Kiasi cha dakika ya kupumua ni. Kupumua kwa nje na kiasi cha mapafu

uwanja_wa_maandishi

uwanja_wa_maandishi

mshale_juu

Kawaida kwa seli zote zilizo hai ni mchakato wa kuvunja molekuli za kikaboni kupitia mfululizo wa athari za enzymatic, na kusababisha kutolewa kwa nishati. Karibu mchakato wowote ambao oxidation ya vitu vya kikaboni husababisha kutolewa kwa nishati ya kemikali inaitwa kupumua. Ikiwa inahitaji oksijeni, basi kupumua kunaitwaaerobiki, na ikiwa athari hutokea kwa kukosekana kwa oksijeni - anaerobic kupumua. Kwa tishu zote za wanyama wenye uti wa mgongo na wanadamu, chanzo kikuu cha nishati ni michakato ya oxidation ya aerobic, ambayo hufanyika kwenye mitochondria ya seli iliyobadilishwa ili kubadilisha nishati ya oxidation kuwa nishati ya misombo ya nishati ya juu kama vile ATP. Mlolongo wa athari ambazo seli za mwili wa mwanadamu hutumia nishati ya vifungo vya molekuli za kikaboni huitwa. ndani, tishu au simu za mkononi kupumua.

Kupumua kwa wanyama wa juu na wanadamu kunaeleweka kama seti ya michakato ambayo inahakikisha usambazaji wa oksijeni kwa mazingira ya ndani ya mwili na matumizi yake kwa oxidation. jambo la kikaboni na kuondolewa kwa kaboni dioksidi kutoka kwa mwili.

Kazi ya kupumua kwa wanadamu inafanywa na:

1) kupumua kwa nje, au kwa mapafu, ambayo hubeba kubadilishana gesi kati ya mazingira ya nje na ya ndani ya mwili (kati ya hewa na damu);
2) mzunguko wa damu, ambayo inahakikisha usafiri wa gesi kwenda na kutoka kwa tishu;
3) damu kama chombo maalum cha usafiri wa gesi;
4) ndani, au tishu, kupumua, ambayo hubeba mchakato wa moja kwa moja wa oxidation ya seli;
5) njia za udhibiti wa neurohumoral wa kupumua.

Matokeo ya shughuli za mfumo wa kupumua nje ni uboreshaji wa damu na oksijeni na kutolewa kwa dioksidi kaboni ya ziada.

Mabadiliko katika utungaji wa gesi ya damu katika mapafu yanahakikishwa na taratibu tatu:

1) uingizaji hewa unaoendelea wa alveoli ili kudumisha muundo wa kawaida wa gesi ya hewa ya alveolar;
2) uenezaji wa gesi kupitia membrane ya alveolar-capillary kwa kiasi cha kutosha kufikia usawa katika shinikizo la oksijeni na dioksidi kaboni katika hewa ya alveoli na damu;
3) mtiririko wa damu unaoendelea katika capillaries ya mapafu kwa mujibu wa kiasi cha uingizaji hewa wao.

Uwezo wa mapafu

uwanja_wa_maandishi

uwanja_wa_maandishi

mshale_juu

Jumla ya uwezo. Kiasi cha hewa katika mapafu baada ya msukumo mkubwa ni uwezo wa jumla wa mapafu, thamani ambayo kwa mtu mzima ni 4100-6000 ml (Mchoro 8.1).
Inajumuisha uwezo muhimu wa mapafu, ambayo ni kiasi cha hewa (3000-4800 ml) inayotoka kwenye mapafu wakati wa kuvuta pumzi baada ya kuvuta pumzi zaidi, na
hewa iliyobaki (1100-1200 ml), ambayo bado inabaki kwenye mapafu baada ya kutolea nje kwa kiwango cha juu.

Jumla ya uwezo = Uwezo muhimu + Kiasi cha mabaki

Uwezo muhimu hufanya ujazo tatu wa mapafu:

1) kiasi cha mawimbi , inayowakilisha kiasi (400-500 ml) ya hewa iliyoingizwa na kutolewa wakati wa kila mzunguko wa kupumua;
2) hifadhi kiasikuvuta pumzi (hewa ya ziada), i.e. kiasi (1900-3300 ml) ya hewa ambayo inaweza kuvuta pumzi wakati wa kuvuta pumzi baada ya kuvuta kawaida;
3) kiasi cha hifadhi ya kumalizika muda wake (hifadhi hewa), i.e. kiasi (700-1000 ml) ambacho kinaweza kutolewa kwa pumzi ya juu baada ya kuvuta pumzi ya kawaida.

Uwezo muhimu = Kiasi cha hifadhi ya msukumo + Kiasi cha mawimbi + Kiasi cha akiba ya muda wa matumizi

uwezo wa kufanya kazi wa mabaki. Wakati wa kupumua kwa utulivu, baada ya kuvuta pumzi, kiasi cha hifadhi ya kutolea nje na kiasi cha mabaki hubakia kwenye mapafu. Jumla ya juzuu hizi inaitwa uwezo wa kufanya kazi wa mabaki, pamoja na uwezo wa kawaida wa mapafu, uwezo wa kupumzika, uwezo wa usawa, hewa ya buffer.

uwezo wa kufanya kazi wa mabaki = Kiasi cha akiba cha muda wa matumizi + Kiasi cha mabaki

Ili kutathmini ubora wa kazi ya mapafu, inachunguza kiasi cha mawimbi (kwa kutumia vifaa maalum - spirometers).

Kiasi cha mawimbi (TV) ni kiasi cha hewa ambacho mtu huvuta na kutoa wakati wa kupumua kwa utulivu katika mzunguko mmoja. Kawaida = 400-500 ml.

Kiwango cha kupumua kwa dakika (MRV) ni kiasi cha hewa kinachopita kwenye mapafu kwa dakika 1 (MRV = DO x RR). Kawaida = lita 8-9 kwa dakika; kuhusu 500 l kwa saa; 12000-13000 lita kwa siku. Wakati wa kuongezeka shughuli za kimwili MOD inaongezeka.

Sio hewa yote ya kuvuta pumzi inashiriki katika uingizaji hewa wa alveolar (kubadilishana gesi), kwa sababu sehemu yake haifikii acini na inabaki ndani njia ya upumuaji ambapo hakuna fursa ya kueneza. Kiasi cha njia za hewa kama hizo huitwa "nafasi iliyokufa ya kupumua". Kawaida kwa mtu mzima = 140-150 ml, i.e. 1/3 KWA.

Kiasi cha hifadhi ya msukumo (IRV) ni kiasi cha hewa ambacho mtu anaweza kuvuta wakati wa kuvuta pumzi kali zaidi baada ya kuvuta pumzi ya utulivu, i.e. juu ya KUFANYA. Kawaida = 1500-3000 ml.

Kiasi cha akiba ya kutolea nje (ERV) ni kiasi cha hewa ambacho mtu anaweza kutoa baada ya kuvuta pumzi kwa utulivu. Kawaida = 700-1000 ml.

Uwezo muhimu wa mapafu (VC) ni kiasi cha hewa ambacho mtu anaweza kutoa zaidi baada ya kuvuta pumzi ya kina zaidi (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

Kiasi cha mapafu iliyobaki (RLV) ni kiasi cha hewa kinachobaki kwenye mapafu baada ya kutoa pumzi nyingi zaidi. Kawaida = 100-1500 ml.

Jumla ya uwezo wa mapafu (TLC) ni kiwango cha juu cha hewa kinachoweza kushikiliwa kwenye mapafu. TEL=VEL+TOL = 4500-6000 ml.

UTAMBAZAJI WA GESI

Muundo wa hewa iliyoingizwa: oksijeni - 21%, dioksidi kaboni - 0.03%.

Muundo wa hewa exhaled: oksijeni - 17%, dioksidi kaboni - 4%.

Muundo wa hewa iliyomo kwenye alveoli: oksijeni - 14%, dioksidi kaboni -5.6%.

Unapopumua, hewa ya alveoli huchanganyika na hewa kwenye njia ya upumuaji (katika " nafasi iliyokufa"), ambayo husababisha tofauti iliyoonyeshwa katika muundo wa hewa.

Mpito wa gesi kupitia kizuizi cha hewa-damu kwa sababu ya tofauti katika viwango vya pande zote za membrane.

Shinikizo la sehemu ni ile sehemu ya shinikizo inayoanguka kwenye gesi fulani. Kwa shinikizo la anga la 760 mm Hg, shinikizo la sehemu ya oksijeni ni 160 mm Hg. (yaani 21% ya 760), katika hewa ya alveolar shinikizo la sehemu ya oksijeni ni 100 mm Hg, na dioksidi kaboni ni 40 mm Hg.

Voltage ya gesi ni shinikizo la sehemu katika kioevu. Voltage ya oksijeni damu ya venous- 40 mm Hg. Kutokana na shinikizo la gradient kati ya hewa ya alveolar na damu - 60 mm Hg. (100 mm Hg na 40 mm Hg), oksijeni huenea ndani ya damu, ambapo hufunga kwa hemoglobini, kuibadilisha kuwa oksihimoglobini. Damu iliyo na idadi kubwa Oxyhemoglobin inaitwa arterial. 100 ml ya damu ya ateri ina 20 ml ya oksijeni, 100 ml ya damu ya venous ina 13-15 ml ya oksijeni. Pia, pamoja na gradient ya shinikizo, dioksidi kaboni huingia ndani ya damu (kwa kuwa iko kwa kiasi kikubwa katika tishu) na carbhemoglobin huundwa. Aidha, kaboni dioksidi humenyuka pamoja na maji, na kutengeneza asidi ya kaboniki (kichocheo cha mmenyuko ni kimeng'enya cha anhidrasi ya kaboni inayopatikana katika seli nyekundu za damu), ambayo huvunjika ndani ya protoni ya hidrojeni na ioni ya bicarbonate. Mvutano wa CO 2 katika damu ya venous ni 46 mm Hg; katika hewa ya alveolar - 40 mm Hg. (mteremko wa shinikizo = 6 mmHg). Kueneza kwa CO 2 hutokea kutoka kwa damu kwenye mazingira ya nje.

Kiasi cha kupumua kinatambuliwa kwa njia ya spirometric na inapaswa kuzingatiwa kati ya maadili ya uingizaji hewa ya dalili.

Kiwango cha kupumua kwa dakika

Hii inahusu kiasi cha hewa ya hewa wakati wa kupumua kwa utulivu kwa dakika.

Mbinu ya uamuzi. Somo, lililounganishwa na spirograph, kwanza hupewa fursa kwa dakika kadhaa ili kuzoea kupumua ambayo sio kawaida kwake. Baada ya hyperventilation ambayo hutokea awali katika hali nyingi hutoa njia ya kupumua kwa utulivu, kiasi cha dakika ya kupumua imedhamiriwa kwa kuzidisha kiasi cha kupumua wakati wa kuvuta pumzi na idadi ya pumzi kwa dakika. Katika kesi ya kupumua kwa utulivu, kiasi cha hewa kwa kila pumzi kwa dakika hupimwa na matokeo huongezwa.

Maadili ya kawaida. Kiwango sahihi cha dakika ya kupumua kinapatikana kwa kuzidisha kiwango sahihi cha kimetaboliki ya basal (idadi sahihi ya kalori katika masaa 24 ikilinganishwa na jumla ya eneo la uso wa mwili) na 4.73.

Maadili yanayotokana yatakuwa katika safu ya lita 6-9. Wanaathiriwa na kiwango cha kimetaboliki (kiwango) (kwa mfano, thyrotoxicosis) na kiasi cha uingizaji hewa wa nafasi iliyokufa. Hii inafanya uwezekano wa wakati mwingine kuashiria kupotoka kutoka kwa kawaida kwa ugonjwa wa moja ya mambo haya.

Wakati wa kuchukua nafasi ya kupumua kwa hewa na kupumua kwa oksijeni kwa watu wenye afya, hakuna mabadiliko kiasi cha dakika kupumua. Kinyume chake, kwa kutamka sana kushindwa kupumua Kiasi cha dakika wakati oksijeni ya kupumua inapungua na wakati huo huo matumizi ya oksijeni kwa dakika huongezeka. "Utulivu wa kupumua" hutokea. Athari hii inaelezewa na arterialization bora ya damu wakati wa kupumua. oksijeni safi ikilinganishwa na kupumua hewa ya anga. Hii inavutia umakini zaidi chini ya mzigo.

Linganisha na hili yale yaliyosemwa katika sehemu ya upungufu wa oksijeni wa moyo na mapafu (cardiopulmonary).

Jaribio la kiwango cha juu cha kuisha muda wa matumizi (jaribio la Tiffno)

Kiwango cha juu cha kupumua kinaeleweka kama kazi ya kupumua ya mapafu kwa sekunde, yaani, kiasi cha hewa iliyotolewa kwa nguvu kwa pili baada ya kuvuta pumzi ya juu.

Muda wa kuvuta pumzi kwa wagonjwa walio na emphysema ni mrefu kuliko kwa watu wenye afya. Ukweli huu, uliorekodiwa kwanza kwenye spirometer ya Hutchinson, baadaye ulithibitishwa na Tiffeneau na Pinelli, ambao pia walionyesha uhusiano wake wa uhakika kabisa na uwezo muhimu.

Katika fasihi ya Kijerumani, kiasi cha hewa inayotolewa katika sampuli kwa sekunde inaitwa "sehemu muhimu ya uwezo muhimu", Waingereza wanazungumza juu ya "uwezo wa wakati" (uwezo wa muda fulani), katika fasihi ya Kifaransa neno "capacite pulmonaire". utilisable a l'effort” hutumika ( uwezo wa mapafu, unaotumika kwa juhudi).

Mtihani huu ni wa muhimu sana kwa sababu inaruhusu mtu kufanya hitimisho la jumla juu ya upana wa njia ya upumuaji na, ipasavyo, kiwango cha upinzani wa kupumua katika mfumo wa bronchial, na vile vile juu ya elasticity ya mapafu, uhamaji. kifua na nguvu ya misuli ya kupumua.

Maadili ya kawaida. Kiwango cha juu cha kumalizika kwa muda huonyeshwa kama asilimia ya uwezo muhimu. Katika watu wenye afya, ni sawa na 70-80% ya uwezo muhimu. Katika kesi hii, angalau 55% ya uwezo muhimu unaopatikana lazima uishe katika nusu ya kwanza ya sekunde.

Katika watu wenye afya, inachukua sekunde 4 ili kupumua kikamilifu baada ya kuvuta pumzi ya kina. Baada ya sekunde 2, 94% ya uwezo muhimu hutolewa, baada ya sekunde 3 - 97% ya uwezo muhimu.

Kiwango cha kumalizika muda wake hupungua na umri kutoka 83% ya uwezo muhimu kwa vijana hadi 69% katika uzee. Ukweli huu unathibitishwa na Gitter katika utafiti wake wa kina juu ya wafanyikazi zaidi ya 1,000 wa viwandani. Tiffeneau inazingatia kawaida kiwango cha juu cha kumalizika kwa sekunde ya kwanza, ambayo ni 83.3% ya uwezo wa kweli au halisi, Biicherl - 77.3% kwa wanaume na 82.3% kwa wanawake.

Mbinu ya utekelezaji. Spirograph hutumiwa, kymograph ambayo husonga mkanda haraka (angalau 10 mm / sec). Baada ya kurekodi uwezo muhimu kwa njia ya kawaida, somo linaulizwa kuchukua pumzi ya juu tena, kushikilia pumzi yake kidogo, kisha exhale haraka na kwa undani iwezekanavyo. Urahisishaji fulani unaweza kupatikana ikiwa kinachojulikana kama expirogram imerekodiwa na uamuzi wa wakati mmoja wa uwezo muhimu na kiwango cha juu cha kuvuta pumzi katika pumzi moja baada ya kuvuta pumzi ya juu.

Daraja. Mtihani wa Tiffeneau unachukuliwa kuwa kigezo cha kuaminika cha kutambua bronchitis ya kuzuia na emphysema inayosababishwa. Katika kesi hizi, kwa uwezo wa kawaida muhimu, kupungua kwa kiasi kikubwa kwa kiwango cha juu cha kupumua hupatikana, wakati kwa kushindwa kwa uingizaji hewa wa kizuizi, ingawa uwezo muhimu umepunguzwa, asilimia ya kiwango cha juu cha kutolea nje hubakia kawaida.

Kwa kuwa sababu ya matatizo ya kuzuia, pamoja na vikwazo vinavyosababishwa na kikaboni katika njia za hewa, inaweza pia kuwa spasm ya kazi, mtihani na asthmamolysin unapendekezwa kwa utambuzi tofauti wa utambuzi wa sababu ya kweli.

Mtihani wa Asthmolysin. Baada ya uamuzi wa awali wa uwezo muhimu na kiwango cha juu cha kupumua, 1 ml ya asthmamolysin au histamine hudungwa chini ya ngozi na baada ya dakika 30 maadili sawa huamuliwa tena. Ikiwa maadili ya uingizaji hewa yaliyopatikana yanaonyesha tabia ya kuhalalisha, basi tunazungumzia kuhusu sehemu ya kazi ya bronchitis ya kuzuia.

Kiwango cha kupumua - idadi ya kuvuta pumzi na kuvuta pumzi kwa kila kitengo cha wakati. Mtu mzima hufanya wastani wa 15-17 harakati za kupumua kwa dakika. Thamani kubwa ina mafunzo. Katika watu waliofunzwa, harakati za kupumua hutokea polepole zaidi na kiasi cha pumzi 6-8 kwa dakika. Kwa hivyo, kwa watoto wachanga, RR inategemea mambo kadhaa. Wakati wa kusimama, RR ni kubwa zaidi kuliko wakati wa kukaa au kulala chini. Wakati wa usingizi, kupumua kunapungua mara kwa mara (kwa karibu 1/5).

Wakati wa kazi ya misuli, kupumua huongezeka mara 2-3, kufikia mzunguko wa 40-45 kwa dakika au zaidi katika aina fulani za mazoezi ya michezo. Joto huathiri kiwango cha kupumua mazingira, hisia, kazi ya akili.

Kina cha kupumua au kiasi cha mawimbi - kiasi cha hewa ambacho mtu huvuta na kutoa wakati wa kupumua kwa utulivu. Wakati wa kila harakati ya kupumua, 300-800 ml ya hewa katika mapafu hubadilishwa. Kiasi cha mawimbi (TV) hupungua kwa kasi ya kupumua.

Kiwango cha kupumua kwa dakika- kiasi cha hewa kinachopita kwenye mapafu kwa dakika. Imedhamiriwa na bidhaa ya kiasi cha hewa iliyoingizwa na idadi ya harakati za kupumua kwa dakika 1: MOD = DO x RR.

Kwa mtu mzima, MOD ni lita 5-6. Mabadiliko yanayohusiana na umri viashiria vya kupumua nje vinawasilishwa kwenye meza. 27.

Jedwali 27. Viashiria vya kupumua kwa nje (kulingana na: Khripkova, 1990)

Kupumua kwa mtoto mchanga ni haraka na kwa kina na kunakabiliwa na mabadiliko makubwa. Kwa umri, kuna kupungua kwa kiwango cha kupumua, ongezeko la kiasi cha maji na uingizaji hewa wa mapafu. Kwa sababu ya kiwango cha juu cha kupumua, watoto wana kiwango cha juu cha kupumua cha dakika (kilichohesabiwa kwa kilo 1 ya uzani) kuliko watu wazima.

Uingizaji hewa unaweza kutofautiana kulingana na tabia ya mtoto. Katika miezi ya kwanza ya maisha, wasiwasi, kilio, na kupiga kelele huongeza uingizaji hewa kwa mara 2-3, hasa kutokana na ongezeko la kina cha kupumua.

Kazi ya misuli huongeza kiasi cha dakika ya kupumua kulingana na ukubwa wa mzigo. Watoto wakubwa, ni makali zaidi kazi ya misuli wanaweza kufanya na zaidi uingizaji hewa wao unaongezeka. Hata hivyo, chini ya ushawishi wa mafunzo, kazi sawa inaweza kufanywa na ongezeko ndogo la uingizaji hewa. Wakati huo huo, watoto waliofunzwa wanaweza kuongeza sauti ya kupumua kwa dakika wakati wa kazi hadi zaidi ya kiwango cha juu kuliko wenzao ambao hawajahusika mazoezi(imenukuliwa kutoka: Markosyan, 1969). Kwa umri, athari za mafunzo hutamkwa zaidi, na kwa vijana wenye umri wa miaka 14-15, mafunzo husababisha mabadiliko makubwa sawa katika uingizaji hewa wa mapafu kama kwa watu wazima.

Uwezo muhimu wa mapafu- kiwango kikubwa cha hewa kinachoweza kutolewa baada ya kuvuta pumzi ya kiwango cha juu. Uwezo muhimu (VC) ni sifa muhimu ya utendaji wa kupumua na inajumuisha kiasi cha mawimbi, kiasi cha hifadhi ya msukumo na kiasi cha hifadhi ya kumalizika muda wake.

Wakati wa kupumzika, kiasi cha mawimbi ni kidogo ikilinganishwa na jumla ya kiasi cha hewa kwenye mapafu. Kwa hiyo, mtu anaweza kuvuta pumzi na kutoa kiasi kikubwa cha ziada. Kiasi cha hifadhi ya msukumo(PO ind) - kiasi cha hewa ambacho mtu anaweza kuingiza baada ya kuvuta pumzi ya kawaida na ni 1500-2000 ml. Kiasi cha akiba cha kumalizika muda wake(PO exhalation) - kiasi cha hewa ambacho mtu anaweza kuongeza pumzi baada ya kuvuta pumzi kwa utulivu; ukubwa wake ni 1000-1500 ml.

Hata baada ya kutolea nje kwa kina zaidi katika alveoli na njia za hewa hewa fulani inabaki kwenye mapafu - hii kiasi cha mabaki(OO). Walakini, wakati wa kupumua kwa utulivu, hewa zaidi inabaki kwenye mapafu kuliko kiasi cha mabaki. Kiasi cha hewa iliyobaki kwenye mapafu baada ya kuvuta pumzi ya utulivu inaitwa uwezo wa kufanya kazi wa mabaki(ADUI). Inajumuisha mabaki ya kiasi cha mapafu na kiasi cha hifadhi ya kumalizika muda wake.

Kiasi kikubwa cha hewa kinachojaza mapafu kikamilifu kinaitwa uwezo wa jumla wa mapafu (TLC). Inajumuisha kiasi cha hewa iliyobaki na uwezo muhimu wa mapafu. Uhusiano kati ya kiasi cha mapafu na uwezo umeonyeshwa kwenye Mtini. 8 (Atl., p. 169). Uwezo muhimu hubadilika kulingana na umri (Jedwali 28). Kwa kuwa kupima uwezo muhimu wa mapafu kunahitaji ushiriki wa kazi na ufahamu wa mtoto mwenyewe, hupimwa kwa watoto kutoka umri wa miaka 4-5.

Kwa umri wa miaka 16-17, uwezo muhimu wa mapafu hufikia maadili ya tabia ya mtu mzima. Uwezo muhimu wa mapafu ni kiashiria muhimu cha ukuaji wa mwili.

Jedwali 28. Wastani wa uwezo muhimu wa mapafu, ml (kulingana na: Khripkova, 1990)

NA utotoni na hadi umri wa miaka 18-19, uwezo muhimu wa mapafu huongezeka kutoka umri wa miaka 18 hadi 35 hubakia katika kiwango cha mara kwa mara, na baada ya 40 hupungua. Hii ni kutokana na kupungua kwa elasticity ya mapafu na uhamaji wa kifua.

Uwezo muhimu wa mapafu hutegemea mambo kadhaa, hasa urefu wa mwili, uzito na jinsia. Ili kutathmini uwezo muhimu, thamani sahihi huhesabiwa kwa kutumia fomula maalum:

kwa wanaume:

VC inapaswa = [(urefu, cm∙ 0.052)] - [(umri, miaka ∙ 0,022)] - 3,60;

kwa wanawake:

VC inapaswa = [(urefu, cm∙ 0.041)] - [(umri, miaka ∙ 0,018)] - 2,68;

kwa wavulana wa miaka 8-10:

VC inapaswa = [(urefu, cm∙ 0.052)] - [(umri, miaka ∙ 0,022)] - 4,6;

kwa wavulana wa miaka 13-16:

VC inapaswa = [(urefu, cm∙ 0.052)] - [(umri, miaka ∙ 0,022)] - 4,2

kwa wasichana wa miaka 8-16:

VC inapaswa = [(urefu, cm∙ 0.041)] - [(umri, miaka ∙ 0,018)] - 3,7

Wanawake wana uwezo muhimu kwa 25% chini ya wanaume; kwa watu waliofunzwa ni kubwa kuliko kwa watu ambao hawajafunzwa. Ni ya juu sana wakati wa kucheza michezo kama vile kuogelea, kukimbia, skiing, kupiga makasia, nk. Kwa hivyo, kwa mfano, kwa wapiga makasia ni 5,500 ml, kwa waogeleaji - 4,900 ml, mazoezi ya viungo - 4,300 ml, wachezaji wa mpira - 4 200 ml, viinua uzito. - kuhusu 4,000 ml. Kuamua uwezo muhimu wa mapafu, kifaa cha spirometer (njia ya spirometry) hutumiwa. Inajumuisha chombo kilicho na maji na chombo kingine kilicho na uwezo wa angalau lita 6 zilizowekwa kichwa chini ndani yake, zenye hewa. Mfumo wa zilizopo umeunganishwa chini ya chombo hiki cha pili. Mhusika hupumua kupitia mirija hii, ili hewa katika mapafu yake na katika chombo kuunda mfumo mmoja.

Kubadilisha gesi

Maudhui ya gesi katika alveoli. Wakati wa kitendo cha kuvuta pumzi na kutolea nje, mtu huingiza mapafu kila wakati, akidumisha muundo wa gesi kwenye alveoli. Mtu huvuta hewa ya anga kutoka maudhui ya juu oksijeni (20.9%) na dioksidi kaboni ya chini (0.03%). Air exhaled ina 16.3% oksijeni na 4% dioksidi kaboni. Wakati wa kuvuta pumzi kutoka kwa 450 ml ya kuvuta pumzi hewa ya anga Karibu 300 ml tu huingia kwenye mapafu, na takriban 150 ml inabaki kwenye njia za hewa na haishiriki katika kubadilishana gesi. Unapopumua, ambayo hufuata kuvuta pumzi, hewa hii hutolewa bila kubadilika, yaani, haina tofauti katika utungaji kutoka kwa hewa ya anga. Ndio maana inaitwa hewa amekufa, au madhara, nafasi. Hewa inayofikia mapafu imechanganywa hapa na 3000 ml ya hewa tayari kwenye alveoli. Mchanganyiko wa gesi katika alveoli inayohusika katika kubadilishana gesi inaitwa hewa ya alveolar. Sehemu inayoingia ya hewa ni ndogo ikilinganishwa na kiasi ambacho inaongezwa, hivyo upyaji kamili wa hewa yote kwenye mapafu ni mchakato wa polepole na wa vipindi. Kubadilishana kati ya hewa ya anga na ya alveolar kuna athari kidogo kwenye hewa ya alveolar, na muundo wake unabaki kivitendo mara kwa mara, kama inavyoonekana kutoka kwa Jedwali. 29.

Jedwali 29. Muundo wa hewa ya kuvuta pumzi, ya alveoli na exhaled, katika%

Wakati wa kulinganisha muundo wa hewa ya alveolar na muundo wa hewa iliyovutwa na kutoka nje, ni wazi kwamba mwili huhifadhi sehemu ya tano ya oksijeni inayoingia kwa mahitaji yake, wakati kiasi cha CO 2 katika hewa iliyotoka ni mara 100 zaidi ya kiasi. ambayo huingia mwilini wakati wa kuvuta pumzi. Ikilinganishwa na hewa iliyovutwa, ina oksijeni kidogo, lakini CO 2 zaidi. Hewa ya alveolar inakuja karibu na damu, na muundo wa gesi ya damu ya arterial inategemea muundo wake.

Watoto wana muundo tofauti wa hewa ya exhaled na alveolar: watoto wadogo, chini ya asilimia yao ya dioksidi kaboni na asilimia kubwa ya oksijeni katika hewa ya exhaled na alveolar, kwa mtiririko huo, asilimia ya chini ya oksijeni inayotumiwa (Jedwali 30) . Kwa hiyo, watoto wana ufanisi mdogo wa uingizaji hewa wa mapafu. Kwa hiyo, kwa kiasi sawa cha oksijeni inayotumiwa na dioksidi kaboni iliyotolewa, mtoto anahitaji kuingiza mapafu yake zaidi kuliko watu wazima.

Jedwali 30. Muundo wa hewa exhaled na alveolar
(wastani wa data kwa: Shalkov, 1957; comp. Na: Markosyan, 1969)

Kwa kuwa watoto wadogo wanapumua mara kwa mara na kwa kina kidogo, sehemu kubwa ya kiasi cha maji ni kiasi cha nafasi "iliyokufa". Kwa hiyo, hewa iliyotoka ina zaidi ya hewa ya anga, na ina asilimia ya chini ya dioksidi kaboni na asilimia ndogo ya oksijeni inayotumiwa kutoka kwa kiasi fulani cha kupumua. Matokeo yake, ufanisi wa uingizaji hewa kwa watoto ni mdogo. Licha ya asilimia iliyoongezeka ya oksijeni katika hewa ya alveolar ikilinganishwa na watu wazima, watoto hawana muhimu, kwa kuwa 14-15% ya oksijeni katika alveoli inatosha kueneza kabisa hemoglobin katika damu. Oksijeni zaidi kuliko inavyofungwa na hemoglobini haiwezi kupita kwenye damu ya ateri. Kiwango cha chini Maudhui ya kaboni dioksidi katika hewa ya alveolar kwa watoto inaonyesha maudhui yake ya chini katika damu ya ateri ikilinganishwa na watu wazima.

Kubadilishana kwa gesi kwenye mapafu. Kubadilishana kwa gesi kwenye mapafu hutokea kama matokeo ya kueneza kwa oksijeni kutoka kwa hewa ya alveolar ndani ya damu na dioksidi kaboni kutoka kwa damu hadi kwenye hewa ya alveolar. Kueneza hutokea kutokana na tofauti katika shinikizo la sehemu ya gesi hizi katika hewa ya alveolar na kueneza kwao katika damu.

Shinikizo la sehemu- hii ni sehemu shinikizo la jumla, ambayo ni akaunti ya sehemu ya gesi iliyotolewa katika mchanganyiko wa gesi. Shinikizo la sehemu ya oksijeni kwenye alveoli (100 mmHg) ni kubwa zaidi kuliko mvutano wa O2 kwenye damu ya venous inayoingia kwenye capillaries ya mapafu (40 mmHg). Vigezo vya shinikizo la sehemu kwa CO 2 vina thamani ya usawa- 46 mm Hg. Sanaa. mwanzoni mwa capillaries ya pulmona na 40 mm Hg. Sanaa. katika alveoli. Shinikizo la sehemu na mvutano wa oksijeni na dioksidi kaboni kwenye mapafu hutolewa kwenye meza. 31.

Jedwali 31. Shinikizo la sehemu na mvutano wa oksijeni na dioksidi kaboni katika mapafu, mmHg. Sanaa.

Gradients hizi za shinikizo (tofauti) ni nguvu ya kuendesha gari kwa uenezi wa O 2 na CO 2, yaani, kubadilishana gesi kwenye mapafu.

Uwezo wa kueneza kwa mapafu kwa oksijeni ni wa juu sana. Hii ni kutokana na idadi kubwa ya alveoli (mamia ya mamilioni), uso wao mkubwa wa kubadilishana gesi (karibu 100 m2), pamoja na unene mdogo (kuhusu 1 micron) ya membrane ya alveolar. Uwezo wa kueneza kwa mapafu kwa oksijeni kwa wanadamu ni karibu 25 ml / min kwa 1 mmHg. Sanaa. Kwa dioksidi kaboni, kutokana na umumunyifu wake wa juu katika membrane ya pulmona, uwezo wa kueneza ni mara 24 zaidi.

Usambazaji wa oksijeni huhakikishwa na tofauti ya shinikizo la sehemu ya karibu 60 mmHg. Sanaa., na dioksidi kaboni - tu kuhusu 6 mm Hg. Sanaa. Wakati wa mtiririko wa damu kupitia capillaries ya mduara mdogo (karibu 0.8 s) inatosha kusawazisha kabisa shinikizo la sehemu na mvutano wa gesi: oksijeni hupasuka katika damu, na dioksidi kaboni hupita kwenye hewa ya alveolar. Mpito wa dioksidi kaboni ndani ya hewa ya alveolar kwa tofauti ndogo ya shinikizo inaelezewa na uwezo wa juu wa kuenea kwa gesi hii (Atl., Mchoro 7, p. 168).

Hivyo, kubadilishana mara kwa mara ya oksijeni na dioksidi kaboni hufanyika katika capillaries ya pulmona. Kama matokeo ya kubadilishana hii, damu imejaa oksijeni na kutolewa kutoka kwa kaboni dioksidi.

Mchakato wa kupumua kwa nje husababishwa na mabadiliko ya kiasi cha hewa katika mapafu wakati wa kuvuta pumzi na kutolea nje ya mzunguko wa kupumua. Kwa kupumua kwa utulivu, uwiano wa muda wa kuvuta pumzi na kuvuta pumzi katika mzunguko wa kupumua ni wastani wa 1: 1.3. Kupumua kwa nje mtu ana sifa ya mzunguko na kina cha harakati za kupumua. Kiwango cha kupumua mtu hupimwa na idadi ya mzunguko wa kupumua ndani ya dakika 1 na thamani yake wakati wa kupumzika kwa mtu mzima inatofautiana kutoka 12 hadi 20 kwa dakika 1. Kiashiria hiki cha kupumua kwa nje huongezeka kwa kazi ya kimwili, kuongezeka kwa joto la kawaida, na pia hubadilika na umri. Kwa mfano, kwa watoto wachanga kiwango cha kupumua ni 60-70 kwa dakika 1, na kwa watu wenye umri wa miaka 25-30 - wastani wa 16 kwa dakika 1. Kina cha kupumua kinatambuliwa na kiasi cha hewa iliyovutwa na kutolewa wakati wa mzunguko mmoja wa kupumua. Bidhaa ya mzunguko wa harakati za kupumua na kina chao ni sifa ya thamani ya msingi ya kupumua kwa nje - uingizaji hewa. Kipimo cha kiasi cha uingizaji hewa wa mapafu ni kiasi cha dakika ya kupumua - hii ni kiasi cha hewa ambacho mtu huvuta na kutolea nje kwa dakika 1. Kiasi cha dakika ya kupumua kwa mtu wakati wa kupumzika hutofautiana kati ya lita 6-8. Wakati wa kazi ya kimwili, kiasi cha kupumua kwa dakika ya mtu kinaweza kuongezeka mara 7-10.

Kiasi cha hewa ya mapafu. KATIKA fiziolojia ya kupumua nomenclature ya umoja ya kiasi cha mapafu kwa wanadamu imepitishwa, ambayo hujaza mapafu wakati wa kupumua kwa utulivu na kwa kina wakati wa kuvuta pumzi na kutolea nje kwa mzunguko wa kupumua (Mchoro 10.5). Kiasi cha mapafu ambacho huingizwa au kutolewa na mtu wakati wa kupumua kwa utulivu huitwa kiasi cha mawimbi. Thamani yake wakati wa kupumua kwa utulivu ni wastani wa 500 ml. Kiwango cha juu cha hewa ambacho mtu anaweza kuvuta juu ya kiasi cha maji kinaitwa kiasi cha hifadhi ya msukumo(wastani wa 3000 ml). Kiwango cha juu cha hewa ambacho mtu anaweza kutoa baada ya kutolea nje kwa utulivu huitwa kiasi cha hifadhi ya kutolea nje (kwa wastani 1100 ml). Hatimaye, kiasi cha hewa kinachobaki kwenye mapafu baada ya kutolea nje kwa kiwango cha juu kinaitwa kiasi cha mabaki, thamani yake ni takriban 1200 ml.

Jumla ya kiasi cha pulmonary mbili au zaidi inaitwa uwezo wa mapafu . Kiasi cha hewa katika mapafu ya binadamu ina sifa ya uwezo wa mapafu ya msukumo, uwezo muhimu wa mapafu na uwezo wa kufanya kazi wa mabaki ya mapafu. Uwezo wa msukumo (3500 ml) ni jumla ya kiasi cha mawimbi na kiasi cha hifadhi ya msukumo. Uwezo muhimu wa mapafu(4600 ml) inajumuisha ujazo wa maji na ujazo wa hifadhi ya msukumo na kumalizika muda. Uwezo wa kufanya kazi wa mabaki ya mapafu(1600 ml) ni jumla ya kiasi cha akiba cha kuisha muda wa matumizi na kiasi cha mapafu iliyobaki. Jumla uwezo muhimu wa mapafu Na kiasi cha mabaki inaitwa uwezo wa jumla wa mapafu, thamani ya wastani ambayo kwa wanadamu ni 5700 ml.

Wakati wa kuvuta pumzi, mapafu ya mwanadamu kwa sababu ya contraction ya diaphragm na misuli ya nje ya ndani, huanza kuongeza kiasi chao kutoka kwa kiwango, na thamani yake wakati wa kupumua kwa utulivu ni. kiasi cha mawimbi, na kwa kupumua kwa kina - hufikia maadili tofauti hifadhi kiasi kuvuta pumzi. Wakati wa kuvuta pumzi, kiasi cha mapafu kinarudi kwenye kiwango cha awali cha kazi ya kazi. uwezo wa mabaki passively, kutokana na traction elastic ya mapafu. Ikiwa hewa huanza kuingia kiasi cha hewa iliyotoka uwezo wa kufanya kazi wa mabaki, ambayo hutokea wakati wa kupumua kwa kina, na vile vile wakati wa kukohoa au kupiga chafya, basi pumzi hufanywa kwa sababu ya contraction ya misuli. ukuta wa tumbo. Katika kesi hii, thamani ya shinikizo la ndani, kama sheria, inakuwa ya juu shinikizo la anga, ambayo huamua kasi ya juu ya mtiririko wa hewa katika njia ya kupumua.