Життєва ємність легенів ( ЖЄЛ).

 

Об’єм легеневого повітря:

1. дихальний об’єм – та кількість повітря, яку людина вдихає та видихає при повному спокої;

він дорівнює 500 мл.,

2. резервний об’єм вдиху – це та кількість повітря, яку людина може вдихнути додатково після

спокійного вдиху – 1500-2000мл.

3.резервний об’єм видиху – кількість повітря, яку людина може видихнути після спокійного

видиху – 1500 - 2000мл.

Сума цих 3-х об’ємів і складає життєву ємність (місткість) легенів.

Дихальний об’єм – 500 мл.

+ резервний об’єм вдиху – 1500 мл.

+ резервний об’єм видиху – 1500 мл.

= 3500 мл.

У жінок в середньому – 2700 мл., у чоловіків – 3500 мл., при фізичному навантаженні

-7500 мл.

Для вимірювання ЖЄЛ користуються спірометром.

4. Залишковий об’єм – 1000 мл. – та кількість повітря, яка залишається після максимального

видиху. Має велике значення при судовій експертизі при визначені мертвонародженого.

Якщо в стакані води шматочок легені не потонув, то дитина народилась живою і хоча би 1

раз вдихнула повітря. Якщо шматочок легені потонув, то дитина народилась мертвою.

СИСТЕМА ДИХАННЯ СУТНІСТЬ І ЗНАЧЕННЯ ДИХАННЯ ДЛЯ ОРГАНІЗМУ

 

Дихання - це невід'ємна ознака життя, це складний безперервний процес, у результаті

якого постійно обновляється газовий склад крові.

У цьому полягає його сутність.

Значення дихання складається в підтримці в організмі оптимального рівня окислювальної

відновних процесів.

Ми дихаємо постійно з моменту народження й до самої смерті. Дихаємо вдень і вночі під час глибокого сну, у стані здоров'я й хвороби.

В організмі людини й тварини запаси кисню обмежені. Тому організм має потребу в безперервному надходженні кисню з навколишнього середовища. Так само постійно й безупинно з організму повинен виділятися вуглекислий газ, що завжди утворюється в процесі обміну речовин і в більших кількостях є токсичним з'єднанням.

Нормальне функціонування організму людини можливо тільки за умови поповнення енергією, що безупинно витрачається. Організм одержує енергію за рахунок окислювання складних органічних речовин - білків, жирів, вуглеводів. При цьому звільняється схована хімічна енергія, що є джерелом життєдіяльності кліток тіла, їхнього розвитку й росту. Таким чином, значення Дихання складається в підтримці в організмі оптимального рівня окислювально-відновних процесів.

У процесі дихання прийнято розрізняти три ланки:

а) зовнішнє, або легеневе, дихання - це газообмін між організмом і навколишнім його

атмосферним повітрям. Зовнішнє дихання може бути розділене на два етапи -

- обмін газів між атмосферним і альвеолярним повітрям і

- газообмін між кров'ю легеневих капілярів і альвеолярним повітрям.

Зовнішнє дихання здійснюється за рахунок активності апарата зовнішнього дихання.

Апарат зовнішнього дихання містить у собі

- дихальні шляхи, - легені, - плевру, - кістяк грудної клітки і її м'язи, а також

- діафрагму.

Основною функцією апарата зовнішнього дихання є забезпечення організму киснем і звільнення його від надлишку вуглекислого газу. Про функціональний стан апарата зовнішнього дихання можна судити за:

- ритмом,

- глибині, частоті дихання,

- за величинами легеневих об’ємів,

- за показниками поглинання кисню й виділення вуглекислого газу й т.д.

б)транспорт газів кров'ю - він забезпечується різницею парціального тиску (напруги) газів

по шляху їхнього проходження: кисню від легенів до тканин, вуглекислого газу від

кліток до легенів.

в)внутрішнє, або тихорєцьке, дихання -може бути розділене на два етапи.

Перший етап - обмін газів між кров'ю й тканинами.

Другий - споживання кисню клітками й виділення ними вуглекислого газу (клітинне

дихання). Воно здійснюється за участю спеціальних дихальних ферментів, які

прискорюють його. Якщо ці ферменти заблокувати (прийняти отруту - ціанистий калій),

то припиняється тканинне дихання і настає смерть.

 

СКЛАД ВДИХНУТОГО, ВИДИХНУТОГО Й АЛЬВЕОЛЯРНОГО ПОВІТРЯ

Людина дихає атмосферним повітрям, що має наступний склад:

20,94% кисню, 0,03% вуглекислого газу, 79,03% азоту,

 

У видихуваному повітрі виявляється

16,3% кисню, 4% вуглекислого газу, 79,7% азоту.

Склад видихуваного повітря непостійний і залежить від інтенсивності обміну речовин, а також від частоти й глибини дихання. Варто затримати дихання або зробити кілька глибоких дихальних рухів, як склад видихуваного повітря змінюється.

 

Негативний тиск у плевральній порожнині

Тиск у плевральній порожнині й у середостінні в нормі завжди негативний. Переконатися в цьому можна, вимірявши тиск у плевральній порожнині. Для цього порожню голку, з'єднану з манометром, уводять між двома листками плеври. Під час спокійного вдиху тиск у плевральній порожнині на 1,197 кпа (9 мм рт. ст.) нижче атмосферного, під час спокійного видиху - на 0,798 кпа (6 мм рт. ст.).

Негативний внутрішньогрудний тиск і збільшення його під час вдиху має велике фізіологічне значення.

А)За рахунок негативного тиску альвеоли завжди перебувають у розтягнутому стані, що

значно збільшує дихальну поверхню легенів, особливо під час вдиху.

Б)Негативний внутрішньогрудинний тиск відіграє значну роль у гемодинаміці,

забезпечуючи венозне повернення крові до серця й поліпшуючи кровообіг у легеневому

колі, особливо у фазу вдиху.

В)Дія, що присмоктує, грудної клітки сприяє також і лімфообігу.

Г) Нарешті, негативний внутрішньогрудний тиск є чинником, що сприяє просуванню

харчової грудки стравоходом, у нижньому відділі якого тиск на 0,46 кпа (3,5 мм рт.

ст.) нижче атмосферного.

Пневмоторакс.

Пневмотораксом називають наявність повітря в плевральній порожнині.

При цьому усередині плевральний тиск стає рівним атмосферному, що обумовлює спадання легенів. У зазначених умовах виконання легенями дихальної функції неможливо.

Пневмоторакс може бути відкритим і закритим.

При відкритому пневмотораксі плевральна порожнина сполучається з атмосферним повітрям, при закритому - цього не відбувається. Двосторонній відкритий пневмоторакс приводить до смерті, якщо не робити штучного дихання шляхом нагнітання повітря через трахею.

У клінічній практиці застосовується закритий штучний пневмоторакс (нагнітається повітря в плевральну порожнину через голку) для створення функціонального спокою ураженій легені, наприклад, при туберкульозі легенів. Через якийсь час повітря із плевральної порожнини всмоктується, що приводить до відновлення негативного тиску в ній, і легеня розправляється. Тому для підтримування пневмотораксу необхідно повторно вводити повітря в плевральну порожнину

 

ДИХАЛЬНИЙ ЦИКЛ

 

Дихальний цикл складається із вдиху, видиху й дихальної паузи.

Звичайно вдих коротше видиху. Тривалість вдиху в дорослої людини від 0,9 до 4,7 з, тривалість видиху - 1,2 -6 с. Тривалість вдиху й видиху залежить в основному від рефлекторних впливів, що йдуть від рецепторів легеневої тканини. Дихальна пауза - непостійна складова частина дихального циклу. Вона різна по величині й навіть може бути відсутня.

Дихальні рухи відбуваються з певним ритмом і частотою які визначають по числу екскурсій грудної клітки в 1 хв. У дорослої людини частота дихальних рухів становить 12-18 в 1 хв. У дітей дихання поверхневе й тому більше часте, чим у дорослих. Так, немовля дихає близько 60 разів у хв, 5-літня дитина 25 разів в 1 хв. У будь-якому віці частота дихальних рухів менше кількості серцевих скорочень в 4-5 разів.

Глибину дихальних рухів визначають по амплітуді екскурсій грудної клітки й за допомогою спеціальних методів, що дозволяють досліджувати легеневі об’єми.

На частоту й глибину дихання впливають багато факторів, зокрема

- емоційний стан,

- розумове навантаження,

- зміна хімічного складу крові,

- ступінь тренованості організму,

- рівень і інтенсивність обміну речовин.

Чим частіше й глибше дихальні рухи, тим більше кисню надходить у легені й відповідно більша кількість вуглекислого газу виводиться.

Рідке й поверхневе дихання може привести до недостатнього постачання кліток і тканин організму киснем. Це у свою чергу супроводжується зниженням їхньої функціональної активності. У значній мірі змінюється частота й глибина дихальних рухів при патологічних станах, особливо при захворюваннях органів дихання.

Механізм вдиху.

Вдих (інспірація) відбувається внаслідок збільшення об’єму грудної клітки в трьох напрямках -

а) вертикальному,

б)сагітальному (передньозадній) і

в)фронтальному (реберному). З

міна розмірів грудної порожнини відбувається за рахунок скорочення дихальних м'язів.

1.При скороченні зовнішніх міжреберних м'язів (при вдиху)

а) ребра приймають більш горизонтальне положення, піднімаючись догори, при цьому

нижній кінець грудини відходить уперед.

б) Завдяки руху ребер при вдиху розміри грудної клітки збільшуються в поперечному й у

поздовжньому напрямках.

В)У результаті скорочення діафрагми купол її сплющується й опускається:

г)органи черевної порожнини відтискуються долілиць, у сторони й уперед, внаслідок об’єм

грудної клітки збільшується у вертикальному напрямку.

д)Залежно від переважної участі в акті вдиху м'язів грудної клітки й діафрагми розрізняють

грудний, або реберний, і черевний, або діафрагмальний, тип дихання. У чоловіків

переважає черевний тип дихання, у жінок - грудний.

У деяких випадках, наприклад, при фізичній роботі, при задишці, в акті вдиху можуть

брати участь так звані допоміжні м'язи - м'яза плечового пояса й шиї.

При вдиху легені пасивно випливають за грудною кліткою, що збільшує їх розміри.

а)Дихальна поверхня легенів збільшується,

б)тиск же в них знижується й стає на 0,26 кпа (2 мм рт. ст.) нижче атмосферного.

Це сприяє надходженню повітря через повітряносні шляхи в легені.

Швидкому вирівнюванню тиску в легенях перешкоджає голосова щілина, тому що у

цьому місці повітряносні шляхи звужені. Тільки на висоті вдиху відбувається повне

заповнення повітрям розширених альвеол.

Механізм видиху. Видих (експірація) здійснюється в результаті розслаблення зовнішніх

міжреберних м'язів і підняття купола діафрагми. При цьому:

а) грудна клітка вертається у вихідне положення,

б) дихальна поверхня легенів зменшується,

в)) звуження повітряносних шляхів в області голосової щілини обумовлює повільний вихід

повітря з легенів,

г)на початку фази видиху тиск у легенях стає на 0,40-0,53 кпа (3-4 мм рт. ст.) вище

атмосферного, що полегшує вихід повітря з них у навколишнє середовище.

Механізм змін об’єму легенів при диханні може бути продемонстрований за допомогою

моделі Дондерса (рис 23). Нижню частину позбавленої дна широкої скляної сулії

затягують гумовою плівкою, що імітує роботу діафрагми. Горлечко сулії закривають

пробкою, через яку пропускають скляну трубку. До кінця трубочки прив'язують трахею з

легенями дрібної лабораторної тварини (пацюк, кішка, кролик).

Таким чином, посудина герметично закрита й не повідомляється з атмосферним повітрям,

тому що скляна трубка з'єднана з легенями. Якщо відтягнути гумове дно сулії донизу, то

об’єм її збільшиться й тиск у ній стане нижче атмосферного. Це викликає розтягання

легеневої тканини, і атмосферне повітря починає надходити в легені Однак тиск повітря

усередині сулії між її стінками й зовнішньою поверхнею легенів все-таки залишається

нижче атмосферного, тому що пружні властивості легеневої тканини перешкоджають її

розтяганню.

Якщо відпустити гумове дно сулії, об’єм її зменшиться, припиниться дія сили,

що розтягує легені. Завдяки своїй еластичності легенева тканина стискується, тиск у

легенях підвищується, і повітря з них виходить назовні.

Модель Дондерса доводить, що безпосередньою причиною зміни об’єму легенів при вдиху

й видиху є зміни розмірів грудної клітки й тиску в плевральній порожнині. Повітря ж

надходить у легені й виходить із них внаслідок коливань усередині легеневого тиску.