Для исследования функционального состояния аппарата внешнего дыхания широко используют определение легочных объемов с помощью специальных приборов – спирометра и спирографа.
Различают четыре основных объема легких.
Дыхательный объем – количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании (500 мл).
Резервный объем вдоха – количество воздуха, которое может быть введено в легкие, если вслед за спокойным вдохом произвести максимальный вдох (1500 мл).
Резервный объем выдоха — тот объем воздуха, который удаляется из легких, если вслед за спокойным вдохом и выдохом произвести максимальный выдох (1500 мл).
Остаточный объем – это объем воздуха, который остается вы легких после максимального глубокого выдоха (1000 мл).
Дыхательный объем, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500 мл + 1500 мл + 1500мл) составляют жизненную емкость легких.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) –показатель внешнего дыхания, это самое глубокое дыхание, на которое способен данный человек. Оно определяется тем количеством воздуха, которое может быть удалено из легких, если после максимального вдоха сделать максимальный выдох.
Нормальная ЖЕЛ, т.е. максимальный объем воздуха. Который можно выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет в среднем у женщин 2700 мл, а у мужчин 3500 мл. При физической тренировке может достигать 7500 мл.
Функциональная остаточная емкость легких (альвеолярный воздух)состоит из резервного объема выдоха и остаточного объема (2500 мл).
Общая емкость легких –состоит из жизненной емкости легких и остаточного объема.
Вентиляция легких или минутный объем дыхания (МОД)
Минутный объем дыхания — количество воздуха, обмениваемое в минуту; ее определяют путем умножения дыхательного объема на число дыханий в минуту. У взрослого человека в состоянии покоя легочная вентиляция составляет 6 – 8 л/мин., при средней мышечной работе – 80 л/мин., при тяжелой физической работе – 120 – 150 л/мин.
Состав выдыхаемого воздуха непостоянен и зависит от интенсивности обмена веществ, а также от частоты и глубины дыхания.
В альвеолах происходит обмен газов между воздухом и кровью, при этом в кровь диффундирует кислород, а из крови – углекислый газ. В результате в альвеолярном воздухе резко уменьшается содержание кислорода и возрастает количество углекислого газа. По составу выдыхаемый воздух значительно отличается от альвеолярного, т.е. находящегося в альвеолах, так как к нему примешиваются 140 мл воздуха, оставшегося в воздухоносных путях и не принимавшего участие в газообмене.
В таблице представлен состав вдыхаемого, альвеолярного и выдыхаемого воздуха (в процентах).
| Воздух | Кислород | Углекислый газ | Азот |
| Вдыхаемый | 20,94 | 0,03 | 79,03 |
| Альвеолярный | 14,4 | 5,60 | 80,0 |
| Выдыхаемый | 16,30 | 4,00 | 79,70 |
Дата добавления: 2015-03-11 ; просмотров: 728 . Нарушение авторских прав
Человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает около 500 мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить еще 1500 мл воздуха. Этот объем называют резервным объемом вдоха.
После спокойного выдоха можно при максимальном напряжении дыхательных мышц выдохнуть еще 1500 мл воздуха. Этот объем носит название резервного объема выдоха. В сумме дыхательный объем воздуха, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500 + 1500 +1500) составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ).
Нормальная ЖЕЛ, т. е. максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после самого глубокого вдоха, составляет в среднем у женщин 2700 мл, а у мужчин 3500 мл. При физической тренировке ЖЕЛ увеличивается и может достигать 7500 мл.
Даже после максимального выдоха в легких еще остается около 1200 мл воздуха, который носит название остаточного объема, его можно удалить только на трупе, и то не целиком. В легочной ткани всегда остается воздух. Поэтому опущенный в воду кусочек легкого не тонет.
Резервный объем выдоха и остаточный объем составляют 2500 мл — функциональную остаточную емкость легких (альвеолярный воздух).
Общая емкость легких
Объемы легочного воздуха и ЖЕЛ измеряют при помощи спирометра или спирографа.
Благодаря ритмичному сокращению диафрагмы (16—18 раз в минуту) идругих дыхательных мышц (наружны межреберных мышц, мышц плечевого пояса, шеи) объемгрудной клетки то увеличивается (при вдохе), то уменшается(при выдохе). При расширении грудной клетки
легкие пассивно растягиваются, расширяются. При этом
давление в легких понижается истановится ниже атмос-
ферного (на 3—4 мм рт. столба). Поэтому воздух через ды-
хательные пути извне устремляется в легкие. Так про-
исходит вдох. При глубоком вдохе, форсированном дыха-
нии сокращаются не только дыхательные мышцы, но и
вспомогательные. Выдох осуществляется при расслаблении
мышц вдоха исокращении мышц выдоха (внутренние
межреберные мышцы, мышцы передней брюшной стен-
ки). Приподнятая ирасширенная при вдохе грудная клет-
ка в силу своей тяжести ипри действии ряда мышц опус-
кается. Растянутые легкие благодаря своей эластичности
уменьшаются в объеме. При этом давление в легких резко
возрастает ивоздух покидает легкие. Так происходит вы-
дох. При кашле, чихании, в быстром выдохе участвуют
мышцы живота, брюшного пресса, ребра (грудная клет-
ка) опускаются, диафрагма резко поднимается.
При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает
500 мл воздуха. Это количество воздуха (500 мл) называют
дыхательным объемом. При глубоком (дополнительном)
вдохе в легкие поступит еще 1500 мл воздуха. Это резервный
объем вдоха. При равномерном дыхании после спокойного
выдоха человек при напряжении дыхательных мышц мо-
жет выдохнуть еще 1500 мл воздуха. Это резервный объем
выдоха. Объем воздуха (3500 мл), складывающийся из ды-
хательного объема (500 мл), резервного объема вдоха (1500
мл), резервного объема выдоха (1500 мл), называют жиз-
ненной емкостью легких. У тренированных, физически раз-
витых людей жизненная емкость легких может достигать
7000—7500 мл. У женщин в связи с меньшей массой тела
жизненная емкость легких меньше, чем у мужчин.
После того как человек выдохнет 500 мл воздуха (ды-
хательный объем), а затем еще сделает глубокий выдох
(1500 мл), в его легких все еще остается примерно 1200
мл остаточного объема воздуха, удалить который из лег-
ких практически невозможно. Дышавшее легкое всегда
содержит воздух. Поэтому легочная ткань в воде не тонет.
В течение 1 минуты человек вдыхает и выдыхает 5—8 л
воздуха. Это минутный объем дыхания, который при интен-
сивной физической нагрузке может достигать 80—120 л в
Из 500 мл вдыхаемого воздуха (дыхательный объем)
только 360 мл проходит в альвеолы и отдает кислород в
кровь. Остальные 140 мл остаются в воздухоносных путях и
в газообмене не участвуют. Поэтому воздухоносные пути
называют мертвым пространством.
Газообмен в лёгких и тканях.
Газообмен в легких
Влегких происходит газообмен между поступающим в
альвеолы воздухом и протекающей по капиллярам кровью
(рис. 55). Интенсивному газообмену между воздухом альве-
ол и кровью способствует малая толщина так называемого
аэрогематического барьера.Этот барьер между воздухом и
кровью образован стенкой альвеолы и стенкой кровенос-
ного капилляра. Толщина барьера — около 2,5 мкм. Стенки
альвеол построены из однослойного плоского эпителия
(альвеолоцитов), покрытого изнутри, со стороны просвета
альвеол, тонкой пленкой фосфолипида — сурфактантом,
Сурфактант препятствует слипанию альвеол при выдохе и
понижает поверхностное натяжение. Альвеолы оплетены
густой сетью кровеносных капилляров, что сильно увели-
чивает площадь, на которой совершается газообмен между
воздухом и кровью.Во вдыхаемом воздухе — в альвеолах концентрация (пар-
циальное давление) кислорода намного выше (100 мм рт,
ст.), чем в венозной крови (40 мм рт. ст.), протекающей по
легочным капиллярам. Поэтому кислород легко выходит
из альвеол в кровь, где он быстро вступает в соединение
с гемоглобином эритроцитов. Одновременно углекислый
газ, концентрация которого в венозной крови капилля-
208Рис. 55. Схема обмена газами между кровью и воздухом альвеол:
1 — просвет альвеолы, 2 — стенка альвеолы, 3 — стенка кровеносно-
го капилляра, 4 — просвет капилляра, 5 — эритроцит в просвете капил-
ляра.Стрелками показан путь кислорода (О2), углекислого газа (СО,) че-
рез аэрогематический барьер между кровью и воздухом
ров высокая (47 мм рт. ст.), диффундирует в альвеолы, где
парциальное давление СО2 значительно ниже (40 мм рт.
ст.), Из альвеол легкого углекислый газ выводится с вы-
дыхаемым воздухом.Таким образом, разница в давлении (напряжение) кис-
лорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе, в арте-
риальной и венозной крови дает возможность кислороду
диффундировать из альвеол в кровь, а из крови в альвео-