Как узнать дыхательный объем

Как узнать дыхательный объем

Процесс внешнего дыхания обусловлен изменением объема воздуха в легких в течение фаз вдоха и выдоха дыхательного цикла. При спокойном дыхании соотношение длительности вдоха к выдоху в дыхательном цикле равняется в среднем 1:1,3. Внешнее дыхание человека характеризуется частотой и глубиной дыхательных движений. Частота дыхания человека измеряется количеством дыхательных циклов в течение 1 мин и ее величина в покое у взрослого человека варьирует от 12 до 20 в 1 мин. Этот показатель внешнего дыхания возрастает при физической работе, повышении температуры окружающей среды, а также изменяется с возрастом. Например, у новорожденных частота дыхания равна 60—70 в 1 мин, а у людей в возрасте 25—30 лет — в среднем 16 в 1 мин. Глубина дыхания определяется по объему вдыхаемого и выдыхаемого воздуха в течение одного дыхательного цикла. Произведение частоты дыхательных движений на их глубину характеризует основную величину внешнего дыхания — вентиляцию легких. Количественной мерой вентиляции легких является минутный объем дыхания — это объем воздуха, который человек вдыхает и выдыхает за 1 мин. Величина минутного объема дыхания человека в покое варьирует в пределах 6—8 л. При физической работе у человека минутный объем дыхания может возрастать в 7—10 раз.

Рис. 10.5. Объемы и емкости воздуха в легких человека и кривая (спирограмма) изменения объема воздуха в легких при спокойном дыхании, глубоком вдохе и выдохе. ФОЕ — функциональная остаточная емкость.

Легочные объемы воздуха. В физиологии дыхания принята единая номенклатура легочных объемов у человека, которые заполняют легкие при спокойном и глубоком дыхании в фазу вдоха и выдоха дыхательного цикла (рис. 10.5). Легочный объем, который вдыхается или выдыхается человеком при спокойном дыхании, называется дыхательным объемом. Его величина при спокойном дыхании составляет в среднем 500 мл. Максимальное количество воздуха, которое может вдохнуть человек сверх дыхательного объема, называется резервным объемом вдоха (в среднем 3000 мл). Максимальное количество воздуха, которое может выдохнуть человек после спокойного выдоха, называется резервным объемом выдоха (в среднем 1100 мл). Наконец, количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха, называется остаточным объемом, его величина равна примерно 1200 мл.

Сумма величин двух легочных объемов и более называется легочной емкостью. Объем воздуха в легких человека характеризуется инспираторной емкостью легких, жизненной емкостью легких и функциональной остаточной емкостью легких. Инспираторная емкость легких (3500 мл) представляет собой сумму дыхательного объема и резервного объема вдоха. Жизненная емкость легких (4600 мл) включает в себя дыхательный объем и резервные объемы вдоха и выдоха. Функциональная остаточная емкость легких (1600 мл) представляет собой сумму резервного объема выдоха и остаточного объема легких. Сумма жизненной емкости легких и остаточного объема называется общей емкостью легких, величина которой у человека в среднем равна 5700 мл.

При вдохе легкие человека за счет сокращения диафрагмы и наружных межреберных мышц начинают увеличивать свой объем с уровня функциональной остаточной емкости, и его величина при спокойном дыхании составляет дыхательный объем, а при глубоком дыхании — достигает различных величин резервного объема вдоха. При выдохе объем легких вновь возвращается к исходному уровню функциональной остаточной емкости пассивно, за счет эластической тяги легких. Если в объем выдыхаемого воздуха начинает входит воздух функциональной остаточной емкости, что имеет место при глубоком дыхании, а также при кашле или чиханье, то выдох осуществляться за счет сокращения мышц брюшной стенки. В этом случае величина внутриплеврального давления, как правило, становится выше атмосферного давления, что обусловливает наибольшую скорость потока воздуха в дыхательных путях.

Источник

Спирография легких

Оценка функции внешнего дыхания играет большую роль в диагностике большого количества заболеваний легких и бронхов, позволяя обнаружить изменения еще до появления их первых признаков, определить динамику изменений при проведении лечения. С этой целью сегодня используются разные методы, но одним из наиболее информативных и при этом безопасных является спирография.

Что такое спирография

Спирография или спирометрия представляет собой диагностический метод исследования функции внешнего дыхания и является главным способом оценки функционального состояния легких и бронхов. Она широко применяется в пульмонологии и терапии, поскольку позволяет установить:

Дополнительно определяется индекс Тиффно (ИТ), являющийся отношением ОФВ₁/ФЖЕЛ.

Таким образом, спирография дает большое количество информации об особенностях функционирования органов дыхания конкретного больного, что позволяет не только обнаружить признаки патологических изменений, но и разработать наиболее эффективную тактику лечения. В результате удается обнаружить:

Процедура может проводиться детям, начиная с 5-ти лет. Но в силу возраста она не всегда оказывается информативной, поскольку ребенку бывает сложно объяснить, что от него требуется, особенно при выполнении форсированного выдоха.

Показания к проведению спирографии

Поскольку спирография является безопасным и достаточно простым в проведении диагностическим методом, ее широко используют в пульмонологии, а также в терапии при подозрении на наличие заболеваний пульмонологического профиля. А именно ее назначают при:

Также провести спирографию рекомендуется всем, кто имеет большой стаж курения.

Выполнение спирографии показано и в профилактических целях. Поэтому ее вносят в перечень обязательных исследований, подлежащих выполнению при ежегодном профилактическом медицинском обследовании. Кроме того, ее назначают людям, работающим на вредных производствах, и детям при наличии у близких родственников хронических заболеваний органов дыхания, аллергических реакций, проявляющихся бронхоспазмом. Она же используется для внесения корректив в терапию бронхиальной астмы и ХОБЛ.

Особенности подготовки

Для получения максимально точных данных выполнение спирографии требует несложной подготовки. Так, следует воздержаться от употребления пищи за 6—8 часов до ее проведения, поэтому обычно исследование назначают на утро. Также перед процедурой не рекомендуется пить крепкий чай или кофе, курить. Накануне следует поужинать легким блюдами, отказаться от алкоголя и энергетиков. Допускается за час до исследования выпить стакан теплой воды. Кроме того, лучше отказаться от утренней зарядки, если таковая практикуется.

На спирографию стоит приходить в свободной, удобной одежде, которая не стесняет дыхания. Поэтому лучше не надевать галстук, тесное белье и т. д. Непосредственно процедура проводится примерно через 20 минут после того, как пациент пришел в клинику. Это время требуется для того, чтобы полностью нормализовалась работа дыхательной и сердечно-сосудистой системы после физической нагрузки.

По рекомендации лечащего врача перед спирографией стоит сделать перерыв в использовании бронхолитиков, часто назначающихся при бронхиальной астме, ХОБЛ и других обструктивных заболеваниях органов дыхания. Так, использование β₂-антагонистов короткого действия, в частности Сальбутамола, Вентолина, Беродуала следует отменить минимум за 6 часов до проведения спирографии. Ингаляции β₂-антагонистов длительного действия, т. е. Серетида, Фостера, Форадила, Симбикорта, Сереванта и применение Оксиса необходимо проводить не позднее, чем за 12 часов до исследования. Что же касается пролонгированных теофиллинов, например, Спирива, то отмену препарата производят за сутки до спирографии. Но прекращать прием данных лекарственных средств следует только по согласованию с лечащим врачом.

Как проводится спирометрия

По сути, спирография и спирометрия – одно и то же. Единственная разница между этими понятиями заключается в том, что спирометрией можно назвать сам процесс выполнения исследования, а при спирографии его результат выдается в виде графика, точно описывающего функцию легких. Сегодня эти понятия идентичны и взаимозаменяемы.

Сейчас практически везде для оценки дыхательной функции используется компьютерная спирометрия, хотя ранее для этих целей применялись механические приборы, как правило, водного типа. Современные цифровые устройства, называемые спирографами, позволяют снять нужные показания в разных режимах и автоматически рассчитать необходимые соотношения, что существенно ускоряет и упрощает проведение диагностики. Система дополнительно учитывает вес, рост, пол, возраст пациента.

Спирография может выполняться при спокойном дыхании с целью определения жизненной емкости легких, при форсированном (резком, сильном) выдохе и с проведением функциональных проб:

Аппарат для выполнения спирографии может быть закрытым и открытым. В первом случае он имеет вид герметично закрывающейся прозрачной камеры, соединенной с регистрирующей частью. Открытые аппараты обеспечивают вдыхание атмосферного воздуха и представляют собой компьютер того или иного размера и присоединенный к нему мундштук с датчиками.

Непосредственно проведение спирографии заключается в следующем:

Чтобы добиться правильного выполнения форсированного выдоха, может потребоваться 3—8 попыток, так как приступ кашля, смыкание голосовых связок, ранняя остановка выдоха, перекрытие мундштука приводит к получению неточных результатов.

Исследование длится 15—45 минут. После окончания процедуры компьютер составляет график по результатам исследования, который называют спирограммой. При обнаружении отклонений в ней процедуру обычно повторяют, порой неоднократно. Если же изменения стойкие и сохраняются от исследования к исследованию, больному рекомендуется пройти дополнительные диагностические процедуры или выполнить спирометрию с бронхолитиком.

Например, в спорных случаях может выполняться исследование особенностей диффузии легких, т. е. качество поступления кислорода из легких в кровь и выведения углекислого газа. Изменение этого параметра указывает о тяжелых нарушениях дыхательной функции. Также пациентам может рекомендоваться проведение бронхоспирометрии, т. е. введение бронхоскопа под анестезией с оценкой функциональности каждого легкого в отдельности с вычислением его минутного, жизненного объема и ряда других показателей.

В комплексе со спирографией нередко назначаются ЭКГ, УЗИ сердца и рентген легких, так как это позволяет точно установить наличие или отсутствие связи между патологиями бронхолегочной и сердечно-сосудистой систем.

Расшифровка результатов

Интерпретация результатов исследования – задача специалиста. При этом обязательно учитываются не только полученные данные, но и качество проведенной процедуры, возможность ложноположительной и ложноотрицательной интерпретации.

Заключение составляется путем сравнения полученных данных с нормальными показателями ОФВ₁, ЖЕЛ, ФЖЕЛ, ИТ, МВЛ и другими. У здоровых людей эти величины всегда выше 80% от показателей нормы. На наличие патологических изменений указывает получение данных ниже 70% нормальных показателей.

Частота дыхания

Изначально оцениваются показатели частоты дыхания, т. е. количество сделанных вдохов и выдохов в течение минуты. В норме взрослый человек делает 16—20 дыхательных движений в минуту, дети – больше в зависимости от возраста. На этот показатель влияет положение тела пациента во время проведения исследования, степень эмоционального возбуждения и употребление накануне пищи. Если эти условия выполнения спирографии не были нарушены, увеличение частоты дыхания может указывать на наличие:

Если учащение дыхательных движений сочетается со снижением глубины, подобное может быть признаком сухого плеврита, острого миозита, межреберной невралгии, переломов ребер, присутствия в легких метастаз.

Снижение показателей частоты дыхания характерно для поражений головного мозга, в частности, менингита, опухолей, отека головного мозга и кровоизлияний в него.

Дыхательный объем

Дыхательный объем (ДО) – количество вдыхаемого воздуха за 1 вздох. В норме он составляет 0,5—0,8 л, но диагностическим параметром считается его снижение на фоне увеличения частоты дыхания или наоборот. Так, увеличение дыхательного объема при увеличении частоты дыхания наблюдается при повышенной температуре тела или присутствии анемии. Снижение обоих показателей типично для эмфиземы легких, выраженного сужения трахеи, заболеваний, вызывающих угнетение функции дыхательного центра, расположенного в головном мозге.

Минутный объем дыхания

МОД рассчитывается путем получения произведения показателя частоты дыхания на дыхательный объем. Поэтому в норме у взрослого человека МОД составляет порядка 4—10 л. Этот параметр является важным для оценки качества вентиляции мельчайших составляющих легких, альвеол. Ведь при глубоком и поверхностном дыхании попадающий в легкие воздух по-разному их наполняет. При неглубоком, частом дыхании он может не доходить до альвеол, что снижает качество течения газообменных процессов в организме.

Возрастание показателей МОД может указывать на развитие легочной или сердечной недостаточности легкой и средней тяжести, тиреотоксикоза или поражений центральной нервной системы. Снижение же этой величины является признаком тяжелой легочной или сердечной недостаточности, микседемы или угнетения дыхания.

Но МОД во многом зависит от психологического состояния пациента, степени тренированности легких, особенностей метаболизма. Поэтому часто этот показатель воспринимают в качестве вспомогательного.

Жизненная емкость легких

ЖЕЛ показывает не общий объем легких, а максимально возможный объем воздуха, который конкретный человек способен вдохнуть и выдохнуть, т. е. в него входит и резервный объем вдоха и выдоха. У здорового взрослого человека этот показатель равен 3000—5000 мл и приближается к индивидуально рассчитанной по математической формуле должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ).

ДЖЕЛ для взрослых мужчин = (27,63 – 0,122 х В) х L;

ДЖЕЛ для взрослых женщин = (21,78 – 0,101 х В) х L.

В норме разница между полученным и рассчитанным показателем не должна быть более 15%. Получение большей разницы характерно для:

Незначительное снижение ЖЕЛ указывает на обструктивные заболевания бронхов.

Форсированная жизненная емкость легких

Этот показатель, сокращенно называемый ФЖЕЛ, в норме должен быть не более чем на 100-300 мл меньше ЖЕЛ. С его помощью можно оценить эластичность легких, качество функционирования дыхательных мышц и проходимость бронхов.

При увеличении разницы между ЖЕЛ и ФЖЕЛ до 1500 мл и более, следует предположить наличие:

Объем форсированного выдоха за 1 секунду

ОФВ₁ – индивидуальный показатель, зависящий от пола, возраста и веса. У здорового человека он должен находиться в пределах 1,4—4,2 л/сек. Но полученный при спирографии результат обязательно сравнивают с должным, который рассчитывают для каждого пациента отдельно по формуле:

ОФВ₁ для мужчин = 0,036∙рост – 0,031∙вес;

ОФВ₁ для женщин = 0,026∙рост – 0,028∙вес.

Отклонения полученного ОФВ₁ от должного является показателем наличия хронической бронхиальной обструкции, а также позволяет контролировать динамику течения заболевания.

Обнаружить обструктивные заболевания на ранних этапах развития поможет средняя объемная скорость (СОС), отражающая скорость выполнения форсированного выдоха в средине дыхательного движения.

Индекс Тиффно

ИТ рассчитывается как отношение ОФВ₁ к ЖЕЛ и у здоровых людей равен 70—90%. Этот показатель уменьшается при:

По ИТ можно установить тип обструкции. Дополнительно проводится проба с бронхолитиками и, если после ее проведения ИТ возрастает, причина заключается в бронхоспазме. Если же ситуация не изменяется, следует искать корень проблемы в других патологиях.

Максимальная вентиляция легких

У взрослых здоровых людей МВЛ равна 50—180 л/мин. Снижение этого показателя характерно для развития дыхательной или сердечной недостаточности.

Показатели скорости движения воздуха

Эти параметры рассчитываются по достаточно сложному алгоритму, заключающемся в построении треугольника на полученной спирограмме. Нормальными значениями считаются 160—300 мм/мин.

Таким образом, на основании изменения только одного из показателей спирометрии невозможно поставить диагноз. Всегда полученные данные оцениваются в комплексе и по изменению ряда параметров говорят о наличии того или иного заболевания, что дополнительно подтверждают другими инструментальными исследованиями.

Противопоказания

Несмотря на простоту и безопасность процедуры, существуют ситуации, когда проведение спирографии может нанести пациенту вред. Выполнение спирографии противопоказано при:

Важно: несмотря на большую информативность спирографии, не всегда проблемы с дыханием связаны с нарушением функции внешнего дыхания, и нормальные показатели спирографии не являются признаком здоровья, поэтому могут присутствовать те или иные жалобы, связанные с одышкой и кашлем.

Одними из факторов, оказывающих влияние на функцию легких, могут быть:

Всех пациентов обследуют, учитывая множество факторов, оказывающих влияние на функцию легких, а терапия подбирается индивидуально в зависимости от состояния организма и его резервных возможностей. Комплексный подход в сочетании с другими методами лечения дает возможность сократить период реабилитации и усилить эффективность проводимых мероприятий, минимизировать медикаментозное лечение, уменьшить риск возникновения осложнений в будущем.

Таким образом, спирография является весьма информативным диагностическим методом, позволяющим получить много информации о работе органов дыхания, проследить эффективность назначенной терапии и дифференцировать ряд патологий бронхов и легких от заболеваний сердечно-сосудистой и других систем. При этом он отличается простотой выполнения, безопасностью и доступностью, что позволяет использовать спирографию практически без ограничений, в том числе в рамках профилактических осмотров.

Источник

Спирометрия

Из статьи читатель узнает, в чем суть этого метода исследования, о показаниях и противопоказаниях к нему, а также о методике его проведения и основных показателях, определяемых в процессе диагностики.

Система дыхания человека состоит из трех частей:

Патологические изменения любого из отделов вызывают нарушения дыхания. Спирометрия предназначена для того, чтобы оценить его качество, предварительно определить, какая часть бронхолегочной системы поражена, судить о степени тяжести болезни, скорости ее прогрессирования и эффективности проводимых лечебных мероприятий.

Существует целый ряд показателей, измеряемых в процессе исследования. Однако любой из них – величина непостоянная, зависящая от возраста, массы тела, роста пациента, общей его тренированности, самочувствия и состояния здоровья в целом.

Показания к проведению исследования

Основной областью медицины, в которой применяется этот метод диагностики, является пульмонология. Также его используют в аллергологии, реже – в кардиологии.

Обычно проводят спирометрию в таких ситуациях:

Ключевое значение спирометрия имеет в диагностике и дифференциальной диагностике хронической обструктивной болезни легких (ХОЗЛ) и бронхиальной астмы, а также для оценки эффективности их лечения. Лицам, страдающим этими заболеваниями, рекомендовано регулярное (как минимум, 1, а лучше – 2 раза в год) проведение спирометрии в условиях медучреждения, а дома – контроль показателей внешнего дыхания при помощи специального прибора – пикфлуометра.

Также это исследование рекомендуют лицам, работающим в условиях вредного производства, длительно курящим, страдающим болезнями дыхательных путей аллергической природы.

Противопоказания

Обращаем внимание читателя на то, что необходимость проведения спирометрии оценивает исключительно лечащий врач. Он может посчитать это исследование нежелательным и даже опасным при некоторых заболеваниях пациента, не указанных в данном разделе, а может, напротив, определенные противопоказания счесть относительными и провести диагностику даже при их наличии. Все индивидуально!

Чтобы исследование было максимально информативным, пациенту следует:

Также за сутки до спирометрии обследуемому рекомендуют отказаться от кофе, чая и других кофеинсодержащих напитков, непосредственно перед ее проведением – ослабить ремень, галстук и другие стесняющие дыхание предметы одежды, вытереть помаду с губ, отдохнуть в течение 15-30 минут.

Методика проведения

Спирометрию проводят при помощи одноименного прибора – спирометра, который в течение всей процедуры регистрирует объем и скорость вдыхаемого/выдыхаемого воздуха. Состоит он из датчика, функция которого – воспринимать поток воздуха, определять вышеуказанные его характеристики, и устройства, преобразующего их значения в цифровой формат и рассчитывающего необходимые показатели.

Во время исследования пациент располагается сидя на стуле, в рот ему вводят загубник, а на нос надевают специальный зажим, который исключит искажение результатов спирометрии, возникшее по причине носового дыхания. То есть в течение всей процедуры человек дышит исключительно ртом. К загубнику подсоединена трубка, по которой воздух попадает в спирометр.

Врач объясняет обследуемому суть процедуры и включает аппарат. Пациент полностью подчиняется врачу – дышит так, как ему говорят, таким образом выполняя ряд тестов. Чтобы исключить погрешности и повысить информативность исследования, один и тот же тест, как правило, проводят по нескольку раз, а в заключении при этом учитывают среднее его значение.

Зачастую при спирометрии проводят и пробу с препаратом, расширяющим бронхи. Это необходимо для того, чтобы определить обратимость обструкции, если таковая имеется. Проба помогает отдифференцировать бронхиальную астму от хронической обструктивной болезни легких. После классического исследования пациенту предлагают вдохнуть дозу препарата, и через несколько минут спирометрию повторяют. На основании полученных результатов врач определяет, как бронхи пациента отреагировали на бронходилататор – уменьшилась обструкция или практически нет.

Показатели вентиляции, определяемые путем спирометрии

ДЖЕЛ (для мужчин) = 0.052 * рост – 0.028 * возраст – 3.2

ДЖЕЛ (для женщин) = 0.049 * рост – 0.019 * возраст – 3.76

Единица измерения роста – см.

От 3 до 5 л.ООЛ – остаточный объем легкихКоличество воздуха, которое остается в легких после максимально возможного выдоха.От 1 до 1.5 л или 20-30 % от жизненной емкости легких.ОЕЛ – общая емкость легкихКоличество воздуха в легких после максимального вдоха. Вычисляется по формуле: ОО + ЖЕЛ.От 5 до 7 л.Индекс (проба) ТиффноЕго вычисляют по формуле: ОФВ₁ (мл) / ЖЕЛ (мл) * 100 %.Более 70-75 %.

Выделяют 2 типа вентиляционной недостаточности: обструктивный и рестриктивный. Первый возникает при сужении просвета бронхов и повышении сопротивления потоку воздуха. Причиной второго является уменьшение способности ткани легких к растяжению или дыхательной поверхности в целом.

В пользу обструктивного типа будут свидетельствовать такие показатели спирометрии:

При рестриктивном типе вентиляционной недостаточности будет обнаружена сниженная общая емкость легких.

Ощущения пациента

Как правило, спирометрия переносится обследуемыми хорошо – они чувствуют себя комфортно, не испытывают каких-либо неприятных ощущений или боли.

В некоторых случаях после пробы с бронходилататором пациент ощущает сердцебиение и легкое дрожание в конечностях. Не стоит волноваться – это состояние временное и не опасное для здоровья.

Крайне редко больные реагируют на исследование приступом кашля или бронхоспазмом, что делает спирометрию невозможной, требует ее прекращения и оказания больному медицинской помощи.

Могут ли быть ошибки

Иногда результаты исследования могут быть неточными. Причиной этого являются, как правило, неисправность, неправильная настройка спирометра либо нарушение техники исследования. В ряде случаев ошибку допускают пациенты, когда дышат через нос, не выполняют беспрекословно рекомендации врача относительно дыхания (например, при записи ЖЕЛ делают неполный выдох).

К какому врачу обратиться

Спирометрию в своей практике широко применяют пульмонологи. Кроме того, это один из основных методов диагностики бронхиальной астмы в аллергологии. Спирометрия используется кардиологами для разделения легочной и сердечной одышки.

Заключение

Спирометрия – важный информативный метод диагностики, позволяющий оценить характер дыхательных нарушений и эффективность проводимой терапии. В некоторых случаях (например, после недавно перенесенных инфаркта, инсульта, операции на глазах или внутриполостной, при гипертензивном кризе или аневризме аорты) проводить его противопоказано.

Приборы, при помощи которых проводят исследование, имеются в арсенале практически каждого кабинета функциональной диагностики (и в поликлинике, и в стационаре), а иногда – и непосредственно в кабинете врача-терапевта или пульмонолога.

Спирометрия – это безболезненная, несложная для пациента процедура, которая в определенных ситуациях помогает врачу определиться с диагнозом, а он, как известно, является залогом успешного лечения.

Источник