Объемы легких - Lung volumes

Lungvolumes Updated.png
TLCОбщая емкость легких: объем легких при максимальном вдувании, сумма VC и RV.
телевидениеДыхательный объем: объем воздуха, поступившего в легкие или из них во время спокойного дыхания (TV указывает на подразделение легкого; когда дыхательный объем точно измерен, как при расчете газообмена, символ TV или VТ используется.)
RVОстаточный объем: объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха.
ERVРезервный объем выдоха: максимальный объем воздуха, который может быть выдох из положения конца выдоха.
IRVРезервный объем вдоха: максимальный объем, который можно вдохнуть с уровня конца вдоха.
ICЕмкость вдоха: сумма IRV и TV
IVCЖизненная емкость легких: максимальный объем вдыхаемого воздуха от точки максимального выдоха
ВКЖизненная емкость легких: объем выдыхаемого воздуха после самого глубокого вдоха.
VТДыхательный объем: объем воздуха, поступившего в легкие или из них во время спокойного дыхания (VT указывает на подразделение легкого; при точном измерении дыхательного объема, как при расчете газообмена, символ TV или VТ используется.)
FRCФункциональная остаточная емкость: объем легких в конце выдоха.
RV / TLC%Остаточный объем, выраженный в процентах от ТСХ
VАОбъем альвеолярного газа
VLФактический объем легкого, включая объем проводящих дыхательных путей.
FVCФорсированная жизненная емкость легких: определение жизненной емкости легких при максимально принудительном выдохе.
ВРЭтОбъем форсированного выдоха (время): общий термин, обозначающий объем воздуха, выдыхаемого в форсированных условиях в первую очередь. т секунды
ВРЭ1Объем выдоха в конце первой секунды форсированного выдоха
FEFИксСкорость принудительного выдоха, связанная с некоторой частью кривой ФЖЕЛ; модификаторы относятся к количеству уже выдыхаемого ФЖЕЛ
FEFМаксимумМаксимальный мгновенный расход, достигаемый во время маневра FVC
FIFПринудительный инспираторный поток: (Специфическое измерение кривой принудительного вдоха обозначается номенклатурой, аналогичной номенклатуре для кривой принудительного выдоха. Например, максимальный инспираторный поток обозначается FIFМаксимум. Если не указано иное, квалификаторы объема указывают объем, взятый из RV в точке измерения.)
PEFПиковый поток выдоха: самый высокий поток форсированного выдоха, измеренный с помощью измерителя пикового потока.
MVVМаксимальная произвольная вентиляция: объем выдыхаемого воздуха за определенный период во время повторяющихся максимальных усилий.

Объемы легких и объем легких обратитесь к объем из воздуха в легкие на разных фазах дыхательного цикла.

Средняя общая емкость легких взрослого мужчины составляет около 6 литры воздуха.

Приливное дыхание нормальное, дыхание покоя; в дыхательный объем это объем воздуха, который вдыхается или выдыхается только за один такой вдох.

Средний человек частота дыхания при рождении 30–60 вдохов в минуту,[1] снижается до 12–20 вдохов в минуту у взрослых.[2]

Факторы, влияющие на объемы

Несколько факторов влияют на объем легких; некоторыми можно управлять, а некоторыми нельзя управлять. Объем легких варьируется у разных людей следующим образом:

Больший объемМеньшие объемы
высокие людилюди ниже ростом
люди, которые живут на больших высотахлюди, которые живут на более низких высотах
поместитьсятучный[3]

Человек, родившийся и живущий в уровень моря разовьёт немного меньшую емкость легких, чем у человека, который проводит свою жизнь в высота. Это связано с тем, что парциальное давление кислорода ниже на большей высоте, что в результате означает, что кислород с меньшей легкостью проникает в кровоток. В ответ на большую высоту диффузионная способность тела увеличивается, чтобы обрабатывать больше воздуха. Кроме того, из-за более низкого давления окружающего воздуха на больших высотах давление воздуха в дыхательной системе должно быть ниже, чтобы можно было вдохнуть; Чтобы соответствовать этому требованию, грудная диафрагма имеет тенденцию опускаться в большей степени во время вдоха, что, в свою очередь, вызывает увеличение объема легких.

Когда кто-то, живущий на уровне моря или рядом с ним, путешествует в места на большой высоте (например, Анды; Денвер, Колорадо; Тибет; в Гималаи ) у этого человека может развиться состояние, называемое высотная болезнь потому что их легкие удаляют достаточное количество углекислого газа, но не получают достаточного количества кислорода. (У нормальных людей углекислый газ является основным определяющим фактором респираторного влечения.)

У детей, которые растут вблизи автомагистралей, снижается развитие функции легких.[4][5] хотя это кажется, по крайней мере частично, обратимым.[6] Воздействие загрязнения воздуха влияет на ВРЭ1 у астматиков, но также влияет на FVC и FEV1 у здоровых взрослых даже в низких концентрациях.[7]

Конкретные изменения в объемах легких также встречаются при беременности. Функциональная остаточная емкость падает на 18–20%,[8] обычно падает с 1,7 до 1,35 литра,[нужна цитата ] из-за сжатия диафрагма маткой.[нужна цитата ] Сжатие также вызывает уменьшение общая емкость легких (TLC) на 5%[8] и уменьшился резервный объем выдоха на 20%.[8] Дыхательный объем увеличивается на 30–40%, с 0,5 до 0,7 л,[8] и минутная вентиляция на 30–40%[8][9] давая увеличение легочной вентиляции. Это необходимо для удовлетворения повышенной потребности организма в кислороде, которая достигает 50 мл / мин, из которых 20 мл идет на репродуктивные ткани. В целом чистое изменение максимальной дыхательной способности равно нулю.[8]

Значения

Средний объем легких у здоровых взрослых[10]
ОбъемСтоимость (литры)
У мужчинУ женщин
Резервный объем вдоха (IRV)3.31.9
Дыхательный объем (ТВ)0.50.5
Резервный объем выдоха (ERV)1.10.7
Остаточный объем (RV)1.21.1
Объем легких у здоровых взрослых[10]
ОбъемСреднее значение (литры)Вывод
У мужчинУ женщин
Жизненная емкость4.83.1IRV + TV + ERV
Вдыхательная способность3.82.4IRV + TV
Функциональная остаточная емкость2.41.8ERV + RV
Общая емкость легких6.04.2IRV + TV + ERV + RV

В дыхательный объем, жизненная емкость, инспирационная способность и резервный объем выдоха можно измерить непосредственно с помощью спирометр. Это основные элементы вентиляционного легочная функциональная проба.

Определение остаточный объем труднее, так как «полностью» выдохнуть невозможно. Следовательно, измерение остаточного объема должно выполняться косвенными методами, такими как рентгенографическая планиметрия, плетизмография тела, замкнутый цикл разбавления (включая метод разбавления гелием ) и вымывание азотом.

В отсутствие таковых оценки остаточный объем были приготовлены как доля массы тела для младенцев (18,1 мл / кг),[11] или как доля жизненная емкость (0,24 для мужчин и 0,28 для женщин)[12] или в зависимости от роста и возраста ((0,0275 * Возраст [Годы] + 0,0189 * Рост [см] -2,6139) литров для людей с нормальной массой и (0,0277 * Возраст [Годы] + 0,0138 * Рост [см] -2,3967) литров для лиц с избыточным весом).[13] Стандартные ошибки в уравнениях прогноза для остаточного объема были измерены на уровне 579 мл для мужчин и 355 мл для женщин, в то время как использование 0,24 * ФЖЕЛ дало стандартную ошибку 318 мл.[14]

Доступны онлайн-калькуляторы который может рассчитывать прогнозируемые объемы легких и другие спирометрические параметры на основе возраста, роста, веса и этнического происхождения пациента для многих справочных источников.

Британский гребец и трехкратный золотой призер Олимпийских игр, Пит Рид, как сообщается, самый большой зарегистрированный объем легких - 11,68 литра;[15][16][17] Пловец из США, Майкл Фелпс также говорят, что у него объем легких около 12 литров.[16][18]

Тяжесть дыхания

Масса одного вдоха составляет примерно грамм (0,5-5 г). Литр воздуха весит около 1,2 г (1,2 кг / м3).[19] Поллитра обычного приливного дыхания[10] весит 0,6 г; максимальное дыхание 4,8 литра (средняя жизненная емкость легких для мужчин)[10] весит примерно 5,8 г.

Ограничительный и обструктивный

Схема изменения объемов легких в ограниченном и закупоренном легком по сравнению со здоровым легким.

Результаты (в частности ВРЭ1/ FVC и FRC) можно использовать для различения рестриктивных и обструктивных заболеваний легких:

ТипПримерыОписаниеВРЭ1/ FVC
рестриктивные заболеваниялегочный фиброз, Детский респираторный дистресс-синдром, слабые дыхательные мышцы, пневмотораксобъемы уменьшенычасто в пределах нормы (0,8–1,0)
обструктивные заболеванияастма, ХОБЛ, эмфиземаобъемы в основном нормальные, но скорость потока затрудненачасто низкий (астма может снизить коэффициент до 0,6, эмфизема может снизить коэффициент до 0,78–0,45)

Увеличение объема легких

Емкость легких можно увеличить с помощью упражнений на гибкость, таких как йога, дыхательные упражнения и физическая активность.[нужна цитата ] Такие люди, как спортсмены, стремятся к увеличению объема легких. фридайверы, певцы и исполнители на духовых инструментах. Более сильная и большая емкость легких позволяет вдыхать в легкие больше воздуха. Например, при использовании легких для игры на духовом инструменте выдыхание увеличенного объема воздуха даст игроку больший контроль и позволит воспроизводить более чистый и громкий звук.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Скотт Л. ДеБоэр (4 ноября 2004 г.). Неотложная помощь новорожденным. Издательство Trafford Publishing. п. 30. ISBN  978-1-4120-3089-2.
  2. ^ Уилбурта К. Линд; Мэрилин Пулер; Кэрол Тампаро; Барбара М. Даль (9 марта 2009 г.). Комплексная медицинская помощь Delmar: административная и клиническая компетенция. Cengage Learning. п. 573. ISBN  978-1-4354-1914-8.
  3. ^ Джонс Р.Л., Нзекву М.М. (2006). «Влияние индекса массы тела на объем легких». Грудь. 130 (3): 827–33. Дои:10.1378 / сундук.130.3.827. PMID  16963682.
  4. ^ Жизнь рядом с автострадой вредит легким детям https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/01/26/AR2007012600568.html
  5. ^ Gauderman, W (2007). «Влияние дорожного движения на развитие легких в возрасте от 10 до 18 лет: когортное исследование». Ланцет. 369 (9561): 571–577. CiteSeerX  10.1.1.541.1258. Дои:10.1016 / S0140-6736 (07) 60037-3. PMID  17307103. S2CID  852646.
  6. ^ «Результаты исследования - Исследование здоровья детей USC».
  7. ^ Инт Панис, L (2017). «Кратковременное воздействие загрязнения воздуха снижает функцию легких: повторное исследование у здоровых взрослых». Состояние окружающей среды. 16 (1): 60. Дои:10.1186 / s12940-017-0271-z. ЧВК  5471732. PMID  28615020.
  8. ^ а б c d е ж Симпсон, Кэтлин Райс; Патрисия Криэн (2007). Перинатальный уход (3-е изд.). Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. С. 65–66. ISBN  978-0-7817-6759-0.
  9. ^ Гайтон и Холл (2005). Учебник медицинской физиологии (11-е изд.). Филадельфия: Сондерс. С. 103г. ISBN  978-81-8147-920-4.
  10. ^ а б c d Тортора, Джерард Дж. (2016). Основы анатомии и физиологии. Дерриксон, Брайан (15-е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси. п. 874. ISBN  978-1119447979. OCLC  1020568457.
  11. ^ Моррис, Мохи Г. (2010). «Комплексная интегрированная спирометрия с использованием пассивного выдоха и форсированного выдоха с повышенным объемом и вымывания азота при многократном выдохе у младенцев». Респираторная физиология и нейробиология. 170 (2): 123–140. Дои:10.1016 / j.resp.2009.10.010. ISSN  1569-9048. ЧВК  2858579. PMID  19897058.
  12. ^ Уилмор, Дж. Х. (1969). «Использование фактических прогнозируемых и постоянных остаточных объемов при оценке состава тела методом подводного взвешивания». Медицинские науки Спорт. 1 (2): 87–90. Дои:10.1249/00005768-196906000-00006.
  13. ^ МИЛЛЕР, УЭЙН К .; СВЕНСЕН, ТОМАС; УОЛЛЕС, ДЖАНЕТ П. (февраль 1998 г.). «Вывод уравнений прогноза для ПЖ у мужчин и женщин с избыточным весом». Медицина и наука в спорте и физических упражнениях. 30 (2): 322–327. Дои:10.1097/00005768-199802000-00023. PMID  9502364.
  14. ^ Морроу-младший; Джексон А.С.; Брэдли П.В.; Hartung GH. (Декабрь 1986). «Точность измеренного и прогнозируемого остаточного объема легких при измерении плотности тела». Медико-спортивные упражнения. 18 (6): 647–52. Дои:10.1249/00005768-198612000-00007. PMID  3784877.
  15. ^ Английский институт спорта, 17 ноября 2006 г., ID теста 27781
  16. ^ а б «Осознание дыхания, VO2max и объема легких». worldrowing.com. Получено 2019-11-28.
  17. ^ «Пит Рид: трехкратный олимпийский чемпион по гребле на спинной мозг, паралич и будущее». 2019-11-28. Получено 2019-11-28.
  18. ^ Смит, Майкл Хэнлон и Дженнифер (03.08.2012). «Олимпийские игры 2012 года в Лондоне: быстрее. Выше. Дольше. Сильнее». Daily Telegraph. ISSN  0307-1235. Получено 2019-11-28.
  19. ^ Атмосфера Земли # Плотность и масса

внешняя ссылка