Объем легких на что влияет. Объем легких. Основные причины нарушения ЖЕЛ

Объем легких, норма, факторы влияющие на изменение объема

Легкие – ключевой элемент дыхательной системы, где собственно и происходят процессы газообмена. Один из важных критериев, позволяющий оценить развитие и функциональное состояние данного органа это его объем.

Этот параметр позволяет также не только установить факт наличия некоторых болезней дыхательной системы, но и точно определить, насколько далеко зашел патологический процесс, что наглядно показывают данные такого инструментального метода исследования как спирография.

Однако, существует ряд факторов, способных в значительной мере влиять на показатели объема легких, и это нужно учитывать при трактовке полученных при исследовании данных – возраст, пол, стиль жизни, место проживания (главным фактором тут является высота над уровнем моря) и многие другие могут существенно влиять на объем легких.

Общие сведения о легких

Легкие это парный орган дыхательной системы расположенный внутри грудной полости. По форме орган ближе всего к полуконусу, основа которого располагается на диафрагме, а верхушки выступают на пару сантиметров выше ключиц. Правое легкое составляют три доли, левое две.

В свою очередь каждая доля состоит из определенного количества легочных сегментов, каждый из которых представляет собой усеченный конус, который обращен вершиной к корню. Каждый сегмент получает воздух из своего сегментарного бронха, а также имеет свою артерию и вену.

Показатели массы и объема одного легкого могут значительно отличаться, общая емкость может колебаться в значительных пределах – от 1300мл до практически четырех литров.

Кроме собственно газообмена, легкие выполняют ряд других важных функций:

1. Активно участвуют в регуляции pH крови.
2. В легких происходит превращение ангиотензина I в ангиотензин II.
3. Выделяемые в бронхах иммуноглобулины и реснички мерцательного эпителия бронхов являются важным компонентом защиты респираторной системы от инфекций.
4. В легких депонируется достаточно большое количество крови (более 400мл), при этом объем в зависимости от обстоятельств, может изменяться примерно в два раза в обе стороны. Таким образом, сравнительно небольшая кровопотеря может быть быстро компенсирована кровью из легочной ткани.
5. Легкие принимают участие в процессах терморегуляции (это происходит за счет испарения воды).
6. Воздушный поток со стороны легких необходимое условие для формирования голоса голосовыми связками.

Возрастные и прочие особенности, влияющие на объем легких

Существует целый ряд факторов, способных влиять на объем легких у каждого конкретного человека:

1. Возраст. Еще несформировавшиеся легкие и грудная клетка у детей раннего возраста, а также низкая эластичность легочной ткани приводят к тому, что дыхательный объем у детей очень мал, что компенсируется большой частотой дыхательных движений. Уменьшается объем легких и у пожилых людей, что связанно с возрастными изменениями и перенесенными заболеваниями.
2. Пол. В среднем, у мужчин больше как масса легких, так и их объем.
3. Профессия. Люди, регулярно занимающиеся физическим трудом, имеют больший объем легких, при этом наибольшие показатели можно встретить у профессиональных спортсменов. Однако, ряд профессий может иметь высокий риск развития хронической обструктивной болезни легких, и как следствие, уменьшения объема легких, при этом наибольшую угрозу представляет горнодобывающая промышленность, что связанно с вдыханием опасной пыли.
4. Стиль жизни. Активный образ жизни с соответствующими потребностям организма физическими нагрузками благотворно влияет на объем легких.
5. Курение и связанная с ним хроническая обструктивная болезнь легких способны существенно снизить объем легких.
6. Размеры грудной клетки также накладывают существенные ограничения на возможный объем легких.
7. Место проживания – у живущих значительно выше уровня моря людей показатели объема легких в среднем выше, чем у жителей равнин.
8. Беременность – на поздних сроках давление матки несколько уменьшает объем легких.

И хотя увеличить выше генетически заложенных пределов такой показатель как объем легких не удастся, но его можно существенно увеличить соответствующими возрасту физическими нагрузками, отказом от курения и соблюдением техники безопасности на вредных производствах.

Инструментальный метод оценки объема легких – спирография

Для оценки скоростных показателей дыхания, а также для определения объемов легких применяется такой метод инструментальной диагностики как спирометрия. Исследование производится при помощи соответствующего прибора – механического или цифрового спирометра.

Механические устройства были достаточно широко распространены ранее, но обследование на таком приборе достаточно трудоемко и требует расчета ряда важных показателей вручную.

Наиболее важными параметрами, которые анализируют исходя из данных спирометрии, являются:

1. Жизненная емкость легких – показатель, который определяется путем нахождения разницы между объемами воздуха, поступающего когда человек делает полный вдох и того, который получают при полном особождении легких, т.е. при максимально возможном выдохе.
2. Форсированная жизненная емкость легких – это понятие заключает сведения об объеме воздуха, который исследуемый выдыхает при форсированном выдохе после предшествовавшего максимального возможного вдоха.
3. Объем форсированного выдоха за 1 секунду – показатель дающий проедставление об объеме воздуха, выдыхаемого человеком при форсированном выдохе за 1 секунду.
4. Индекс Тиффно – рассчитывается как отношение объема форсированного выдоха к жизненной емкости легких.
5. Пиковая объемная скорость – максимально возможный показатель скорости, с какой происходит движение выдыхаемого человеком воздуха.
6. Мгновенная объемная скорость – скорость с которой движется воздушный поток при выдыхании определенного процента жизненной емкости легких.

Существует достаточно много других показателей, которые фиксируются или рассчитываются при спирометрии, но они нужны для более детального анализа состояния дыхательной системы при определенных заболеваниях.

Патологические состояния, сопровождающиеся снижением объема легких

Выраженным ухудшением параметров внешнего дыхания, определяемых при спирометрии, сопровождаются все болезни, входящие в собирательное понятие «хроническая обструктивная болезнь легких».

На данный момент в это понятие входят:

• Хронический обструктивный бронхит
• Эмфизема легких
• Пневмосклероз
• Легочная гипертензия и легочное сердце

Сопровождаются уменьшением объема легких и такие исключенные на сегодняшний день из понятия «хроническая обструктивная болезнь легких» заболевания, как бронхиальная астма (преимущественно с тяжелым течением), бронхоэктатическая болезнь, муковисцидоз.

Общими для этих заболеваний являются нарушения проходимости и вместительности дыхательных путей, что может проявляться кашлем, отделением относительно небольшого количества мокроты и одышкой.

Лечение таких заболеваний заключается в сочетании фармакологической терапии и физической реабилитации. Эти два метода в сочетании дают возможность увеличить эффективность дыхания и переносимость физических нагрузок, что уменьшает проявления болезни и улучшает качество жизни.

Объем легких – важный показатель, характеризующий состояние дыхательной системы. Уменьшение этого показателя может быть проявлением многих опасных заболеваний, существенно снижающих продолжительность и качество жизни.

А теперь посмотрите видео и ознакомьтесь с методами увеличения объема легких:

Жизненная ёмкость лёгких

I

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ)

максимальное количество воздуха, выдыхаемое после самого глубокого вдоха. ЖЕЛ является одним из основных показателей состояния аппарата внешнего дыхания, широко используемым в медицине.

Вместе с остаточным объемом, т.е. объемом воздуха, остающегося в легких после самого глубокого выдоха, ЖЕЛ образует общую емкость легких (ОЕЛ). В норме ЖЕЛ составляет около 3 /₄ общей емкости легких и характеризует максимальный объем, в пределах которого человек может изменять глубину своего дыхания. При спокойном дыхании здоровый взрослый человек использует небольшую часть ЖЕЛ: вдыхает и выдыхает 300—500 мл воздуха (так называемый дыхательный объем). При этом резервный объем вдоха, т.е. количество воздуха, которое человек способен дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха, и резервный объем выдоха, равный объему дополнительно выдыхаемого воздуха после спокойного выдоха, составляет в среднем примерно по 1500 мл каждый. Во время физической нагрузки дыхательный объем возрастает за счет использования резервов вдоха и выдоха.

Определяют ЖЕЛ с помощью спирографии (Спирография). Величина ЖЕЛ в норме зависит от пола и возраста человека, его телосложения, физического развития, а при различных заболеваниях она может существенно уменьшаться, что снижает возможности приспособляемости организма больного к выполнению физической нагрузки. Для оценки индивидуальной величины ЖЕЛ на практике принято сравнивать ее с так называемой должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ), которую вычисляют по различным эмпирическим формулам. Так, исходя из показателей роста обследуемого в метрах и его возраста в годах (В), ДЖЕЛ (в литрах) можно рассчитать по следующим формулам: для мужчин ДЖЕЛ = 5,2×рост — 0,029×В — 3,2; для женщин ДЖЕЛ = 4,9×рост — 0,019×В — 3,76; для девочек от 4 до 17 лет при росте от 1 до 1,75 м ДЖЕЛ = 3,75×рост — 3,15; для мальчиков того же возраста при росте до 1,65 м ДЖЕЛ = 4,53×рост — 3,9, а при росте свыше 1,65 м —ДЖЕЛ = 10×рост — 12,85.

Превышение должных значений ЖЕЛ любой степени не является отклонением от нормы, у физически развитых лиц, занимающихся физкультурой и спортом (особенно плаванием, боксом, легкой атлетикой), индивидуальные значения ЖЕЛ иногда превышают ДЖЕЛ на 30% и более. ЖЕЛ считается сниженной, если ее фактическая величина составляет менее 80% ДЖЕЛ.

Снижение жизненной емкости легких чаще всего наблюдается при болезнях органов дыхания и патологических изменениях объема грудной полости; во многих случаях оно является одним из важных патогенетических механизмов развития дыхательной недостаточности (Дыхательная недостаточность). Предполагать снижение ЖЕЛ следует во всех случаях, когда выполнение больным умеренной физической нагрузки сопровождается значительным учащением дыхания, особенно если при осмотре выявлено снижение амплитуды дыхательных колебаний стенок грудной клетки, а по данным перкуссии грудной клетки установлено ограничение дыхательных экскурсий диафрагмы или (и) ее высокое стояние. Как симптом определенных форм патологии снижение ЖЕЛ в зависимости от его природы имеет различную диагностическую ценность. Практически важно различать снижение ЖЕЛ за счет возрастания остаточного объема легких (перераспределение объемов в структуре ОЕЛ) и снижение ЖЕЛ вследствие уменьшения ОЕЛ.

За счет увеличения остаточного объема легких ЖЕЛ снижается при бронхиальной обструкции с формированием острого вздутия легких (см. Бронхиальная астма) или эмфиземы легких (Эмфизема лёгких). Для диагностики этих патологических состояний снижение ЖЕЛ не является высокозначимым симптомом, но оно играет существенную роль в патогенезе развивающейся при них дыхательной недостаточности. При этом механизме снижения ЖЕЛ общая воздушность легких и ОЕЛ, как правило, не уменьшены и даже могут быть увеличены, что подтверждается прямым измерением ОЕЛ с помощью специальных методов, а также определяемыми перкуторно низким стоянием диафрагмы и повышением перкуторного тона над легкими (вплоть до «коробочного» звука), расширением и повышением прозрачности легочных полей по данным рентгенологического исследования. Одновременное увеличение остаточного объема и снижение ЖЕЛ значительно уменьшают отношение ЖЕЛ к объему вентилируемого пространства в легких, что приводит к вентиляционной дыхательной недостаточности. Компенсировать снижение ЖЕЛ в этих случаях могло бы учащение дыхания, но при бронхиальной обструкции возможность такой компенсации резко ограничена из-за вынужденного удлиненного выдоха, поэтому при высокой степени обструкции снижение ЖЕЛ приводит, как правило, к выраженной гиповентиляции легочных альвеол и развитию гипоксемии. Снижение ЖЕЛ вследствие острого вздутия легких имеет обратимый характер.

Причинами снижения ЖЕЛ вследствие уменьшения ОЕЛ могут быть либо уменьшение емкости плевральной полости (торакодиафрагмальная патология), либо убыль функционирующей паренхимы легких и патологическая ригидность легочной ткани, что формулирует ограничительный, или рестриктивный, тип дыхательной недостаточности. В основе ее развития лежит уменьшение площади диффузии газов в легких в связи со снижением числа функционирующих альвеол. Вентиляция последних существенно не нарушается, т.к. отношение ЖЕЛ к объему вентилируемого пространства в этих случаях не снижается, а чаще возрастает (за счет одновременного снижения остаточного объема); учащение дыхания сопровождается гипервентиляцией альвеол с признаками гипокапнии (см. Газообмен). Из торакодиафрагмальной патологии снижение ЖЕЛ и ОЕЛ чаще всего обусловливают высокое стояние диафрагмы, например при Асците, ожирении (см. Пиквикский синдром), массивный плевральный выпот (при Гидротораксе, Плеврите, мезотелиоме плевры (Плевра)) и обширные плевральные сращения, Пневмоторакс, выраженный кифосколиоз. Круг болезней легких, сопровождающихся рестриктивной дыхательной недостаточностью, невелик и включает в основном тяжелые формы патологии: фиброзы легких при бериллиозе, Саркоидозе, синдроме Хаммена — Рича (см. Альвеолиты), диффузных заболеваниях соединительной ткани (Диффузные заболевания соединительной ткани), резко выраженный очагово-диффузный пневмоосклероз (Пневмосклероз), отсутствие легкого (после пульмонэктомии) или его части (после резекции легкого).

Уменьшение ОЕЛ — основной и наиболее достоверный функционально-диагностический симптом легочной рестрикции. Однако до измерения ОЕЛ, требующего специальной аппаратуры, редко используемой в поликлиниках и районных стационарах, основным показателем рестриктивных нарушений дыхания является снижение ЖЕЛ как отражение уменьшения ОЕЛ. О последнем следует думать, когда снижение ЖЕЛ выявляется при отсутствии выраженных нарушений бронхиальной проходимости, а также в случаях, когда оно сочетается с признаками уменьшения общей воздушной емкости легких (по данным перкуссии и рентгенологического исследования) и высоким стоянием нижних границ легких. Диагностика облегчается при наличии у больного характерной для рестрикции инспираторной одышки с коротким затрудненным вдохом и быстрым выдохом при повышенной частоте дыхания.

У больных со сниженной ЖЕЛ через определенные промежутки времени целесообразно повторять ее измерения с целью наблюдения за динамикой дыхательных функций и оценки проводимого лечения.

См. также Форсированная жизненная емкость легких (Форсированная жизненная ёмкость лёгких).

II

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ)

показатель внешнего дыхания, представляющий собой объем воздуха, выходящего из дыхательных путей при максимальном выдохе, произведенном после максимального вдоха.

Жизненная ёмкость лёгких должная (ДЖЕЛ) — расчетный показатель для оценки фактической Ж. ё. л., определяемый по данным о возрасте и росте обследуемого с помощью специальных формул.

Жизненная ёмкость лёгких форсированная (ФЖЕЛ) — Ж. ё. л., определяемая при максимально быстром выдохе; в норме составляет 90—92% Ж. ё. л., определенной обычным способом.

Жизненная емкость легких. Легкие здорового человека

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:

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;
• эмфизему лёгких;
• 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.

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.

Роль дыхания и кислорода в нашем организме

Для жизненных процессов, протекающих в организме большое значение имеет состояние органов дыхания. Органы дыхания состоят из воздухоносных путей. К ним относятся полости рта и носа, гортань, трахея, бронхи и мелкие бронхи — бронхиолы, заканчивающиеся мельчайшими тонкостенными пузырьками — альвеолами, которых насчитывается несколько миллионов. Если расправить их стенки в одной плоскости, то они займут поверхность около 65 м2. Стенки легочных пузырьков оплетены кровеносными капиллярами. Кислород, поступающий в легкие через тонкие стенки легочных пузырьков и капилляров, проникает через кровь к клеткам организма, а углекислота выходит из крови в легкие.

Механизм дыхания

Вдох и выдох происходят вследствие сокращения и расслабления дыхательных мышц. При нормальном спокойном вдохе работают главным образом наружные межреберные мышцы и диафрагма. При глубоком вдохе, кроме наружных межреберных мышц и диафрагмы, участвуют мышцы шеи и груди. Выдох происходит в результате расслабления мышц, производящих вдох.

Частота и глубина дыхания регулируются центральной нервной системой в соответствии с объемом производимой работы, изменениями атмосферного давления, состава воздуха. В покое при каждом вдохе в легкие поступает около 500 мл воздуха.

Частота дыхания человека 14—16 в минуту. В дыхании участвует часть легких. Количество воздуха, проходящее через легкие в покое, составляет в 8 л в минуту.

В течение суток через легкие человека проходит 13000—15000 л воздуха.

При физической работе дыхание учащается и углубляется. В связи с этим объем легочной вентиляции увеличивается. Например, при марше по ровной дороге со скоростью 6 км/ч частота дыхания не превышает 18—20 в минуту, но дыхание становится более глубоким. Количество воздуха, проходящего через легкие, увеличивается втрое.

При более быстром продвижении, например, при беге или ходьбе на лыжах, дыхательные движения могут участиться до 20—30 в минуту. Количество воздуха, поступающего в легкие, может увеличиться до 15—20 л и больше.

Такое количество требует увеличения жизненной емкости легких (количество воздуха, которое может быть выдохнуто после наибольшего вдоха).

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) неодинакова

Жизненная емкость легких в результате настойчивой тренировки увеличивается. У лиц, не занимающихся физическим трудом, жизненная емкость легких равна 3000—-1000 мл.

У тренированных людей она равна 5000 – 6000 мл.

Наибольшую жизненную емкость легких имеют пловцы, гребцы, бегуны. Молодой человек должен усвоить, что для использования возможностей легких необходимо правильно дышать Во всех случаях нужно дышать глубже и через нос.

В результате физических упражнении, особенно, дыхальных, жизненная емкость легких увеличивается улучшается вентиляция легких, что способствует предохранению от возможных заболеваний легких, таких, к трахеиты, бронхиты, бронхиальная астма, воспален» легких и даже туберкулез.

Закаленные люди редко болеют гриппом, а если болеют, переносят его легко и без осложнений.

Жизненную ёмкость лёгких принято измерять в сантиметрах кубических (см³).

У взрослых мужчин ЖЕЛ колеблется между цифрами 3 500-4 000 см³.

Для женщин жизненная ёмкость лёгких составляет в среднем 2 500-3 000 см³.

что такое жизненная емкость легких

У мальчиков 4-17 лет данный показатель пребывает в пределах 1200-3500 см³. Для девочек того же возраста норма ЖЕЛ – 900-2760 см³.

Иногда показатели существенно отличаются от нормы. Так у спортсменов или лиц, имеющих от природы крепкое здоровье, они могут достигать уровня 6 000-8000 см³. Большей ЖЕЛ обладают высокорослые, некурящие люди, представители некоторых профессий, связанных с повышенной активностью и существенными физическими нагрузками (моряки, грузчики, кочегары, кузнецы, военнослужащие).

Важным преимуществом людей с высокой жизненной ёмкостью лёгких становится полноценное насыщение организма кислородом, тогда как при заниженных показателях О2 поступает в альвеолы в малых количествах.

Жизненая емкость легких склонна к постепенному понижению. Наблюдаются возрастные изменения динамики этого показателя – по мере старения человека они уменьшаются на 25-35%.

Существуют интересные статистические данные – помимо пола и возраста, на средние цифры жизненой емкости легких способны повлиять раса и национальная принадлежность человека.

В результате многочисленных исследований обнаружилось, что в сравнении с европейцами азиаты часто имеют более низкие лёгочные показатели

Из чего состоит жизненая емкость легких

ЖЕЛ представляет собой сумму 3 основных показателей:

1. дыхательного объёма;
2. объёма резервного воздуха;
3. остаточного функционального объёма.

Дыхательный объём представляет собой количество воздуха, которое удаётся вдохнуть и выдохнуть здоровому взрослому человеку в спокойном состоянии. Чаще всего его количество составляет 400-500 см³.

Под объёмом резервного воздуха следует понимать глубину глотка, который можно сделать после глубоко вдоха (около 1500 см³). Остаточный функциональный объём складывается из количества воздушной массы, которую не получится выдохнуть, и показателей резервного выдоха. Даже после самого глубокого выдоха в лёгких остаётся еще около 800-1700 кубических сантиметров воздуха.
В каких случаях необходимо уточнять лёгочный объём

Показатели ЖЕЛ играют важную роль при подозрении на наличие у пациента заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной системы.

После того, как стандартный объём лёгких определён, специалист может поставить точный диагноз, и назначить больному высокоэффективный лечебный курс.

Постоянный недостаток кислорода способен привести к нежелательным осложнениям и недостаточной результативности терапевтических мероприятий. Только благодаря точным расчётам ЖЕЛ, можно рассчитывать на успешное прохождение лечения, и нормализацию состояния пациента.

Чтобы определить, необходима ли процедура по измерению ЖЕЛ, врач должен обязательно определить состояние диафрагмы и уровень перкуторного тона, измеряемого над лёгкими. Дополнительно предусмотрено проведение рентгеновского снимка, при изучении которого специалист уточняет, соответствует ли уровень прозрачности лёгочных полей требуемым показателям.

Объемные показатели внешнего дыхания

Соотношение величин легочных объемов и емкостей представлено на рис.

При исследовании внешнего дыхания используются следующие показатели и их аббревиатура.

Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха, находящийся в легких после максимально глубокого вдоха (4-9 л).

Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который может выдохнуть человек при максимально глубоком медленном выдохе, сделанном после максимального вдоха.

Величина жизненной емкости легких человека составляет 3-6 л. В последнее время в связи с внедрением пневмотахографической техники все чаще определяют так называемую форсированную жизненную емкость легких (ФЖЕЛ). При определении ФЖЕЛ испытуемый должен после максимально глубокого вдоха сделать максимально глубокий форсированный выдох. При этом выдох должен производиться с усилием, направленным на достижение максимальной объемной скорости выдыхаемого воздушного потока на протяжении всего выдоха. Компьютерный анализ такого форсированного выдоха позволяет рассчитать десятки показателей внешнего дыхания.

Индивидуальную нормальную величину ЖЕЛ называют должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ). Ее рассчитывают в литрах по формулам и таблицам на основе учета роста, массы тела, возраста и пола. Для женщин 18-25-летнего возраста расчет можно вести по формуле

ДЖЕЛ = 3,8*Р + 0,029*В — 3,190; для мужчин того же возраста

ДЖЕЛ = 5,8*Р + 0,085*В — 6,908, где Р — рост; В — возраст (годы).

Величина измеренной ЖЕЛ считается пониженной, если это снижение составляет более 20% от уровня ДЖЕЛ.

Если для показателя внешнего дыхания применяют название «емкость», то это значит, что в состав такой емкости входят более мелкие подразделения, называемые объемами. Например, ОЕЛ состоит из четырех объемов, ЖЕЛ — из трех объемов.

Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, поступающий в легкие и удаляемый из них за один дыхательный цикл. Этот показатель называют также глубиной дыхания. В состоянии покоя у взрослого человека ДО составляет 300-800 мл (15-20% от величины ЖЕЛ); месячного ребенка — 30 мл; годовалого — 70 мл; десятилетнего — 230 мл.

Если глубина дыхания больше нормы, то такое дыхание называют гиперпноэ — избыточное, глубокое дыхание, если же ДО меньше нормы, то дыхание назвают олигопноэ — недостаточное, поверхностное дыхание. При нормальной глубине и частоте дыхания его называют эупноэ — нормальное, достаточное дыхание. Нормальная частота дыхания в покое у взрослых составляет 8-20 дыхательных циклов в минуту; месячного ребенка — около 50; годовалого — 35; десятилетнего — 20 циклов в минуту.

Резервный объем вдоха (РО_вд) — объем воздуха, который человек может вдохнуть при максимально глубоком вдохе, сделанном после спокойного вдоха. Величина РО_вд в норме составляет 50-60% от величины ЖЕЛ (2-3 л).

Резервный объем выдоха (РО_выд) — объем воздуха, который человек может выдохнуть при максимально глубоком выдохе, сделанном после спокойного выдоха. В норме величина РО_выд составляет 20-35% от ЖЕЛ (1-1,5 л).

Остаточный объем легких (ООЛ) — воздух, остающийся в дыхательных путях и легких после максимального глубокого выдоха. Его величина составляет 1-1,5 л (20-30% от ОЕЛ).

В пожилом возрасте величина ООЛ нарастает из-за уменьшения эластической тяги легких, проходимости бронхов, снижения силы дыхательных мышц и подвижности грудной клетки. В возрасте 60 лет он уже составляет около 45% от ОЕЛ.

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — воздух, остающийся в легких после спокойного выдоха. Эта емкость состоит из остаточного объема легких (ООЛ) и резервного объема выдоха (РО_выд).

Не весь атмосферный воздух, поступающий в дыхательную систему при вдохе, принимает участие в газообмене, а лишь тот, который доходит до альвеол, имеющих достаточный уровень кровотока в окружающих их капиллярах. В связи с этим выделяют гак называемое мертвое пространство.

Анатомическое мертвое пространство (АМП) — это объем воздуха, находящийся в дыхательных путях до уровня респираторных бронхиол (на этих бронхиолах уже имеются альвеолы и возможен газообмен). Величина АМП составляет 140-260 мл и зависит от особенностей конституции человека (при решении задач, в которых необходимо учитывать АМП, а величина его не указана, объем АМП принимают равным 150 мл).

Физиологическое мертвое пространство (ФМП) — объем воздуха, поступающий в дыхательные пути и легкие и не принимающий участия в газообмене. ФМП больше анатомического мертвого пространства, так как включает его как составную часть.

Кроме воздуха, находящегося в дыхательных путях, в состав ФМП входит воздух, поступающий в легочные альвеолы, но не обменивающийся газами с кровью из-за отсутствия или снижения кровотока в этих альвеолах (для этого воздуха иногда применяется название альвеолярное мертвое пространство).

В норме величина функционального мертвого пространства составляет 20-35% от величины дыхательного объема. Возрастание этой величины свыше 35% может свидетельствовать о наличии некоторых заболеваний.

Таблица 1. Показатели легочной вентиляции

В медицинской практике важно учитывать фактор мертвого пространства при конструировании приборов для дыхания (высотные полеты, подводное плавание, противогазы), проведении ряда диагностических и реанимационных мероприятий.

При дыхании через трубки, маски, шланги к дыхательной системе человека подсоединяется дополнительное мертвое пространство и, несмотря на возрастание глубины дыхания, вентиляция альвеол атмосферным воздухом может стать недостаточной.

Минутный объем дыхания

Минутный объем дыхания (МОД) — объем воздуха вентилируемый через легкие и дыхательные пути за 1 мин. Для определения МОД достаточно знать глубину, или дыхательный объем (ДО), и частоту дыхания (ЧД):

В покос МОД составляет 4-6 л/мин. Этот показатель часто называют также вентиляцией легких (отличать от альвеолярной вентиляции).

Альвеолярная вентиляция

Альвеолярная вентиляция легких (АВЛ) — объем атмосферного воздуха, проходящий через легочные альвеолы за 1 мин. Для расчета альвеолярной вентиляции надо знать величину АМП. Если она не определена экспериментально, то для расчета объем АМП берут равным 150 мл. Для расчета альвеолярной вентиляции можно пользоваться формулой

АВЛ = (ДО — АМП) • ЧД.

Например, если глубина дыхания у человека 650 мл, а частота дыхания 12, то АВЛ равно 6000 мл (650-150) • 12.

АВ = (ДО — ОМП) * ЧД = ДО_альв * ЧД

• АВ — альвеолярная вентиляция;
• ДО_альв — дыхательный объем альвеолярной вентиляции;
• ЧД — частота дыхания

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — максимальный объем воздуха, который может быть провентилирован через легкие человека за 1 мин. МВЛ может быть определена при произвольной гипервентиляции в покое (дышать максимально глубоко и часто в покос допустимо не более 15 с).

С помощью специальной техники МВЛ может быть определена во время выполнения человеком интенсивной физической работы. В зависимости от конституции и возраста человека норма МВЛ находится в границах 40-170 л/мин. У спортсменов МВЛ может достигать 200 л/мин.