какой объем воздуха вдыхает человек за один вдох
Дыхательные тесты (спирограмма)
Важность дыхания для человека неоспорима – малейшее нарушение может привести к опасным осложнениям, способным стать даже причиной гибели. Для больших городов заболевания органов дыхания уже давно стали чуть ли не нормой. Загрязненный воздух, множественные источники вредных промышленных веществ, курение, стресс, аллергия – все это рано или поздно приводит к различным патологиям бронхов и легких.
Чтобы облегчить страдания пациентам с болезнями органов дыхания, и обезопасить их от возможных осложнений, регулярно проводятся различные диагностические методы, помогающие держать состояние больного под контролем. Одними из таких обследований является спирометрия и спирография – измерение и оценивание функционального состояния легких путем изучения скорости и объема выдыхаемого воздуха.
О том, как проводится спирография, о ее особенностях, подготовке и противопоказаниях необходимо знать всем пациентам, страдающим различной формой ХОБЛ (хроническими обструктивными болезнями легких), а также их близким и родственникам. Если же процедура назначается впервые, то следует детально расспросить что такое спирометрия и спирография у медицинского персонала или самостоятельно ознакомиться с памяткой.
Подробно о процедуре
Что такое спирография, если рассматривать ее подробно? В переводе с греческого «спиро» означает дыхание и «графия» – писать, что при соединении выглядит как изучение основных показателей дыхания на основании записанных данных. То есть получается, что спирография – это изучение функции внешнего дыхания (ФВД). Сама процедура измерения показателей дыхания без составления спирограммы называется спирометрия, и она, как правило, является первой частью общего обследования.
Спирография легких позволяет диагностировать заболевания дыхательной системы различной степени тяжести и происхождения. При проведении процедуры определяется характер и уровень обструкции (сужение просвета бронхов). Исследование служит методом оценивания и контроля эффективности назначенной терапии, а также используется при профилактических осмотрах спортсменов и лиц, деятельность которых связана с вредными веществами.
Аппараты для проведения диагностики бывают двух видов – открытого и закрытого. При использовании приборов открытого типа пациент вдыхает обычный воздух, а аппаратура закрытого типа не подразумевает контактов с атмосферным воздухом. Простая модель закрытого спирографа представляет герметичный сосуд с кислородом, соединенный подвижными мехами с регистрирующей частью прибора.
Методология и принцип исследования
Процедура заключается в следующем: пациент дышит в трубку, соединенную с сосудом, меха смещаются, их движение регистрируется, в результате чего получается кривая линия, именуемая спирограммой. Поступающая при выдохе в прибор смесь газов, проходит очищение при помощи фильтров, а израсходованный кислород пополняется из резервной емкости.
Механизм работы спирографа и оценка ЖЕЛ (жизненной емкости легких)
В медицине настоящего времени используются спирографы новейших разработок, на которых запись функционала дыхания и ее анализ проводит компьютерная программа. Это в разы увеличивает точность результатов и комфорт при диагностировании. Чтобы провести всесторонний анализ и исключить патологии, связанные с другими органами, но имеющие схожие или пограничные проявления, параллельно делают пациенту рентген легких, ЭКГ (электрокардиограмму) и эхокардиографию.
Эти диагностики считаются взаимно дополняющими. С их помощью можно обнаружить присутствие патологий дыхательной и сердечно-сосудистой систем, а также выявить взаимосвязь между ними.
Когда необходима спирография легких?
Показаний чтобы пройти спирографию достаточно много и они имеют широкий диапазон. Проведение процедуры рекомендуется:
Спирография в обязательном порядке назначается при военной экспертизе и тестах на работоспособность в сочетании с другими исследованиями клинических показателей. А также ее проводят при выполнении бронходилатационных (с препаратами, расширяющими бронхи) проверок для определения обратимости обструкции. Данный метод хоть не несет никакой опасности для здоровья и болевых ощущений, все же есть ряд ситуаций, при которых от него приходится отказываться.
Спирографию нельзя проводить пациентам с острыми формами нарушения мозгового кровообращения, такими как кровоизлияние и ишемический инсульт, так как даже легкое усилие может привести к их повторению.
Подготовительный процесс
Подготовка к спирографии не включает в себя какие-либо сложные действия для обследуемого, но все же некоторые моменты перед исследованием необходимо учесть. Если пациент применяет бронхолитические (снимающие спазмы бронхов) препараты, то их стоит отменить:
Эти тонкости следует обсудить с врачом при назначении исследования. Проводится спирометрия, так же как и спирография в утренние часы, натощак. Перед процедурой больному необходимо отдохнуть не менее 20 минут. Обязательно хотя бы в течение часа отказаться от курения и за несколько часов от крепкого кофе.
Методика проведения исследования
Для снятия спирограммы больного необходимо усадить максимально удобно. Его одежда не должна сдавливать грудную клетку и мешать свободному дыханию. Сиденье, на котором сидит обследуемый, и ротовая трубка устанавливаются в соответствии с его ростом, чтобы не приходилось наклоняться или вытягивать шею вверх. Также нужно контролировать положение туловища при выдохе – не давать телу наклоняться вперед.
Спирография
При проведении спирографии необходимо усадить пациента так, чтобы ему было удобно выполнять дыхательные тесты
В процессе проводимого исследования анализируются измерения ротового потока воздуха, и в связи с этим пациенту нужно использовать зажим для носа и плотно обхватывать загубник, что станет препятствием для утечки воздуха. В случае если у обследуемого установлены зубные протезы, их нельзя снимать, это нарушит качественную фиксацию загубника.
Вначале проводятся несколько первичных тестов – замер дыхательного объема (ДО), расчет которого осуществляется на основе среднего показателя шести и больше дыхательных циклов в состоянии покоя. Затем при спокойном состоянии определяется частота дыхания (ЧД). Произведение данных значений даст величину минутного объема дыхания. Спирограф нового образца, оснащенный программным обеспечением, автоматически выдает все подсчеты.
Спирограф обрабатывает информацию сразу же по ходу исследования, и выдает ленту с зафиксированными результатами. По сигналу диагноста обследуемый делает максимально полный вдох, а затем максимально резкий и длинный выдох. Время выдоха должно занимать от 6 секунд и больному следует поддерживать предельное усилие на протяжении всего выдоха вплоть до самого завершения.
Зачастую лица, проходящие обследование, не могут произвести вдох и выдох как положено с первого раза, поэтому тест проводится с использованием нескольких попыток под контролем регистрируемой кривой. Затем обследуемому необходимо дышать с предельной глубиной и частотой на протяжении 12 секунд. В определенных случаях у некоторых больных подобные тесты могут вызвать головокружение, «мушки» перед глазами или потемнение и даже обмороки, но последние состояния диагностируются довольно редко.
Интерпретация результатов
По окончании сбора данных проводится их анализ с целью составления диагностического заключения. В процессе интерпретации всех полученных показателей компьютерной программой формируется электронная спирограмма. Интерпретируются следующие значения.
Частота дыхания (ЧД)
Фиксируется количество дыхательных движений за одну минуту. Ее нормальные показатели не превышают 16–17 раз.
Дыхательный объем (ДО)
Определяется объем воздуха, наполняющего легкие при одном вдохе. Его нормальные значения имеют довольно обширный диапазон. Границы у здоровых мужчин могут колебаться между границами 300–1200 мл, а для здоровых особ женского пола характерны значения в пределах 250–800 мл.
Минутный объем дыхания (МОД)
Показывает объем воздуха, поглощенный легкими за 1 минуту. Он также имеет сравнительно большой интервал и колеблется между 4–10 литрами.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ)
Изучается данное значение при определении максимального объема воздуха, выдыхаемого обследуемым при спокойном выдохе после наиболее глубокого вдоха.
Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ)
Диагностируется максимальный объем воздуха, выдыхаемого пациентом при максимально глубоком (форсированном) выдохе после такого же вдоха. В норме у индивидуумов данный показатель находится в разбросе от 2,5 до 7,5 литров.
Объем форсированного выдоха за 1 секунду (ОФВ1)
Определяется максимальный объем воздуха, выдыхаемый человеком за 1 секунду при глубоком выдохе после предельно глубокого вдоха. На его величину оказывают значительное влияние пол и возраст обследуемого.
Индекс Тиффно (ИТ)
Его значение является соотношением ОФВ1/ФЖЕЛ, и выражается в процентах.
Максимальная вентиляция легких (МВЛ)
Данное значение получается при произведении средней амплитуды предельных дыхательных экскурсий и их частоты за 1 минуту.
Показатель скорости движения воздуха (ПСДВ)
Это значение выглядит как МВЛ/ЖЕЛ, и указывается в процентах.
Оценка результатов и сравнение их с нормой
Большинство современных спирографов оснащены специальными программами, облегчающими интерпретацию результатов исследования. При проведении процедуры можно сразу задать возраст, пол, рост и вес обследуемого, и полученные данные будут сразу же сопоставляться с принятыми нормами.
Оценка полученных материалов проводится методом сравнения с таблицей фактических показателей с нормами, то есть значениями, «принятыми за идеальный стандарт»
У здоровых людей ОФВ1, ЖЕЛ, МВЛ, ФЖЕЛ и ИТ зачастую свыше 80% (но не превышают 120%) общепринятых цифр. Значения ниже 70% от нормы считаются проявлением патологии. Показатели в границах 80–70%, как правило, трактуются индивидуально для каждого прошедшего процедуру. Для пациентов старшего возраста такие значения не свидетельствуют о наличии патологии, тогда как для детей, молодежи и людей среднего возраста могут быть симптомами начальных стадий обструкции.
В таких ситуациях потребуется дополнительная диагностика с применением медикаментозной нагрузки. Заключение об ухудшении вентиляционной проводимости легких изначально базируется на показателях ОФВ1 и МВЛ, а вот при выяснении типа вентиляционных патологий главенствующее место занимает комбинация показателей ОФВ1, МВЛ и ЖЕЛ.
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗОВ
РЕГИСТРАТУРА
Время работы:
Уважаемые посетители! Оцените нашу работу, ответив на несколько вопросов.
Какой объем воздуха вдыхает человек за один вдох
Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.
Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья?
Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.
Преимущества носового дыхания очевидны.
При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм.
Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно.
Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.
Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.
В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела.
В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.
Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме, также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.
При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.
В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.
Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо друг от друга русским физиологом Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани.
Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот, а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.
Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа.
В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.
Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды, в результате чего возможно обезвоживание.
При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.
Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода, начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.
В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.
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
| Параметр | Что это | Усредненное значение в норме |
| ЖЕЛ или жизненная емкость легких | Объем воздуха, который может выдохнуть человек после максимально возможного вдоха на максимально возможном выдохе. Основной статический показатель. | Норма (должная ЖЕЛ) указана ниже, а этот показатель фактический – все, что выдохнул больной. |
| ФЖЕЛ – форсированная жизненная емкость легких | Количество воздуха, выдыхаемого больным при максимально быстром, сильном выдохе. Основной динамический показатель. Позволяет оценить проходимость бронхов – чем меньше их просвет, тем меньше значение ФЖЕЛ. | От 70 до 80 % ЖЕЛ. |
| ЧД или частота дыхания | Число дыхательных движений в состоянии покоя. | От 10 до 20 за 60 секунд. |
| ДО или дыхательный объем | Объем воздуха, который вдыхает и выдыхает пациент в спокойном состоянии за 1 дыхательный цикл. | От 0.3 до 0.8 л (это составляет порядка 15-20 % ЖЕЛ). |
| МОД – минутный объем дыхания | Объем воздуха, который прошел через легкие в течение 1 минуты. | От 4 до 10 л в 1 минуту. |
| РОвд – резервный объем вдоха | Количество воздуха, который может максимально вдохнуть человек после обычного вдоха. | От 1.2 до 1.5 л (около 50 % жизненной емкости легких). |
| РОвыд – резервный объем выдоха | Объем воздуха, который максимально может выдохнуть человек после обычного выдоха. | От 1 до 1.5 л (примерно 30 % от ЖЕЛ). |
| ОФВ1 – объем форсированного выдоха за 1 секунду | Количество воздуха, которое выдыхает пациент за первую секунду форсированного выдоха. | Больше, чем 70 % ФЖЕЛ. |
| ДЖЕЛ – должная ЖЕЛ | ЖЕЛ, которая должна быть у здорового взрослого человека с учетом его пола, роста и возраста. Рассчитывается по специальным формулам: |
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.
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.