאמה, - 246 ± 1.8 ו- 200 ± 7.0 מ"מ כספית. אומנות. עם מחלות ריאה, היפודינמיה, עבודה יתר, אינדיקטורים אלה יורדים.
בזמן מאמץ גופני, בעיקר בספורט מחזורי (סקי קרוס קאנטרי, ריצת מרתון, חתירה ועוד) שרירי הנשימה מהווים גורם מגביל.
על איור. מראה תפקוד ריאות במנוחה ועומס שרירים. קיבולת הריאות הכוללת במהלך פעילות גופנית עשויה לרדת במקצת עקב עלייה בנפח הדם התוך-חזה. במנוחה, נפח הגאות והשפל (TO) הוא 10-15% VC (450-600 מ"ל), במהלך פעילות גופנית הוא יכול להגיע ל-50% VC. לפיכך, אצל אנשים עם VC גבוה, נפח הגאות והשפל בתנאים של עבודה פיזית אינטנסיבית יכול להיות 3-4 ליטר. כפי שניתן לראות באיור. , DO עולה בעיקר עקב נפח רזרבה ההשראה. נפח הרזרבה הנשימתית, גם במאמץ גופני כבד, אינו משתנה באופן משמעותי. מכיוון שהנפח השיורי גדל במהלך העבודה הפיזית, והיכולת השיורית התפקודית כמעט ואינה משתנה, ה-VC יורד מעט.
תפקוד ריאות במנוחה (A) ובפעילות גופנית מירבית (B).
קצב נשימה (fR) 10-15 ו-40-50 דקות-1, בהתאמה 1 - נפח גאות ושפל; 2 - נפח רזרבה בנשיפה; 3 - נפח מילואים השראה; 4 - נפח שיורי; 5 - נפח דם תוך חזה.
MGVd - הנשימה העמוקה ביותר; NVd - השראה רגילה; Nvy - נשיפה רגילה; MGV - הנשיפה העמוקה ביותר; a - קיבולת חיונית של הריאות; b - נפח שיורי תפקודי, c - נפח ריאה כולל
מבחני Stange וג'נצ'י נותנים מושג מסוים על יכולת הגוף לעמוד במחסור בחמצן.
מבחן סטאנג'. זמן עצירת הנשימה המרבי לאחר נשימה עמוקה נמדד. במקרה זה, יש לסגור את הפה ולצבוט את האף באצבעות. אנשים בריאים עוצרים את נשימתם למשך 40-50 שניות בממוצע; ספורטאים בעלי כישורים גבוהים - עד 5 דקות, וספורטאים - מ-1.5 עד 2.5 דקות.
עם שיפור הכושר הגופני כתוצאה מהסתגלות להיפוקסיה מוטורית, זמן העיכוב גדל. לכן, עלייה במדד זה במהלך בחינה שנייה נחשבת (בהתחשב במדדים אחרים) כשיפור במוכנות (אימון) של ספורטאי.
מבחן ג'נצ'י. לאחר נשימה רדודה, נשפו ועצור את הנשימה. אצל אנשים בריאים, זמן עצירת הנשימה הוא 25-30 שניות. ספורטאים מסוגלים לעצור את נשימתם למשך 60-90 שניות. עם עייפות כרונית, זמן עצירת הנשימה פוחת בחדות.
הערך של דגימות Stange ו- Gencha גדל אם תצפיות נעשות ללא הרף, בדינמיקה.
אנגלית
נְשִׁימָה– נשימה
חלל בית החזה
מערכת נשימה
פרמטרים של מערכת הנשימה
שולחנות האריס-בנדיקט - שולחן האריס-בנדיקט
הערכה ובדיקות של תפקוד נשימתי
נפח גאות ויכולת חיוניות הם מאפיינים סטטיים הנמדדים במחזור נשימה אחד. אבל צריכת חמצן והיווצרות פחמן דו חמצני מתרחשות ברציפות בגוף.
לכן, הקביעות של הרכב הגזים של דם עורקי אינה תלויה במאפיינים של מחזור נשימה אחד, אלא בקצב אספקת החמצן והסרת פחמן דו חמצני לאורך תקופה ארוכה. במידה מסוימת, ניתן להתייחס לנפח הדקות של הנשימה (MOD), או אוורור ריאתי, כמדד למהירות זו, כלומר. נפח האוויר העובר דרך הריאות בדקה אחת. נפח הנשימה הדקות עם נשימה אוטומטית אחידה (ללא השתתפות בהכרה) שווה למכפלת נפח הנשימה במספר מחזורי הנשימה בדקה אחת. במנוחה, אצל גבר, זה בממוצע 8000 מ"ל או 8 ליטר לדקה 1) "(500 מ"ל x 16 נשימות לדקה). מאמינים שנפח הנשימה הדקות מספק מידע על אוורור ריאות, אך בכל מקרה דרך קובעת את יעילות הנשימה. עם נפח גאות ושפל של 500 מ"ל, 150 מ"ל של אוויר נכנסים תחילה ל-alveoli במהלך ההשראה, שנמצאים בדרכי הנשימה, כלומר בחלל המת האנטומי, ונכנס אליהם בתום הנשיפה הקודמת. זה כבר אוויר משומש שנכנס לחלל המת האנטומי מהמככיות. כך, כאשר שואפים מאטמוספירה של 500 מ"ל אוויר "צח", 350 מ"ל מהם נכנסים אל המכתשים. 150 מ"ל אחרונים של אוויר "צח" שנשאף ממלאים את שטח מת אנטומי ואינו משתתף בחילופי גזים עם דם. כתוצאה מכך, תוך דקה 1) " בנפח גאות של 500 מ"ל ועם 16 נשימות לדקה, לא יעברו 8 ליטר אוויר אטמוספרי דרך המכתשיות, אלא 5.6 ליטר (350 x 16 \u003d 5600), מה שנקרא אוורור alveolar. עם ירידה בנפח הגאות ל-400 מ"ל, כדי לשמור על אותו נפח דקה של נשימה, קצב הנשימה צריך לעלות ל-20 נשימות לדקה (8000: 400). במקרה זה, אוורור המכתשית יהיה 5000 מ"ל (250 x 20) במקום 5600 מ"ל, הנחוצים לשמירה על הרכב גזי דם עורקי קבוע. כדי לשמור על הומאוסטזיס של גזי דם עורקי, יש צורך להגביר את קצב הנשימה ל-22-23 נשימות לדקה (5600: 250-22.4). זה כולל הגדלת נפח הנשימה הדקות ל-8960 מ"ל (400 x 22.4). עם נפח גאות של 300 מ"ל, כדי לשמור על אוורור מכתשית ובהתאם, הומאוסטזיס של גזי דם, קצב הנשימה צריך לעלות ל-37 נשימות לדקה (5600: 150 = 37.3). במקרה זה, נפח הנשימה הדקות יהיה 11100 מ"ל (300 x 37 \u003d 11100), כלומר. יגדל בכמעט פי 1.5. לפיכך, נפח הנשימה הדקות אינו קובע עדיין את יעילות הנשימה.
אדם יכול להשתלט על נשימתו וכרצונו לנשום עם הבטן או החזה, לשנות תדרים) "ועומק הנשימה, משך השאיפה והנשיפה וכו'. אולם, לא משנה איך הוא משנה את נשימתו, ב. במצב של מנוחה פיזית, כמות האוויר האטמוספרי הנכנס ל-alveoli בדקה אחת) "צריכה להישאר בערך זהה, כלומר, 5600 מ"ל, על מנת להבטיח הרכב גזי דם תקין,
הצרכים של תאים ורקמות לחמצן ולהסרה של עודפי פחמן דו חמצני. עם סטייה מערך זה בכל כיוון, הרכב הגזים של הדם העורקי משתנה. המנגנונים ההומיאוסטטיים של תחזוקה שלו עובדים מיד. הם באים בקונפליקט עם הערך המוערך המופרז או המוערך של אוורור מכתשית שנוצר במודע. במקביל נעלמת תחושת הנשימה הנוחה, ישנה או תחושה של חוסר אוויר, או תחושת מתח בשרירים. לפיכך, כדי לשמור על הרכב הגזים התקין של הדם עם העמקת הנשימה, כלומר. עם עלייה בנפח הגאות, זה אפשרי רק על ידי הפחתת תדירות מחזורי הנשימה, ולהפך, עם עלייה בקצב הנשימה, שימור הומאוסטזיס גז אפשרי רק עם ירידה בו זמנית בנפח הגאות.
בנוסף לנפח הנשימה הדקות, קיים גם הרעיון של אוורור מקסימלי של הריאות (MVL) - נפח האוויר שיכול לעבור דרך הריאות תוך דקה באוורור מקסימלי. אצל זכר בוגר לא מאומן, האוורור המרבי של הריאות במהלך פעילות גופנית יכול לעלות על נפח הנשימה הדקות במנוחה פי 5. אצל אנשים מאומנים, האוורור המרבי של הריאות יכול להגיע ל-120 ליטר, כלומר. נפח הנשימה הדקות יכול לגדול פי 15. עם אוורור מקסימלי של הריאות, היחס בין נפח הגאות וקצב הנשימה הוא גם חיוני. עם אותו ערך של אוורור ריאות מקסימלי, אוורור מכתשית יהיה גבוה יותר בקצב נשימה נמוך יותר ובהתאם עם נפח גאות גדול יותר. כתוצאה מכך, יותר חמצן יכול להיכנס לדם העורקי באותו זמן ויותר פחמן דו חמצני יכול לצאת זה.
עוד בנושא נפח נשימתי דקות.:
- לריאות אין אלמנטים מתכווצים משלו. שינוי בנפח שלהם הוא תוצאה של שינויים בנפח של חלל החזה.
- אופי הנשימה הוא גורם חשוב בהיווצרות מאפיינים מורפו-פונקציונליים של האיברים הפנימיים נשימה עמוקה משמרת את המאפיינים האלסטיים של אבי העורקים והעורקים, תוך הגנה מפני התפתחות של מחלות לב ועורקים.