Volume corrente dei polmoni. Volumi e capacità polmonari. Capacità vitale dei polmoni

Per valutare la qualità della funzione polmonare, esamina i volumi correnti (utilizzando dispositivi speciali - spirometri).

Il volume corrente (TV) è la quantità di aria che una persona inspira ed espira durante la respirazione tranquilla in un ciclo. Normale = 400-500ml.

Il volume minuto della respirazione (MRV) è il volume di aria che passa attraverso i polmoni in 1 minuto (MRV = DO x RR). Normale = 8-9 litri al minuto; circa 500 l/ora; 12.000-13.000 litri al giorno. Con l’aumento dell’attività fisica, la MOD aumenta.

Non tutta l'aria inalata partecipa alla ventilazione alveolare (scambio di gas), perché una parte di esso non raggiunge gli acini e rimane nelle vie respiratorie, dove non c'è possibilità di diffusione. Il volume di tali vie aeree è chiamato “spazio morto respiratorio”. Normalmente per un adulto = 140-150 ml, cioè 1/3 A.

Il volume di riserva inspiratoria (IRV) è la quantità di aria che una persona può inalare durante l'inspirazione massima più forte dopo un'inspirazione tranquilla, ad es. oltre FARE. Normale = 1500-3000ml.

Il volume di riserva espiratoria (ERV) è la quantità di aria che una persona può espirare ulteriormente dopo un'espirazione silenziosa. Normale = 700-1000ml.

La capacità vitale dei polmoni (VC) è la quantità di aria che una persona può espirare al massimo dopo l'inspirazione più profonda (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

Il volume polmonare residuo (RLV) è la quantità di aria rimanente nei polmoni dopo la massima espirazione. Normale = 100-1500ml.

La capacità polmonare totale (TLC) è la quantità massima di aria che può essere trattenuta nei polmoni. TEL=VEL+TOL = 4500-6000ml.

DIFFUSIONE DEI GAS

Composizione dell'aria inalata: ossigeno - 21%, anidride carbonica - 0,03%.

Composizione dell'aria espirata: ossigeno - 17%, anidride carbonica - 4%.

La composizione dell'aria contenuta negli alveoli: ossigeno - 14%, anidride carbonica -5,6%.

Durante l'espirazione, l'aria alveolare si mescola con l'aria nelle vie respiratorie (nello “spazio morto”), causando la differenza indicata nella composizione dell'aria.

Il passaggio dei gas attraverso la barriera aria-ematica è dovuto alla differenza di concentrazione su entrambi i lati della membrana.

La pressione parziale è quella parte della pressione che cade su un dato gas. Ad una pressione atmosferica di 760 mm Hg, la pressione parziale dell'ossigeno è di 160 mm Hg. (cioè 21% di 760), nell'aria alveolare la pressione parziale dell'ossigeno è di 100 mm Hg e quella dell'anidride carbonica è di 40 mm Hg.

La tensione del gas è la pressione parziale in un liquido. La tensione dell'ossigeno nel sangue venoso è di 40 mm Hg. A causa del gradiente di pressione tra aria alveolare e sangue - 60 mm Hg. (100 mm Hg e 40 mm Hg), l'ossigeno si diffonde nel sangue, dove si lega all'emoglobina, convertendola in ossiemoglobina. Il sangue contenente una grande quantità di ossiemoglobina è chiamato arterioso. 100 ml di sangue arterioso contengono 20 ml di ossigeno, 100 ml di sangue venoso contengono 13-15 ml di ossigeno. Inoltre, lungo il gradiente di pressione, l'anidride carbonica entra nel sangue (poiché è contenuta in grandi quantità nei tessuti) e si forma la carbemoglobina. Inoltre, l'anidride carbonica reagisce con l'acqua, formando acido carbonico (il catalizzatore della reazione è l'enzima anidrasi carbonica, presente nei globuli rossi), che si scompone in un protone di idrogeno e uno ione bicarbonato. La tensione di CO 2 nel sangue venoso è di 46 mm Hg; nell'aria alveolare – 40 mm Hg. (gradiente di pressione = 6 mmHg). La diffusione della CO 2 avviene dal sangue nell'ambiente esterno.

Fasi della respirazione.

Processo di respirazione esternaè causato da cambiamenti nel volume dell'aria nei polmoni durante le fasi di inspirazione ed espirazione del ciclo respiratorio. Durante la respirazione tranquilla, il rapporto tra la durata dell'inspirazione e quella dell'espirazione nel ciclo respiratorio è in media 1:1,3. La respirazione esterna di una persona è caratterizzata dalla frequenza e dalla profondità dei movimenti respiratori. Frequenza respiratoria una persona viene misurata dal numero di cicli respiratori in 1 minuto e il suo valore a riposo in un adulto varia da 12 a 20 per 1 minuto. Questo indicatore della respirazione esterna aumenta con il lavoro fisico, aumenta la temperatura ambiente e cambia anche con l'età. Ad esempio, nei neonati la frequenza respiratoria è 60-70 per 1 minuto e nelle persone di età compresa tra 25 e 30 anni - una media di 16 per 1 minuto. Profondità di respirazione determinato dal volume di aria inspirata ed espirata durante un ciclo respiratorio. Il prodotto della frequenza dei movimenti respiratori e della loro profondità caratterizza il valore fondamentale della respirazione esterna - ventilazione. Una misura quantitativa della ventilazione polmonare è il volume minuto della respirazione: questo è il volume d'aria che una persona inspira ed espira in 1 minuto. Il volume minuto della respirazione di una persona a riposo varia tra 6-8 litri. Durante il lavoro fisico, il volume respiratorio minuto di una persona può aumentare di 7-10 volte.

Riso. 10.5. Volumi e capacità d'aria nei polmoni umani e curva (spirogramma) delle variazioni del volume d'aria nei polmoni durante la respirazione tranquilla, l'inspirazione profonda e l'espirazione. FRC - capacità funzionale residua.

Volumi d'aria polmonari. IN fisiologia respiratoriaè stata adottata una nomenclatura unificata dei volumi polmonari nell'uomo, che riempiono i polmoni durante la respirazione tranquilla e profonda durante le fasi di inspirazione ed espirazione del ciclo respiratorio (Fig. 10.5). Viene chiamato il volume polmonare che viene inspirato o espirato da una persona durante la respirazione tranquilla volume corrente. Il suo valore durante la respirazione tranquilla è in media di 500 ml. Viene chiamata la quantità massima di aria che una persona può inalare al di sopra del volume corrente volume di riserva inspiratoria(mediamente 3000 ml). La quantità massima di aria che una persona può espirare dopo un'espirazione silenziosa è chiamata volume di riserva espiratoria (in media 1100 ml). Infine, la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione è chiamata volume residuo, il suo valore è di circa 1200 ml.

Viene chiamata la somma di due o più volumi polmonari capacità polmonare. Volume d'aria nei polmoni umani è caratterizzata da capacità polmonare inspiratoria, capacità polmonare vitale e capacità polmonare funzionale residua. La capacità inspiratoria (3500 ml) è la somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria. Capacità vitale dei polmoni(4600 ml) include il volume corrente e i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria. Capacità polmonare funzionale residua(1600 ml) è la somma del volume di riserva espiratoria e del volume polmonare residuo. Somma capacità vitale dei polmoni E volume residuoè chiamata capacità polmonare totale, il cui valore medio nell'uomo è 5700 ml.

Durante l'inalazione, i polmoni umani a causa della contrazione del diaframma e dei muscoli intercostali esterni, iniziano ad aumentare il loro volume dal livello e il suo valore durante la respirazione tranquilla è volume corrente, e con la respirazione profonda - raggiunge valori diversi volume di riserva inalare. Durante l'espirazione, il volume dei polmoni ritorna al livello originale di funzione funzionale. capacità residua passivamente, grazie alla trazione elastica dei polmoni. Se l'aria inizia a entrare nel volume dell'aria espirata capacità funzionale residua, che si verifica durante la respirazione profonda, così come quando si tossisce o si starnutisce, quindi l'espirazione viene effettuata contraendo i muscoli della parete addominale. In questo caso, il valore della pressione intrapleurica, di regola, diventa superiore alla pressione atmosferica, che determina la massima velocità del flusso d'aria nelle vie respiratorie.

2. Tecnica della spirografia .

Lo studio viene effettuato al mattino a stomaco vuoto. Prima dello studio, si consiglia al paziente di rimanere calmo per 30 minuti e di interrompere l'assunzione di broncodilatatori entro e non oltre 12 ore prima dell'inizio dello studio.

La curva spirografica e gli indicatori di ventilazione polmonare sono mostrati in Fig. 2.

Indicatori statici(determinato durante la respirazione tranquilla).

Le principali variabili utilizzate per visualizzare gli indicatori osservati della respirazione esterna e per costruire gli indicatori sono: volume del flusso di gas respiratorio, V (l) E tempo T ©. Le relazioni tra queste variabili possono essere presentate sotto forma di grafici o diagrammi. Sono tutti spirogrammi.

Un grafico del volume del flusso di una miscela di gas respiratori in funzione del tempo è chiamato spirogramma: volume fluire - tempo.

Il grafico della relazione tra la portata volumetrica di una miscela di gas respiratori e il volume del flusso è chiamato spirogramma: velocità volumetrica fluire - volume fluire.

Misurare volume corrente(DO) - il volume medio di aria che il paziente inspira ed espira durante la normale respirazione a riposo. Normalmente è 500-800 ml. Viene chiamata la parte dei sedimenti che prende parte allo scambio di gas volume alveolare(AO) e in media equivale a 2/3 del valore DO. Il resto (1/3 del valore DO) lo è volume dello spazio morto funzionale(FMP).

Dopo un'espirazione calma, il paziente espira il più profondamente possibile, in modo misurato volume di riserva espiratoria(ROvyd), che normalmente è 1000-1500 ml.

Dopo un'inspirazione calma, viene fatto il respiro più profondo possibile: misurato volume di riserva inspiratoria(Rovd). Quando si analizzano gli indicatori statici, viene calcolato capacità inspiratoria(Evd) - la somma di DO e Rovd, che caratterizza la capacità del tessuto polmonare di allungarsi, nonché capacità vitale(VC) - il volume massimo che può essere inspirato dopo l'espirazione più profonda (la somma di DO, RO VD e Rovyd varia normalmente da 3000 a 5000 ml).

Dopo la normale respirazione tranquilla, viene eseguita una manovra respiratoria: viene effettuato il respiro più profondo possibile, quindi viene eseguita l'espirazione più profonda, acuta e lunga (almeno 6 s). Ecco come viene determinato capacità vitale forzata(FVC) - il volume d'aria che può essere espirato durante l'espirazione forzata dopo l'inspirazione massima (normalmente 70-80% VC).

Come fase finale dello studio, viene eseguita la registrazione massima ventilazione(MVL) - il volume massimo di aria che può essere ventilato dai polmoni in 1 minuto. La MVL caratterizza la capacità funzionale dell'apparato respiratorio esterno ed è normalmente di 50-180 litri. Una diminuzione della MVL si osserva con una diminuzione dei volumi polmonari dovuta a disturbi restrittivi (limitanti) e ostruttivi della ventilazione polmonare.

Quando si analizza la curva spirografica ottenuta nella manovra con espirazione forzata, misurare alcuni indicatori di velocità (Fig. 3):

1) volume espiratorio forzato nel primo secondo (FEV1) - il volume d'aria che viene espirato nel primo secondo con l'espirazione più veloce possibile; si misura in ml e si calcola come percentuale della FVC; le persone sane espirano almeno il 70% della FVC nel primo secondo;

2) campione o Indice Tiffno- rapporto FEV1 (ml)/VC (ml), moltiplicato per 100%; normalmente è almeno del 70-75%;

3) velocità volumetrica massima dell'aria a livello espiratorio pari al 75% di FVC (MOV 75) rimanente nei polmoni;

4) velocità volumetrica massima dell'aria a livello espiratorio pari al 50% di FVC (MOV 50) rimanente nei polmoni;

5) velocità volumetrica massima dell'aria a livello espiratorio pari al 25% di FVC (MOV 25) rimanente nei polmoni;

6) portata volumetrica espiratoria forzata media, calcolata nell'intervallo di misurazione compreso tra 25 e 75% FVC (SES 25-75).

Simboli sul diagramma.
Indicatori di scadenza forzata massima:
25 ÷ 75% FEV- portata volumetrica nell'intervallo espiratorio forzato medio (tra 25% e 75%
capacità vitale dei polmoni),
FEV1- volume del flusso durante il primo secondo di espirazione forzata.

Riso. 3. Curva spirografica ottenuta nella manovra espiratoria forzata. Calcolo degli indicatori FEV1 e SOS 25-75

Il calcolo degli indicatori di velocità è di grande importanza per identificare i segni di ostruzione bronchiale. Una diminuzione dell'indice Tiffno e del FEV1 è un segno caratteristico di malattie accompagnate da una diminuzione della pervietà bronchiale: asma bronchiale, malattia polmonare ostruttiva cronica, bronchiectasie, ecc. Gli indicatori MOS sono di grande valore nella diagnosi delle manifestazioni iniziali di ostruzione bronchiale. SOS 25-75 riflette lo stato di pervietà dei piccoli bronchi e dei bronchioli. Quest'ultimo indicatore è più informativo del FEV1 per identificare i disturbi ostruttivi precoci.
Dato che in Ucraina, Europa e Stati Uniti vi sono alcune differenze nella designazione dei volumi polmonari, delle capacità e degli indicatori di velocità che caratterizzano la ventilazione polmonare, presentiamo le designazioni di questi indicatori in russo e inglese (Tabella 1).

Tabella 1. Nome degli indicatori di ventilazione polmonare in russo e inglese

Nome dell'indicatore in russo	Abbreviazione accettata	Nome dell'indicatore in inglese	Abbreviazione accettata
Capacità vitale dei polmoni	capacità vitale	Capacità vitale	V.C.
Volume corrente	PRIMA	Volume corrente	tv
Volume di riserva inspiratoria	Rovd	Volume di riserva inspiratoria	IRV
Volume di riserva espiratoria	Rovyd	Volume di riserva espiratoria	ERV
Massima ventilazione	MVL	Massima ventilazione volontaria	M.W.
Capacità vitale forzata	FVC	Capacità vitale forzata	FVC
Volume espiratorio forzato nel primo secondo	FEV1	Volume espiratorio forzato 1 sec	FEV1
Indice Tiffno	IT, o FEV1/VC%		FEV1% = FEV1/VC%
Flusso massimo al momento dell'espirazione 25% FVC rimanente nei polmoni	MOS 25	Flusso espiratorio massimo 25% FVC	MEF25
Flusso espiratorio forzato 75% FVC	FEF75
Portata massima al momento dell'espirazione del 50% di FVC rimanente nei polmoni	MOS50	Flusso espiratorio massimo 50% FVC	MEF50
Flusso espiratorio forzato 50% FVC	FEF50
Flusso massimo al momento dell'espirazione 75% FVC rimanente nei polmoni	MOS 75	Flusso espiratorio massimo 75% FVC	MEF75
Flusso espiratorio forzato 25% FVC	FEF25
Portata volumetrica espiratoria media compresa tra il 25% e il 75% di FVC	SOS25-75	Flusso espiratorio massimo 25-75% FVC	MEF25-75
Flusso espiratorio forzato 25-75% FVC	FEF25-75

Tavolo 2. Nome e corrispondenza degli indicatori di ventilazione polmonare nei diversi paesi

Ucraina	Europa	Stati Uniti d'America
mas 25	MEF25	FEF75
mos 50	MEF50	FEF50
mos 75	MEF75	FEF25
SOS25-75	MEF25-75	FEF25-75

Tutti gli indicatori di ventilazione polmonare sono variabili. Dipendono dal sesso, dall’età, dal peso, dall’altezza, dalla posizione del corpo, dallo stato del sistema nervoso del paziente e da altri fattori. Pertanto, per una corretta valutazione dello stato funzionale della ventilazione polmonare, il valore assoluto dell'uno o dell'altro indicatore è insufficiente. È necessario confrontare gli indicatori assoluti ottenuti con i valori corrispondenti in una persona sana della stessa età, altezza, peso e sesso - i cosiddetti indicatori corretti. Questo confronto è espresso in percentuale rispetto all'indicatore corretto. Sono considerate patologiche deviazioni superiori al 15-20% del valore atteso.

5. SPIROGRAFIA CON REGISTRAZIONE DELL'ANELLO FLUSSO-VOLUME

Spirografia con registrazione del circuito flusso-volume - un metodo moderno per studiare la ventilazione polmonare, che consiste nel determinare la velocità volumetrica del flusso d'aria nel tratto inalatore e visualizzarla graficamente sotto forma di un circuito flusso-volume durante la respirazione tranquilla del paziente e quando esegue determinate manovre respiratorie. All'estero questo metodo si chiama spirometria.

Scopo Lo studio consiste nel diagnosticare il tipo e il grado dei disturbi della ventilazione polmonare sulla base dell'analisi dei cambiamenti quantitativi e qualitativi negli indicatori spirografici.
Le indicazioni e le controindicazioni per l'uso del metodo sono simili a quelle della spirografia classica.

Metodologia. Lo studio viene effettuato nella prima metà della giornata, indipendentemente dall'assunzione di cibo. Al paziente viene chiesto di chiudere entrambi i passaggi nasali con una pinza speciale, di portare in bocca un boccaglio sterilizzato individuale e di stringerlo saldamente con le labbra. Il paziente, in posizione seduta, respira attraverso il tubo lungo un circuito aperto, praticamente senza alcuna resistenza respiratoria
La procedura per eseguire le manovre respiratorie con registrazione della curva flusso-volume della respirazione forzata è identica a quella eseguita quando si registra la FVC durante la spirografia classica. Si deve spiegare al paziente che in un test con respirazione forzata si dovrebbe espirare nell'apparecchio come se si spegnessero le candeline su una torta di compleanno. Dopo un periodo di respirazione tranquilla, il paziente fa un respiro profondo al massimo, registrando una curva ellittica (curva AEB). Quindi il paziente effettua l'espirazione forzata più rapida e intensa. In questo caso viene registrata una curva dalla forma caratteristica, che nelle persone sane ricorda un triangolo (Fig. 4).

Riso. 4. Ciclo normale (curva) del rapporto tra la portata volumetrica e il volume dell'aria durante le manovre respiratorie. L'inspirazione inizia al punto A, l'espirazione inizia al punto B. Il POSV viene registrato al punto C. Il flusso espiratorio massimo a metà della FVC corrisponde al punto D, il flusso inspiratorio massimo al punto E

Spirogramma: portata volumetrica - volume del flusso di inspirazione/espirazione forzata.

La portata d'aria volumetrica espiratoria massima è visualizzata dalla parte iniziale della curva (punto C, dove picco di flusso espiratorio- POS EXP) - Successivamente, la portata volumetrica diminuisce (punto D, dove viene registrato MOC 50) e la curva ritorna nella sua posizione originale (punto A). In questo caso, la curva flusso-volume descrive la relazione tra la portata volumetrica dell'aria e il volume polmonare (capacità polmonare) durante i movimenti respiratori.
I dati sulle velocità e sui volumi dei flussi d'aria vengono elaborati da un personal computer grazie ad un software adattato. La curva portata-volume viene visualizzata sullo schermo del monitor e può essere stampata su carta, salvata su supporto magnetico o nella memoria di un personal computer.
I dispositivi moderni funzionano con sensori spirografici in un sistema aperto con successiva integrazione del segnale del flusso d'aria per ottenere valori sincroni dei volumi polmonari. I risultati della ricerca calcolati al computer vengono stampati su carta insieme alla curva flusso-volume in valori assoluti e in percentuale rispetto ai valori richiesti. In questo caso, l'FVC (volume d'aria) è riportato sull'asse delle ascisse, mentre il flusso d'aria, misurato in litri al secondo (l/s), è riportato sull'asse delle ordinate (Fig. 5).

Riso. 5. Curva flusso-volume della respirazione forzata e indicatori di ventilazione polmonare in una persona sana

Riso. 6 Schema dello spirogramma FVC e della corrispondente curva espiratoria forzata in coordinate “flusso-volume”: V - asse volume; V" - asse del flusso

L’anello flusso-volume è la derivata prima dello spirogramma classico. Sebbene la curva flusso-volume contenga essenzialmente le stesse informazioni dello spirogramma classico, la visualizzazione della relazione tra flusso e volume consente una visione più approfondita delle caratteristiche funzionali sia delle vie aeree superiori che inferiori (Fig. 6). Il calcolo degli indicatori altamente informativi MOS 25, MOS 50, MOS 75 utilizzando uno spirogramma classico presenta una serie di difficoltà tecniche durante l'esecuzione di immagini grafiche. Pertanto i suoi risultati non sono molto accurati, a questo proposito è meglio determinare gli indicatori indicati utilizzando la curva flusso-volume.
La valutazione dei cambiamenti negli indicatori spirografici di velocità viene effettuata in base al grado di deviazione dal valore corretto. Di norma, il valore dell'indicatore di flusso viene preso come limite inferiore della norma, ovvero il 60% del livello corretto.

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Volumi e capacità polmonari

Durante il processo di ventilazione polmonare, la composizione gassosa dell'aria alveolare viene continuamente aggiornata. La quantità di ventilazione polmonare è determinata dalla profondità della respirazione, o volume corrente, e dalla frequenza dei movimenti respiratori. Durante i movimenti respiratori, i polmoni di una persona si riempiono di aria inalata, il cui volume fa parte del volume totale dei polmoni. Per descrivere quantitativamente la ventilazione polmonare, la capacità polmonare totale è stata divisa in diversi componenti o volumi. In questo caso la capacità polmonare è la somma di due o più volumi.

I volumi polmonari si dividono in statici e dinamici. I volumi polmonari statici vengono misurati durante i movimenti respiratori completati senza limitarne la velocità. I volumi polmonari dinamici vengono misurati durante i movimenti respiratori con un limite di tempo per la loro attuazione.

Volumi polmonari. Il volume d'aria nei polmoni e nelle vie respiratorie dipende dai seguenti indicatori: 1) caratteristiche antropometriche individuali della persona e del sistema respiratorio; 2) proprietà del tessuto polmonare; 3) tensione superficiale degli alveoli; 4) la forza sviluppata dai muscoli respiratori.

Volume corrente (TO)- il volume d'aria che una persona inspira ed espira durante la respirazione tranquilla. In un adulto, il DO è di circa 500 ml. Il valore di DO dipende dalle condizioni di misurazione (riposo, carico, posizione del corpo). Il DO viene calcolato come valore medio dopo aver misurato circa sei movimenti respiratori tranquilli.

Volume di riserva inspiratoria (IRV)- il volume massimo di aria che il soggetto è in grado di inalare dopo un respiro tranquillo. La dimensione del ROVD è 1,5-1,8 litri.

Volume di riserva espiratoria (ERV)- il volume massimo di aria che una persona può inoltre espirare dal livello di espirazione silenziosa. Il valore di ROvyd è più basso in posizione orizzontale che in posizione verticale e diminuisce con l'obesità. È pari a una media di 1,0-1,4 litri.

Volume residuo (VR)- il volume d'aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione. Il volume residuo è di 1,0-1,5 litri.

Lo studio dei volumi dinamici polmonari è di interesse scientifico e clinico e la loro descrizione va oltre l'ambito di un normale corso di fisiologia.

Capacità polmonare. La capacità vitale dei polmoni (VC) comprende il volume corrente, il volume di riserva inspiratoria e il volume di riserva espiratoria. Negli uomini di mezza età, la capacità vitale varia tra 3,5-5,0 litri e oltre. Per le donne sono tipici valori più bassi (3,0-4,0 l). A seconda della metodologia di misurazione della capacità vitale, si distingue tra capacità vitale di inspirazione, quando dopo un'espirazione completa viene effettuato un respiro profondo massimo, e capacità vitale di espirazione, quando dopo un'inspirazione completa viene effettuata un'espirazione massima.

La capacità inspiratoria (EIC) è uguale alla somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria. Negli esseri umani, l'EUD è in media di 2,0-2,3 litri.

La capacità funzionale residua (FRC) è il volume d'aria nei polmoni dopo un'espirazione tranquilla. Il FRC è la somma del volume di riserva espiratorio e del volume residuo. La FRC viene misurata mediante diluizione del gas, o diluizione del gas, e pletismografia. Il valore della FRC è significativamente influenzato dal livello di attività fisica di una persona e dalla posizione del corpo: la FRC è inferiore nella posizione orizzontale del corpo rispetto alla posizione seduta o in piedi. La FRC diminuisce nell'obesità a causa di una diminuzione della compliance complessiva del torace.

La capacità polmonare totale (TLC) è il volume d'aria nei polmoni al termine di un'inspirazione completa. TEL si calcola in due modi: TEL - OO + VC oppure TEL - FRC + Evd. La TLC può essere misurata utilizzando la pletismografia o la diluizione del gas.

La misurazione dei volumi e delle capacità polmonari è di importanza clinica nello studio della funzione polmonare in individui sani e nella diagnosi delle malattie polmonari umane. La misurazione dei volumi e delle capacità polmonari viene solitamente effettuata utilizzando la spirometria, la pneumotacometria con l'integrazione di indicatori e la pletismografia corporea. I volumi polmonari statici possono diminuire in condizioni patologiche che portano a un’espansione polmonare limitata. Questi includono malattie neuromuscolari, malattie del torace, dell'addome, lesioni pleuriche che aumentano la rigidità del tessuto polmonare e malattie che causano una diminuzione del numero di alveoli funzionanti (atelettasia, resezione, alterazioni della cicatrice nei polmoni).

Per la comparabilità dei risultati delle misurazioni dei volumi e delle capacità del gas, i dati ottenuti devono essere correlati alle condizioni nei polmoni, dove la temperatura dell'aria alveolare corrisponde alla temperatura corporea, l'aria ha una certa pressione ed è satura di acqua vapore. Questo stato è chiamato standard ed è indicato dalle lettere BTPS (temperatura corporea, pressione, saturazione).

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Comune a tutte le cellule viventi è il processo di scomposizione delle molecole organiche attraverso una serie successiva di reazioni enzimatiche, con conseguente rilascio di energia. Viene chiamato quasi ogni processo in cui l'ossidazione delle sostanze organiche porta al rilascio di energia chimica respirazione. Se richiede ossigeno, allora si chiama respirazioneaerobico, e se le reazioni avvengono in assenza di ossigeno - anaerobico respirazione. Per tutti i tessuti degli animali vertebrati e dell'uomo, la principale fonte di energia sono i processi di ossidazione aerobica, che si verificano nei mitocondri di cellule adattate a convertire l'energia di ossidazione nell'energia di composti di riserva ad alta energia come l'ATP. Viene chiamata la sequenza di reazioni mediante le quali le cellule del corpo umano utilizzano l'energia dei legami delle molecole organiche interno, tessuto O cellulare respirazione.

La respirazione degli animali superiori e degli esseri umani è intesa come un insieme di processi che garantiscono l'apporto di ossigeno all'ambiente interno del corpo, il suo utilizzo per l'ossidazione delle sostanze organiche e la rimozione dell'anidride carbonica dal corpo.

La funzione della respirazione negli esseri umani è realizzata da:

1) respirazione esterna, o polmonare, che effettua lo scambio di gas tra l'ambiente esterno e quello interno del corpo (tra aria e sangue);
2) circolazione sanguigna, che assicura il trasporto dei gas da e verso i tessuti;
3) sangue come mezzo di trasporto di gas specifico;
4) respirazione interna, o tissutale, che realizza il processo diretto di ossidazione cellulare;
5) mezzi di regolazione neuroumorale della respirazione.

Il risultato dell'attività del sistema respiratorio esterno è l'arricchimento del sangue con ossigeno e il rilascio dell'anidride carbonica in eccesso.

I cambiamenti nella composizione del gas del sangue nei polmoni sono assicurati da tre processi:

1) ventilazione continua degli alveoli per mantenere la normale composizione gassosa dell'aria alveolare;
2) diffusione dei gas attraverso la membrana alveolo-capillare in un volume sufficiente a raggiungere l'equilibrio nella pressione dell'ossigeno e dell'anidride carbonica nell'aria e nel sangue alveolare;
3) flusso sanguigno continuo nei capillari polmonari in base al volume della loro ventilazione

Capacità polmonare

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Capacità totale. La quantità di aria nei polmoni dopo la massima inspirazione è la capacità polmonare totale, il cui valore in un adulto è 4100-6000 ml (Fig. 8.1).
Consiste nella capacità vitale dei polmoni, ovvero la quantità di aria (3000-4800 ml) che esce dai polmoni durante l'espirazione più profonda dopo l'inspirazione più profonda, e
aria residua (1100-1200 ml), che rimane ancora nei polmoni dopo la massima espirazione.

Capacità totale = Capacità vitale + Volume residuo

Capacità vitale costituisce tre volumi polmonari:

1) volume corrente , che rappresenta il volume (400-500 ml) di aria inspirata ed espirata durante ciascun ciclo respiratorio;
2) volume di riservainalazione (aria aggiuntiva), cioè il volume (1900-3300 ml) di aria che può essere inalata durante un'inalazione massima dopo un'inalazione normale;
3) volume di riserva espiratoria (aria di riserva), cioè volume (700-1000 ml) che può essere espirato alla massima espirazione dopo l'espirazione normale.

Capacità vitale = Volume di riserva inspiratoria + Volume corrente + Volume di riserva espiratoria

capacità funzionale residua. Durante la respirazione tranquilla, dopo l'espirazione, nei polmoni rimangono un volume di riserva espiratorio e un volume residuo. La somma di questi volumi viene chiamata capacità funzionale residua, così come la normale capacità polmonare, la capacità di riposo, la capacità di equilibrio, l'aria tampone.

capacità funzionale residua = volume di riserva espiratoria + volume residuo

Fig.8.1. Volumi e capacità polmonari.

Uno dei metodi principali per valutare la funzione di ventilazione dei polmoni utilizzato nella pratica dell'esame del lavoro medico è spirografia, che consente di determinare i volumi polmonari statistici - capacità vitale dei polmoni (VC), capacità funzionale residua (FRC), volume polmonare residuo, capacità polmonare totale, volumi polmonari dinamici - volume corrente, volume minuto, ventilazione massima.

La capacità di mantenere pienamente la composizione gassosa del sangue arterioso non garantisce ancora l'assenza di insufficienza polmonare nei pazienti con patologia broncopolmonare. L'arterializzazione del sangue può essere mantenuta a un livello vicino al normale a causa del sovraccarico compensatorio dei meccanismi che la forniscono, che è anche un segno di insufficienza polmonare. Tali meccanismi includono, prima di tutto, la funzione ventilazione.

L’adeguatezza dei parametri di ventilazione volumetrica è determinata da “ volumi polmonari dinamici", che include volume corrente E volume minuto di respirazione (MOV).

Volume corrente a riposo in una persona sana è di circa 0,5 litri. Dovuto MAUD ottenuto moltiplicando il metabolismo basale richiesto per un fattore di 4,73. I valori così ottenuti sono compresi nel range 6-9 l. Tuttavia, il confronto del valore reale MAUD(determinato nelle condizioni del metabolismo basale o vicino ad esso) ha senso solo per una valutazione sommaria delle variazioni di valore, che possono includere sia cambiamenti nella ventilazione stessa che disturbi nel consumo di ossigeno.

Per valutare le effettive deviazioni della ventilazione dalla norma, è necessario tenerne conto Fattore di utilizzo dell'ossigeno (KIO 2)- rapporto tra O 2 assorbito (in ml/min) e MAUD(in l/min).

Basato fattore di utilizzo dell'ossigenoè possibile giudicare l'efficacia della ventilazione. Nelle persone sane, l’IC è in media 40.

A KIO2 al di sotto di 35 ml/l la ventilazione è eccessiva rispetto all'ossigeno consumato ( iperventilazione), con aumento KIO2 si parla di valori superiori a 45 ml/l ipoventilazione.

Un altro modo per esprimere l'efficienza dello scambio gassoso della ventilazione polmonare è mediante la definizione equivalente respiratorio, cioè. il volume di aria ventilata per 100 ml di ossigeno consumato: determinare il rapporto MAUD alla quantità di ossigeno consumato (o anidride carbonica - anidride carbonica DE).

In una persona sana, 100 ml di ossigeno consumato o di anidride carbonica liberata sono forniti da un volume di aria ventilata prossimo a 3 l/min.

Nei pazienti con patologie polmonari e disturbi funzionali, l'efficienza dello scambio gassoso è ridotta e il consumo di 100 ml di ossigeno richiede un volume di ventilazione maggiore rispetto alle persone sane.

Nel valutare l'efficacia della ventilazione, un aumento frequenza respiratoria(RR) è considerato un segno tipico di insufficienza respiratoria, è opportuno tenerne conto durante la visita del travaglio: con grado I di insufficienza respiratoria la frequenza respiratoria non supera 24, con grado II arriva a 28, con grado III la frequenza respiratoria è molto elevata.