Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга
Редактирование: Объем легких и его измерение
Внимание! Вы не авторизовались на сайте. Ваш IP-адрес будет публично видимым, если вы будете вносить любые правки. Если вы войдёте или создадите учётную запись, правки вместо этого будут связаны с вашим именем пользователя, а также у вас появятся другие преимущества.
Правка может быть отменена. Пожалуйста, просмотрите сравнение версий, чтобы убедиться, что это именно те изменения, которые вас интересуют, и нажмите «Записать страницу», чтобы изменения вступили в силу.
Текущая версия | Ваш текст | ||
Строка 1: | Строка 1: | ||
== Объем легких и его измерение == | == Объем легких и его измерение == | ||
− | К концу нормального спокойного выдоха система грудная клетка - легкое возвращается в присущее ей положение покоя. В норме при спокойном дыхании с каждым вдохом в легкие поступает около 0,5 л воздуха; этот объем называется экскурсирующим объемом покоя ООП). Этот объем может быть увеличен примерно на 3 л (До | + | К концу нормального спокойного выдоха система грудная клетка - легкое возвращается в присущее ей положение покоя. В норме при спокойном дыхании с каждым вдохом в легкие поступает около 0,5 л воздуха; этот объем называется экскурсирующим объемом покоя ООП). Этот объем может быть увеличен примерно на 3 л (До 7-9 литров, при выполнении спец. упражнений см. фридайвинг) при форсированном (максимальном) вдохе - резервный объем вдоха (РОВд). Точно так же выдыхаемый объем может быть увеличен на 1,7 л при форсированном (максимальном) выдохе - резервный объем выдоха (РОВыд). Резервные объемы вдоха и выдоха используются во время энергичной физической нагрузки и в других ситуациях, когда нормальный экскурсирующий объем недостаточен. Но даже после форсированного выдоха в легких остается 1,3 л воздуха, это остаточный объем (00). Емкость легких представляет собой сумму отдельных легочных объемов. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это максимальный объем воздуха, который может попасть внутрь легких при вдохе и выйти из легких при выдохе, т. е. за один дыхательный цикл. Таким образом, ЖЕЛ = ЭОП + РОВд + РОВыд. Средний 20-летний мужчина ростом 1,80 м имеет ЖЕЛ примерно 5,3 л. С возрастом жизненная емкость легких уменьшается, а остаточный объем увеличивается (1,5 => 3 л). Общий объем легких (емкость легких - ОЕ) - это сумма ЖЕЛ и 00, обычно от 6 до 7 л. Остаточная функциональная емкость легких (ОФЕЛ) - это сумма РОВыд и OO. Емкость вдоха - сумма ЭОП и РОВд. Все численные значения этих объемов относятся к физиологическим условиям организма (BTPS) (см. ниже). |
− | |||
− | Емкость легких представляет собой сумму отдельных легочных объемов. | ||
− | |||
− | |||
− | |||
=== Спирометрия === | === Спирометрия === | ||
[[Image:Naglydnay_fiziologiya110.jpg|250px|thumb|right|А. Объем легких и его измерение]] | [[Image:Naglydnay_fiziologiya110.jpg|250px|thumb|right|А. Объем легких и его измерение]] | ||
− | Эти легочные объемы и емкости (кроме ФОЕП, | + | Эти легочные объемы и емкости (кроме ФОЕП, 00) могут быть измерены методом спирометрии. Спирометр (А) обычно состоит из заполненного вO<sub>2</sub>ой танка с плавающей емкостью (поплавок). Трубка соединяет воздушное пространство внутри спирометра с дыхательными путями тестируемого. На поплавке находится противовес. Положение поплавка показывает, как много воздуха находится в спирометре, который калибруется в единицах объема (LATPS, см. ниже). Поплавок спирометра поднимается, когда тестируемый дует в устройство (выдох), и опускается при вдохе (А). |
Если спирометр оснащен записывающим устройством (спирографом), то с помощью полученных графиков можно измерить скорость общей вентиляции (VE), эластичность, потребление O<sub>2</sub> (VO<sub>2</sub>), а также тестировать динамические функции легких. | Если спирометр оснащен записывающим устройством (спирографом), то с помощью полученных графиков можно измерить скорость общей вентиляции (VE), эластичность, потребление O<sub>2</sub> (VO<sub>2</sub>), а также тестировать динамические функции легких. | ||
− | + | Жизненная емкость легких (ЖЕЛ). Емкость легких сильно варьирует в зависимости от возраста, роста, физической конституции, пола и степени физической подготовленности. В норме ЖЕЛ составляет от 2,5 до 7 л. Для лучшей оценки результатов функциональных легочных тестов разработаны эмпирические формулы. Например, следующие формулы используются для вычисления области нормальных значений ЖЕЛ для европейцев: | |
− | |||
− | Емкость легких сильно варьирует в зависимости от возраста, роста, физической конституции, пола и степени физической подготовленности. В норме ЖЕЛ составляет от 2,5 до 7 л. Для лучшей оценки результатов функциональных легочных тестов разработаны эмпирические формулы. Например, следующие формулы используются для вычисления области нормальных значений ЖЕЛ для европейцев: | ||
'''мужчины''': ЖЕЛ = 5,2 h- 0,O<sub>2</sub>2а- 3,6 ± (0,58); | '''мужчины''': ЖЕЛ = 5,2 h- 0,O<sub>2</sub>2а- 3,6 ± (0,58); | ||
Строка 22: | Строка 15: | ||
'''женщины''': ЖЕЛ = 5,2 Л — 0,018э — 4,36 ± (0,42), | '''женщины''': ЖЕЛ = 5,2 Л — 0,018э — 4,36 ± (0,42), | ||
− | где | + | где h - рост в метрах, а - возраст в годах, в скобках дано стандартное отклонение. По причине широких рамок стандартного отклонения пациенты с нетяжелыми легочными заболеваниями могут быть упущены. В идеале пациентов с легочными заболеваниями следует диагностировать при помощи записи базисной линии и последующей регистрации отклонений от нее с течением времени. |
=== Расчеты с объемами === | === Расчеты с объемами === | ||
− | + | Объем V газа (в л или м3, 1 м3 = 1000 л) можно рассчитать, зная количество вещества газа п (в молях), абсолютную температуру Т (в кельвинах, К) и общее давление Р (в паскалях, Па) по уравнению идеального газа: | |
К = n • R • Т/Р, [5.2] | К = n • R • Т/Р, [5.2] | ||
Строка 31: | Строка 24: | ||
где Р- барометрическое давление (Рв) минус парциальное давление воды(PH<sub>2</sub>O) и R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж • К-1 • моль-1). | где Р- барометрическое давление (Рв) минус парциальное давление воды(PH<sub>2</sub>O) и R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж • К-1 • моль-1). | ||
− | + | Обозначения, принятые при указании условий измерения объема | |
+ | |||
+ | STPD: Стандартные температура и давление, нулевая влажность (273 К, 101 кПа, PH<sub>2</sub>O = 0) | ||
+ | |||
+ | ATPS: Температура и давление окружающей среды | ||
+ | |||
+ | Влажность равна давлению насыщенных водяных паров при данных условиях | ||
− | + | (Tamb, Рв, PH<sub>2</sub>O при Тamb) | |
− | |||
− | + | BTPS: Температура и давление тела, влажность равна | |
− | + | давлению насыщенных водяных паров при данных условиях (310 К, Рв = 6,25 кПа) | |
Из этого следует, что: | Из этого следует, что: | ||
− | VSTPD = n • R • 273/101 | + | VSTPD = n • R • 273/101 000 [м3] |
VATPS = n * R *Tamb/(PB-PH20) [м3] | VATPS = n * R *Tamb/(PB-PH20) [м3] | ||
Строка 60: | Строка 58: | ||
'''Остаточная функциональная емкость легких (ОФЕЛ)''' - это количество воздуха, остающееся в легких в конце нормального спокойного выдоха, а '''остаточный объем (OO)''' - это объем, остающийся после форсированного максимального выдоха. При нормальном спокойном дыхании альвеол достигает около 0,35 л воздуха (VA) при каждом вдохе. Таким образом, в покое только около 12% ОФЕ (12% от 3 л) обновляется. По этой причине состав газов в альвеолярном объеме остается достаточно постоянным. | '''Остаточная функциональная емкость легких (ОФЕЛ)''' - это количество воздуха, остающееся в легких в конце нормального спокойного выдоха, а '''остаточный объем (OO)''' - это объем, остающийся после форсированного максимального выдоха. При нормальном спокойном дыхании альвеол достигает около 0,35 л воздуха (VA) при каждом вдохе. Таким образом, в покое только около 12% ОФЕ (12% от 3 л) обновляется. По этой причине состав газов в альвеолярном объеме остается достаточно постоянным. | ||
− | Измерение ОФЕ и | + | Измерение ОФЕ и 00 не может быть произведено при помощи спирометрии. Это можно сделать 120 непрямыми методами, например путем гелиевого разбавления (Б). Гелий (Не) - это практически нерастворимый инертный газ. Тестируемого человека инструктируют часто вдыхать и выдыхать в спирометр известный объем гелийсодержащей смеси газов (например, при содержании гелия FHeo = 0,1). Гелий равномерно распределяется в легких (VL) и спирометре (Б), и таким образом образуется раствор гелия в воздухе (FHex)< EHео). Поскольку общий объем гелия не изменяется, известный начальный объем гелия (VSp • FHeo) равен его конечному объему FНеx(VSp+VL). VL можно определить, если FHex в спирометре измеряли в конце теста (Б). VL —OO в том случае, если тест был начат после форсированного выдоха, и VL —ОФЕ, если тест был начат после нормального выдоха, т. е. из положения покоя легких и грудной клетки. Метод гелиевого разбавления применяют только в вентилируемых дыхательных путях. |
− | С помощью плетизмографии можно определять инкапсулируемые объемы легких (например, объем кисты). Тестируемый помещается в воздухонепроницаемую камеру, и ему дают дышать через пневмотахограф (аппарат для записи скорости потока вдыхаемого воздуха). В то же время идет запись изменений давления воздуха во рту пациента и в камере (давление меняется, так как пациент дышит). Из этих измерений можно получить ОФЕ и | + | С помощью плетизмографии можно определять инкапсулируемые объемы легких (например, объем кисты). Тестируемый помещается в воздухонепроницаемую камеру, и ему дают дышать через пневмотахограф (аппарат для записи скорости потока вдыхаемого воздуха). В то же время идет запись изменений давления воздуха во рту пациента и в камере (давление меняется, так как пациент дышит). Из этих измерений можно получить ОФЕ и 00. |
Такие измерения также могут быть использованы для определения сопротивления дыхательных путей, RL, которое определяется как отношение градиента давления между альвеолами и атмосферой к потоку воздуха в единицу времени. Сопротивление дыхательных путей в нормальных условиях очень низкое, особенно во время вдоха, когда (а) легкие расширяются [латеральная тракция дыхательных путей) и (б) повышается транспульмонарное давление, т. е. [РА- Ppl). Разность РА- Ppl представляет собой трансмуральное (пристеночное) давление дыхательных путей, которое, увеличиваясь, расширяет их. Сопротивление дыхательных путей может стать чрезмерно высоким, если дыхательные пути сужены из-за слизи, например при хронических обструктивных легочных заболеваниях, или при спазме соответствующих гладкомышечных тканей (например, при астме). | Такие измерения также могут быть использованы для определения сопротивления дыхательных путей, RL, которое определяется как отношение градиента давления между альвеолами и атмосферой к потоку воздуха в единицу времени. Сопротивление дыхательных путей в нормальных условиях очень низкое, особенно во время вдоха, когда (а) легкие расширяются [латеральная тракция дыхательных путей) и (б) повышается транспульмонарное давление, т. е. [РА- Ppl). Разность РА- Ppl представляет собой трансмуральное (пристеночное) давление дыхательных путей, которое, увеличиваясь, расширяет их. Сопротивление дыхательных путей может стать чрезмерно высоким, если дыхательные пути сужены из-за слизи, например при хронических обструктивных легочных заболеваниях, или при спазме соответствующих гладкомышечных тканей (например, при астме). | ||
− | Доля, приходящаяся на остаточный объем ( | + | Доля, приходящаяся на остаточный объем (00) общей емкости легких (ОЕ) - клинически значимая величина. Обычно у здоровых людей она не более 0,25, а с возрастом увеличивается. Доля 00 повышается до 0,55 и более при патологическом увеличении альвеол, например, при эмфиземе легких. Таким образом, отношение 00/0Е служит для грубой оценки серьезности таких заболеваний. |
=== Кривая давление-объем, работа дыхания === | === Кривая давление-объем, работа дыхания === |