Газообмен в легких, жизненная ёмкость в легких и показатели сердечной деятельности

Правительство Свердловской области

Министерство  здравоохранения Свердловской области

ГБОУ СПО "Свердловский областной медицинский колледж"

 

 

 

 

 

Тема:

"Газообмен в легких, жизненная ёмкость в легких и показатели сердечной деятельности"

 

 

 

 

 

Выполнила: Павлова Надежда, 291 группа

Проверила: Уткина Татьяна Анатольевна

 

 

 

Нижний Тагил

2013 г.

 

 

Содержание:

 

1. Газообмен в лёгких
2. Жизненная ёмкость в лёгких
3. Показатели сердечной деятельности

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Газообмен в легких 
 
Газообмен - процесс обмена газами между организмом и внешней средой. Основными показателями газообмена является использование кислорода, выделение углекислого газа и дыхательный коэффициент. 
 

Этапы газообмена:

• Поступления кислорода в легкие;
• Газообмен между капиллярами и альвеолами;
• Разнесение кислорода сосудами к тканям;
• Газообмен между сосудами и клетками;
• Поступление богатой CO2 крови к альвеолам.

 

 Кислород, который  поступает в организм человека нужен для окисления продуктов, которые происходят от углеводов, белков и жиров. В результате этого образуется СО2, азотистые соединения, вода, энергия для нормальной работы организма и поддержания температуры тела. Нормальный дыхательный коэффициент (отношение СО2 и О2) равен 0,7 (окисление жиров), 0,8 (окисление белков), 1,0 (окисление углеводов).         Калорический эквивалент кислорода на 1 литр потребленного кислорода при окислении углеводов 5 ккал, при окислении жиров 4,7 ккал.

 Через дыхательные органы до всех клеток проходит O2. Фильтруется в носовой полости, проходит через гортань, трахею, которая переходит в бронхи. Затем бронхи разветвляются и переходят в альвеолы, к которым подходят капилляры. Они собираются в артерии и доносят насыщенную кислородом кровь к левому предсердию и до артерий большого круга кровообращения, которые разветвляются на артериолы и капилляры. Они разносят кислород по всему организму ко всем клеткам и поглощают CO2; капилляры собираются в вены, которые проходят через правое предсердие и по малому кругу кровообращения в легкие, где снова происходит газообмен.

 Легкие - это большой парный орган. Они заполняют почти весь объем грудной полости. Правое легкое большее и состоит из трех частей, левое - из двух. Снаружи каждое легкое покрыто тоненькой плотной соединительнотканной оболочкой - легочной плеврой. Она состоит из двух листков: первый покрывает легкие, другой выстилает грудную полость. Между ними расположена плевральная полость, заполненная плевральной жидкостью, которая смачивает поверхности листьев и уменьшает трение между ними во время дыхательных движений. Вследствие этого легкого при дыхании свободно двигаются по внутренней стороне грудной полости. 

 Остаточный объем воздуха не дает легким падать  даже при интенсивном выдохе. По артериям малого круга кровообращения в легкие поступает венозная кровь, в которой содержится значительный процент углекислого газа. В воздухе, который вдыхает человек, кислорода больше, чем в венозной крови. Поэтому кислород в результате диффузии свободно проходит через стенки альвеол и капилляров в кровь. Здесь кислород соединяется с гемоглобином эритроцитов, создавая оксигемоглобин, и кровь становится артериальной. По легочным венам она поступает до левого предсердия, затем - до левого желудочка, оттуда - к большому кругу. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Жизненная ёмкость в  лёгких

 Жи́зненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ)

максимальное количество воздуха, выдыхаемое после самого глубокого вдоха. ЖЕЛ является одним из основных показателей состояния аппарата внешнего дыхания, широко используемым в медицине.

 Вместе с остаточным объемом, т.е. объемом воздуха, остающегося в легких после самого глубокого выдоха, ЖЕЛ образует общую емкость легких (ОЕЛ). В норме ЖЕЛ составляет около ³/₄ общей емкости легких и характеризует максимальный объем, в пределах которого человек может изменять глубину своего дыхания. При спокойном дыхании здоровый взрослый человек использует небольшую часть ЖЕЛ: вдыхает и выдыхает 300—500 мл воздуха (так называемый дыхательный объем). При этом резервный объем вдоха, т.е. количество воздуха, которое человек способен дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха, и резервный объем выдоха, равный объему дополнительно выдыхаемого воздуха после спокойного выдоха, составляет в среднем примерно по 1500 мл каждый. Во время физической нагрузки дыхательный объем возрастает за счет использования резервов вдоха и выдоха.

 Определяют ЖЕЛ с помощью спирографии. Величина ЖЕЛ в норме зависит от пола и возраста человека, его телосложения, физического развития, а при различных заболеваниях она может существенно уменьшаться, что снижает возможности приспособляемости организма больного к выполнению физической нагрузки. Для оценки индивидуальной величины ЖЕЛ на практике принято сравнивать ее с так называемой должной ЖЕЛ (ДЖЕЛ), которую вычисляют по различным эмпирическим формулам. Так, исходя из показателей роста обследуемого в метрах и его возраста в годах (В), ДЖЕЛ (в литрах) можно рассчитать по следующим формулам: для мужчин ДЖЕЛ = 5,2×рост — 0,029×В — 3,2; для женщин ДЖЕЛ = 4,9×рост — 0,019×В — 3,76; для девочек от 4 до 17 лет при росте от 1 до 1,75 м ДЖЕЛ = 3,75×рост — 3,15; для мальчиков того же возраста при росте до 1,65 м ДЖЕЛ = 4,53×рост — 3,9, а при росте свыше 1,65 м —ДЖЕЛ = 10×рост — 12,85.

 Превышение должных значений ЖЕЛ любой степени не является отклонением от нормы, у физически развитых лиц, занимающихся физкультурой и спортом (особенно плаванием, боксом, легкой атлетикой), индивидуальные значения ЖЕЛ иногда превышают ДЖЕЛ на 30% и более. ЖЕЛ считается сниженной, если ее фактическая величина составляет менее 80% ДЖЕЛ.

 Снижение жизненной емкости легких чаще всего наблюдается при болезнях органов дыхания и патологических изменениях объема грудной полости; во многих случаях оно является одним из важных патогенетических механизмов развития дыхательной недостаточности. Предполагать снижение ЖЕЛ следует во всех случаях, когда выполнение больным умеренной физической нагрузки сопровождается значительным учащением дыхания, особенно если при осмотре выявлено снижение амплитуды дыхательных колебаний стенок грудной клетки, а по данным перкуссии грудной клетки установлено ограничение дыхательных экскурсий диафрагмы или (и) ее высокое стояние. Как симптом определенных форм патологии снижение ЖЕЛ в зависимости от его природы имеет различную диагностическую ценность. Практически важно различать снижение ЖЕЛ за счет возрастания остаточного объема легких (перераспределение объемов в структуре ОЕЛ) и снижение ЖЕЛ вследствие уменьшения ОЕЛ.

За счет увеличения остаточного  объема легких ЖЕЛ снижается при  бронхиальной обструкции с формированием  острого вздутия легких или эмфиземы легких. Для диагностики этих патологических состояний снижение ЖЕЛ не является высокозначимым симптомом, но оно играет существенную роль в патогенезе развивающейся при них дыхательной недостаточности. При этом механизме снижения ЖЕЛ общая воздушность легких и ОЕЛ, как правило, не уменьшены и даже могут быть увеличены, что подтверждается прямым измерением ОЕЛ с помощью специальных методов, а также определяемыми перкуторно низким стоянием диафрагмы и повышением перкуторного тона над легкими (вплоть до «коробочного» звука), расширением и повышением прозрачности легочных полей по данным рентгенологического исследования. Одновременное увеличение остаточного объема и снижение ЖЕЛ значительно уменьшают отношение ЖЕЛ к объему вентилируемого пространства в легких, что приводит к вентиляционной дыхательной недостаточности. Компенсировать снижение ЖЕЛ в этих случаях могло бы учащение дыхания, но при бронхиальной обструкции возможность такой компенсации резко ограничена из-за вынужденного удлиненного выдоха, поэтому при высокой степени обструкции снижение ЖЕЛ приводит, как правило, к выраженной гиповентиляции легочных альвеол и развитию гипоксемии. Снижение ЖЕЛ вследствие острого вздутия легких имеет обратимый характер.

 Причинами снижения ЖЕЛ вследствие уменьшения ОЕЛ могут быть либо уменьшение емкости плевральной полости (торакодиафрагмальная патология), либо убыль функционирующей паренхимы легких и патологическая ригидность легочной ткани, что формулирует ограничительный, или рестриктивный, тип дыхательной недостаточности. В основе ее развития лежит уменьшение площади диффузии газов в легких в связи со снижением числа функционирующих альвеол. Вентиляция последних существенно не нарушается, т.к. отношение ЖЕЛ к объему вентилируемого пространства в этих случаях не снижается, а чаще возрастает (за счет одновременного снижения остаточного объема); учащение дыхания сопровождается гипервентиляцией альвеол с признаками гипокапнии. Из торакодиафрагмальной патологии снижение ЖЕЛ и ОЕЛ чаще всего обусловливают высокое стояние диафрагмы, например при Асците, ожирении, массивный плевральный выпот (при Гидротораксе, Плеврите, мезотелиоме плевры) и обширные плевральные сращения, Пневмоторакс, выраженный кифосколиоз. Круг болезней легких, сопровождающихся рестриктивной дыхательной недостаточностью, невелик и включает в основном тяжелые формы патологии: фиброзы легких при бериллиозе, Саркоидозе, синдроме Хаммена — Рича, диффузных заболеваниях соединительной ткани, резко выраженный очагово-диффузный пневмоосклероз , отсутствие легкого (после пульмонэктомии) или его части (после резекции легкого).

 Уменьшение ОЕЛ — основной и наиболее достоверный функционально-диагностический симптом легочной рестрикции. Однако до измерения ОЕЛ, требующего специальной аппаратуры, редко используемой в поликлиниках и районных стационарах, основным показателем рестриктивных нарушений дыхания является снижение ЖЕЛ как отражение уменьшения ОЕЛ. О последнем следует думать, когда снижение ЖЕЛ выявляется при отсутствии выраженных нарушений бронхиальной проходимости, а также в случаях, когда оно сочетается с признаками уменьшения общей воздушной емкости легких (по данным перкуссии и рентгенологического исследования) и высоким стоянием нижних границ легких. Диагностика облегчается при наличии у больного характерной для рестрикции инспираторной одышки с коротким затрудненным вдохом и быстрым выдохом при повышенной частоте дыхания.

 У больных со сниженной ЖЕЛ через определенные промежутки времени целесообразно повторять ее измерения с целью наблюдения за динамикой дыхательных функций и оценки проводимого лечения.

II Жи́зненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ)

показатель  внешнего дыхания, представляющий собой  объем воздуха, выходящего из дыхательных  путей при максимальном выдохе, произведенном после максимального вдоха.

 Жи́зненная ёмкость лёгких до́лжная (ДЖЕЛ) — расчетный показатель для оценки фактической Ж. ё. л., определяемый по данным о возрасте и росте обследуемого с помощью специальных формул.

 Жи́зненная ёмкость лёгких форси́рованная (ФЖЕЛ) — Ж. ё. л., определяемая при максимально быстром выдохе; в норме составляет 90—92% Ж. ё. л., определенной обычным способом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Показатели  сердечной деятельности

 

 Основной функцией сердца является нагнетание крови в систему сосудов. Насосная функция сердца характеризуется несколькими показателями. Одним из важнейших показателей работы сердца является минутный объем кровообращения (МОК) - количество крови, выбрасываемое желудочками сердца в минуту. МОК левого и правого желудочков одинаков. Синонимом понятия МОК является термин «сердечный выброс» (СВ). МОК - это интегральный показатель работы сердца, зависящий от величины систолического объема (СО) - количества крови (мл; л), выбрасываемого сердцем за одно сокращение, и ЧСС. Таким образом, МОК (л/мин) = СО (л) х ЧСС (уд/мин). В зависимости от характера деятельности человека в данный момент времени (особенности физической работы, поза, степень психоэмоционального напряжения и др.) доля вклада ЧСС и СО в изменения МОК различна. Ориентировочные величины ЧСС, СО и МОК в зависимости от положения тела, пола, физической подготовленности и уровня физической активности.

 

Частота сердечных сокращений

 ЧСС в покое. ЧСС - один из самых информативных показателей состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом. Начиная с рождения и до 20-30 лет ЧСС в покое снижается со 100-110 до 70 уд/мин у молодых нетренированных мужчин и до 75 уд/мин у женщин. В дальнейшем, с увеличением возраста, ЧСС незначительно возрастает: у 60-76-летних в покое по сравнению с молодыми на 5-8 уд/мин.

 ЧСС при мышечной работе. Единственной возможностью повысить доставку кислорода к работающим мышцам является увеличение объема крови, поступающей к ним в единицу времени. Для этого должен возрасти МОК. Поскольку ЧСС прямо влияет на величину МОК, то повышение ЧСС при мышечной работе является обязательным механизмом, направленным на удовлетворение значительно возрастающих нужд метаболизма.

 Если мощность циклической работы выразить через величину потребляемого кислорода (в процентах от величины максимального потребления кислорода - МПК), то ЧСС возрастает в линейной зависимости от мощности работы. У женщин при условии равного с мужчинами потребления Ог ЧСС обычно на 10-12 уд/мин выше.

 Наличие прямо пропорциональной зависимости между мощностью работы и величиной ЧСС делает частоту пульса важным информативным показателем в практической деятельности тренера и педагога. При многих видах мышечной деятельности ЧСС - точный и легкоопределяемый показатель интенсивности выполняемых физических нагрузок, физиологической стоимости работы, особенностей протекания периодов восстановления.

 Для практических нужд необходимо знать величину максимальной ЧСС у лиц разного пола и возраста. С возрастом максимальные величины ЧСС как у мужчин, так и у женщин снижаются. Точную величину ЧСС у каждого конкретного человека можно определить лишь опытным путем, регистрируя частоту пульса во время работы возрастающей мощности на велоэргометре. Практически для ориентировочного суждения о максимальной ЧСС человека (независимо от пола) используют формулу: ЧССмаКс = 220 - возраст (в годах).

 

Систолический объем сердца

 Систолический (ударный) объем сердца - это количество крови, выбрасываемое каждым желудочком за одно сокращение. Наряду с ЧСС СО оказывает существенное влияние на величину МОК. У взрослых мужчин СО может меняться от 60-70 до 120-190 мл, а у женщин - от 40-50 до 90-150 мл.

 СО - это разность между конечно-диастолическим и конечно-систолическим объемами. Следовательно, увеличение СО может происходить как посредством большего заполнения полостей желудочков в диастолу (увеличение конечно-диастолического объема), так и посредством увеличения силы сокращения и уменьшения количества крови, остающейся в желудочках в конце систолы (уменьшение конечно-систолического объема). Изменения СО при мышечной работе. В самом начале работы из-за относительной инертности механизмов, приводящих к увеличению кровоснабжения скелетных мышц, венозный возврат возрастает сравнительно медленно. В это время увеличение СО происходит в основном благодаря увеличению силы сокращения миокарда и уменьшению конечно-систолического объема. По мере продолжения циклической работы, выполняемой в вертикальном положении тела, благодаря значительному увеличению потока крови через работающие мышцы и активации мышечного насоса, возрастает венозный возврат к сердцу. Вследствие этого конечно-диастолический объем желудочков у нетренированных лиц со 120-130 мл в покое повышается до 160-170 мл, а у хорошо тренированных спортсменов даже до 200-220 мл. В это же время происходит увеличение силы сокращения сердечной мышцы. Это, в свою очередь, приводит к более полному опорожнению желудочков во время систолы. Конечно-систолический объем при очень тяжелой мышечной работе может уменьшиться у нетренированных до 40 мл, а у тренированных до 10-30 мл. То есть увеличение конечно-диастолического объема и уменьшение конечно-систолического приводят к значительному повышению СО.