Насыщение легких кислородом. Легочный и дыхательный объемы

Насыщение легких кислородом. Легочный и дыхательный объемы

Для того чтобы происходил газообмен между альвеолами и кровью, необходима вентиляция легких. Ритмическое чередование вдоха и выдоха способствует поступлению обогащенного кислородом свежего воздуха и выходу во внешнюю среду бедного кислородом и насыщенного углекислым газом. Главную роль в газообмене играют движения грудной клетки и диафрагмы, благодаря которым расширяется и сжимается пространство внутри грудной клетки.

Объем одного акта дыхания в спокойном состоянии называется дыхательным объемом (объем при нормальном дыхании) и является относительно небольшим (около 0,5 л), по сравнению с общим объемом газов, содержащихся в легких (около 5,1 л).

Однако можно вдохнуть или выдохнуть значительно больший объем воздуха, чем дыхательный объем. Так, после нормального вдоха можно вдохнуть дополнительный объем воздуха примерно в 2,5 л. Это называется резервным объемом вдоха.

После нормального выдоха можно еще дополнительно выдохнуть около 1,5 л (резервный объем выдоха). Максимальное количество воздуха, доступного для вентиляции, определяется как жизненная емкость легких (максимальный объем одного акта дыхания), которая включает в себя дыхательный объем, а также резервные объемы вдоха и выдоха (от 3 до 7 л).

Жизненная емкость легких является показателем возможности легких и грудной клетки к расширению (разница между положением при максимальном вдохе и максимальном выдохе) и зависит от возраста, пола, строения тела и физического состояния. Но даже при максимальном выдохе определенный объем газов остается в легких и воздухоносных путях, этот объем называют остаточным объемом (около 1-2 л).

Общая емкость легких (максимальный объем воздуха в легких) определяется как сумма жизненной емкости легких и остаточного объема. За исключением остаточного объема легких, дыхательный и резервные объемы вдоха и выдоха могут быть измерены с помощью спирометра. Этот прибор по существу состоит из непроницаемой для газов камеры, из которой можно вдыхать воздух, а также его можно в нее выдыхать. При соединении воздухоносных путей тестируемого человека со спирометром можно зарегистрировать изменения в легочном объеме на спирограмме и динамику этих изменений. В настоящее время измерения проводятся с помощью более совершенных приборов.

Минутный объем дыхания и частота дыхательных движений

Минутный объем дыхания определяется как объем вдыхаемого (или, что равноценно, выдыхаемого) воздуха в минуту. Эта величина равна произведению объема одного акта дыхания на количество дыхательных движений в минуту (частота дыхательных движений). Во время отдыха минутный объем дыхания приблизительно равняется 7,5 л /мин. При физических нагрузках он может быть больше 100 л/мин.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ, максимальная емкость дыхания) – это максимальный объем воздуха, проходящего через легкие за одну минуту (120-170 л /мин). Он примерно в 20-25 раз превышает жизненную емкость легких. В то время как нормальная частота дыхательных движений у взрослых составляет 15/мин во время отдыха, у новорожденных – 40-50/мин, у маленьких детей – 30-40/мин и у детей более старшего возраста – 20-30/мин. Увеличение частоты дыхания по сравнению с нормальной вентиляцией в покое (эупноэ) называется тахипноэ, а уменьшение – брадипноэ.

Затрудненность дыхания (диспноэ, одышка) обычно сочетается с субъективным ощущением нарушения дыхания. Диспноэ, возникающее при горизонтальном положении тела, называется ортопноэ, а длительный перерыв в регулярном дыхании – апноэ.