что такое остаточный объем
Остаточный объем легких: основные методы определения
Показатели объема легких необходимы для выявления легочных болезней и определения стадий их развития. Такие исследования назначаются пульмонологами, аллергологами, иммунологами. Остаточный объем легких относится к одним из показателей данного обследование. Его учитывают при расчете функционального и жизненного объема легких взрослых, и детей.
Основные функции легких человека
Дыхание относится к жизненно важным функциям человеческого организма. С его помощью происходит обогащение тканей всего тела кислородом и выводится углекислый газ. Данный процесс обеспечивают легкие человека – главный орган дыхательной системы человека. В них происходит газообмен между атмосферным воздухом и кровью, что позволяет бесперебойно доставлять по капиллярам кислород ко всем органам человеческого организма. Это является основной функцией легких, но также принимают непосредственное участие и в других, не менее важных функциях организма. К ним относятся:
Функциональность дыхательной системы человека напрямую зависит от состояния легких. В здоровом состоянии легкие имею структуру пористой ткани пронизанную бронхами, на концах которых расположены альвеолы. Это маленькие воздушные пузырьки. При дыхании, легкие наполняются определенным количеством воздуха.
Это и есть жизненная емкость легких. Данный показатель у каждого человека индивидуален.
При патологических процессах в легких часто происходит отмирание клеток тканей, сужение просветов и накопление вредных веществ. Такое состояние органа нарушает полноценное обогащение организма кислородом, что приводит к развитию дыхательной (респираторной) гипоксии. Негативное влияние данной патологии проявляется в виде:
От состояния легких зависит работа всех систем организма человека. Поэтому важно следить за изменениями в своем организме и при первых ухудшениях самочувствия пройти полное обследование. При изучении работы легких, в медицинской практике в первую очередь измеряют жизненную емкость, которая определяется разницей между общей и остаточным объемом легких.
Показания, противопоказания к исследованию остаточного объема легких
Норма легочных объемов рассчитывается в каждом случае индивидуально. На нее влияет не только физическое стояние организма, но и рост, возраст, пол, размеры грудной клетки и расположение тела во время исследования.
Кроме того, данные показатели, даже у здоровых людей с возрастом могут изменять свои пропорции. Жизненная емкость легких с возрастом постепенно уменьшается, а остаточная наоборот увеличивается. Причем показатель общей емкости практически не изменяется.
Остаточным объемом легких обозначается объем воздуха, который остается в легких после максимального экспираторного усилия. Он зависит от способности поддерживать длительный выдох и проходимости мелких дыхательных путей. Подразделяется на два основных вида:
Измерение остаточного объема легких проводится с целью получения точной информации о структуре общей емкости легких. Показатели резервного объема необходимы для определения функциональной остаточной емкости. Эта величина рассчитывается путем суммирования величин остаточного объема легких и резервного объемы выдоха. По результатам определяется уровень растяжения легких и степень их вздутия.
Данное обследование проводится при следующих легочных патологиях:
Также врачи могут рекомендовать пройти обследование при наличии аллергии и иммунных заболеваний.
Как любая медицинская процедура, определение остаточного объема легких, имеет ряд противопоказаний. Данное исследование нельзя проводить:
Исследование остаточного объема легких назначается лечащим врачом с учетом состояния пациента и его физиологических особенностей.
Для проведения исследования остаточного объема легких особой подготовки не требуется. Главное, чтобы процедура проводилась в состоянии покоя. Для этого, непосредственно перед манипуляцией необходимо выровнять дыхание и расслабиться.
Способы определения остаточного объема легких
Одним из основных способов определения объема легких является спирография. Но для измерения остаточного объема данный метод не используется. В медицинской практике для определения резидуального объема легких применяют следующие исследования:
К первой группе относятся:
Метод разведения гелия. При данном исследовании спирометр закрытого типа наполняется гелием, разведенным кислородом. Данная газовая смесь не имеет цвета, запаха и вкуса. Она относится к нетоксичным компонентам и не оказывает негативного влияния на организм.
Схема проведения процедуры: манипуляция проводится в положении сидя. На нос прикрепляется специальный зажим, далее пациент производит максимальный выдох в загубник спирометра. Затем дыхание выравнивается. Для этого необходимо несколько минут спокойно подышать. После чего производится максимальный вдох и повторный максимальный выдох. Процедура повторяется спустя 5-10 минут.
Метод вымывания азота. Его основой является принцип сохранения массы. Он позволяет измерить количество воздуха в дыхательных путях, где отсутствует газообмен.
Схема проведения: пациент надевает кислородную маску и дышит 100% кислородом. Делается глубокий вдох и максимальный выдох в спирометр. По процентному содержанию азота определяется остаточное количество выдыхаемого газа. Этот показатель равен обозначает остаточный объем легких.
При аппаратном обследовании используется бодиплетизмография. Эта процедура проводится в герметичной будке, оснащенной специальным медицинским оборудованием.
Схема проведения: пациент заходит в подготовленное помещение и производит максимальный выдох в загубник. Далее загубник закрывается, и дыхание производится с определенным усилием. Это способствует расширению легких и их объему. Полученные данные используются врачом для расчета остаточного объема легких.
Данные процедуры должен проводить только квалифицированный специалист или врач функциональной диагностики. Соблюдение технологии обязательно. Так как небольшие отклонения в виде неплотно прилегающего загубника, нарушения герметизации или покашливания пациента могут значительно исказить правильность полученных данных.
Для определения точного остаточного объема легких, специалисты рекомендую проходить обследование несколько раз и желательно разными способами. Именно так можно установить правильный показатель с минимальной погрешностью.
Во время просмотра видео вы узнаете о работе легких.
По показателям остаточного объема легких можно определить патологические процессы дыхательной системы человека. Такие данные необходимы врачу для установления точного диагноза и подбора правильного терапевтического курса.
Внешнее дыхание и объемы легких
Для фридайвера легкие явлются основным «рабочим инстументом» (конечно, после головного мозга), поэтому нам важно понимать устройство легких и весь процесс дыхания. Обычно, когда мы говорим о дыхании, мы имеем в виду внешнее дыхание или вентиляцию легких — единственный заметный для нас процесс в цепи дыхания. И рассматривать дыхание надо начинать именно с него.
Строение легких и грудной клетки
Легкие представляют собой пористый орган, похожий на губку, напоминающий в своем строении скопление отдельных пузырьков или виноградную гроздь с большим количеством ягод. Каждая «ягода» — это легочная альвеола (легочный пузырек) — место, где происходит выполнение основной функции легких — газообмен. Между воздухом альвеол и кровью лежит воздушно-кровяной барьер, образованный очень тонкими стенками альвеолы и кровеносного капилляра. Именно через этот барьер происходит диффузия газов: из альвеолы в кровь поступает кислород, а из крови в альвеолу углекислый газ.
Бронхи и трахея имеют в своих стенках хрящевое основание и поэтому достаточно жестки. Бронхиолы и альвеолы имеют мягкие стенки и поэтому могут спадаться, то есть слипаться, как спустивший воздушный шарик, если в них не поддерживать некое давление воздуха. Чтобы этого не произошло, легкие, как единый орган, со всех сторон покрытый плеврой — прочной герметичной оболочкой.
Плевра имеет два слоя — два листка. Один листок плотно прилежит к внутренней поверхности жесткой грудной клетки, другой — окружает легкие. Между ними находится плевральная полость, в которой поддерживается отрицательное давление. Благодаря этому легкие находятся в расправленном состоянии. Отрицательное давление в плевральной щели обусловлено эластической тягой легких, то есть постоянным стремлением легких уменьшить свой объем.
Эластическая тяга легких обусловлена тремя факторами:
1) упругостью ткани стенок альвеол вследствие наличия в них эластичных волокон
2) тонусом бронхиальных мышц
3) поверхностным натяжением пленки жидкости, покрывающей внутреннюю поверхность альвеол.
Жесткий каркас грудной клетки составляют ребра, которые гибко, благодаря хрящам и суставам, присоединяются к позвоночнику и суставам. Благодаря этому грудная клетка увеличивает и уменьшает свой объем, сохраняя при этом жесткость, необходимую для защиты находящихся в грудной полости органов.
Дыхательные мышцы
Для того, чтобы вдохнуть воздух, нам необходимо создать в легких давление более низкое, чем атмосферное, а чтобы выдохнуть более высокое. Таким образом, для вдоха необходимо увеличение объема грудной клетки, для выдоха — уменьшением объема. На самом деле большая часть усилий дыхания расходуется на вдох, в обычных условиях выдох осуществляется за счет упругих свойств легких.
Основной дыхательной мышцей является диафрагма — куполообразная мышечная перегородка между полостью грудной клетки и брюшной полостью. Условно её границу можно провести по нижнему краю ребер.
При вдохе диафрагма сокращается, растягиваясь активным действием в сторону нижних внутренних органов. При этом несжимаемые органы брюшной полости оттесняются вниз и в стороны, растягивая стенки брюшной полости. При спокойном вдохе купол диафрагмы спускается приблизительно на 1.5 см, соответственно увеличивается вертикальный размер грудной полости. При этом нижние ребра несколько расходятся, увеличивая и обхват грудной клетки, что особенно заметно в нижних отделах. При выдохе диафрагма пассивно расслабляется и подтягивается, удерживающими её сухожилиями, в своё спокойное состояние.
Кроме диафрагмы, в увеличении объема грудной клетки принимают участие также наружные косые межреберные и межхрящевые мышцы. В результате подъема ребер увеличивается смещение грудины вперед и отхождение боковых частей ребер в стороны.
При очень глубоком интенсивном дыхании или при повышении сопротивления вдоху в процесс увеличения объема грудной клетки включается ряд вспомогательных дыхательных мышц, которые могут поднимать ребра: лестничные, большая и малая грудные, передняя зубчатая. К вспомогательным мышцам вдоха относятся также мышцы, разгибающие грудной отдел позвоночника и фиксирующие плечевой пояс при опоре на откинутые назад руки(трапециевидная, ромбовидные, поднимающая лопатку).
Как говорилось выше, спокойный вдох протекает пассивно, практически на фоне расслабления мышц вдоха. При активном интенсивном выдохе «подключаются» мышцы брюшной стенки, в результате чего объем брюшной полости уменьшается и повышается давление в ней. Давление передается на диафрагму и поднимает ее. Вследствие сокращения внутренних косых межреберных мышц происходит опускание ребер и сближение их краев.
Дыхательные движения
В обычной жизни, понаблюдав за собой и своими знакомыми, можно увидеть как дыхание, обеспечиваемое в основном диафрагмой, так и дыхание, обеспечиваемое в основном работой межреберных мышц. И это в пределах нормы. Мышцы плечевого пояса чаще подключаются при серьезных заболеваниях или интенсивной работе, но почти никогда — у относительно здоровых людей в нормальном состоянии.
Считается, что дыхание, обеспечиваемое в основном движениями диафрагмы, характерно больше для мужчин. В норме вдох сопровождается незначительным выпячиванием брюшной стенки, выдох — незначительным ее втяжением. Это брюшной тип дыхания.
У женщин чаще всего встречается грудной тип дыхания, обеспечиваемый в основном работой межреберных мышц. Это может быть связано с биологической готовностью женщины к материнству и, как следствие, с затрудненностью брюшного дыхания при беременности. При этом типе дыхания наиболее заметные движения совершает грудина и ребра.
Дыхание, при котором активно движутся плечи и ключицы, обеспечивается работой мышц плечевого пояса. Вентиляция легких при этом малоэффективна и касается только верхушек легких. Поэтому такой тип дыхания называется верхушечным. В обычных условиях такой тип дыхания практически не встречается и используется либо в ходе тех или иных гимнастик или развивается при серьезных заболеваниях.
Во фридайвинге мы считаем, что брюшной тип дыхания или дыхание животом является наиболее естественным и продуктивным. Об этом же говорится при занятиях йогой и пранаямой.
Легочные объемы
При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500 мл (от 300 до 800 мл) воздуха, этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Кроме обычного дыхательного объема при максимально глубоком вдохе человек может вдохнуть еще приблизительно 3000 мл воздуха — это резервный объем вдоха. После обычного спокойного выдоха обычный здоровый человек напряжением мышц выдоха способен «выдавить» из легких еще около 1300 мл воздуха — это резервный объем выдоха.
Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких (ЖЭЛ): 500 мл + 3000 мл + 1300 мл = 4800 мл.
Как видим, природа подготовила для нас почти десятикратный запас по возможности «прокачивать» воздух через легкие.
Дыхательный объем — количественное выражение глубины дыхания. Жизненная емкость легких определяет собой максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких в течение одного вдоха или выдоха. Средняя жизненная емкость легких у мужчин составляет 4000 — 5500 мл, у женщин — 3000 — 4500 мл. Физические тренировки и различные растяжки грудной клетки позволяют увеличить ЖЭЛ.
После максимального глубокого выдоха в легких остается около 1200 мл воздуха. Это — остаточный объем. Большая его часть может быть удалена из легких только при открытом пневмотораксе.
Максимальное количество воздуха, которое может находиться в легких, называется общей емкостью легких, она равна сумме остаточного объема и жизненной емкости легких (в использованном примере: 1200 мл + 4800 мл = 6000 мл).
Объем воздуха, находящийся в легких в конце спокойного выдоха (при расслабленной дыхательной мускулатуре) называется функциональной остаточной емкостью легких. Она равна сумме остаточного объема и резервного объема выдоха (в использованном примере: 1200 мл + 1300 мл = 2500 мл). Функциональная остаточная емкость легких близка к объему альвеолярного воздуха перед началом вдоха.
Вентиляция легких определяется объемом воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого в единицу времени. Обычно измеряют минутный объем дыхания. Вентиляция легких зависит от глубины и частоты дыхания, которая в состоянии покоя составляет от 12 до 18 вдохов в минуту. Минутный объем дыхания равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания, т.е. примерно 6-9 л.
Для оценки легочных объемов используется спирометрия — метод исследования функции внешнего дыхания, включающий в себя измерение объёмных и скоростных показателей дыхания. Мы рекомендуем пройти это исследование всем, кто планирует серьезно заниматься фридайвингом.
Мертвое пространство
Воздух находится не только в альвеолах, но и в воздухоносных путях. К ним относятся полость носа (или рта при ротовом дыхании), носоглотка, гортань, трахея, бронхи. Воздух, находящийся в воздухоносных путях (за исключением дыхательных бронхиол), не участвует в газообмене. Поэтому просвет воздухоносных путей называют анатомическим мертвым пространством. При вдохе последние порции атмосферного воздуха входят в мертвое пространство и, не изменив своего состава, покидают его при выдохе.
Объем анатомического мертвого пространства около 150 мл или примерно 1/3 дыхательного объема при спокойном дыхании. Т.е. из 500 мл вдыхаемого воздуха в альвеолы поступает лишь около 350 мл. В альвеолах в конце спокойного выдоха находится около 2500 мл воздуха, поэтому при каждом спокойном вдохе обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха.
остаточный объем легких
Смотреть что такое «остаточный объем легких» в других словарях:
остаточный объем легких — rus остаточный объем (м) легких eng residual volume, RV fra volume (m) résiduel, VR deu Residualvolumen (n), RV spa volumen (m) residual, VR … Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки
Объем Легких Остаточный (Residual Volume) — количество воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха. Этот объем увеличивается в случае развития у человека эмфиземы легких. Источник: Медицинский словарь … Медицинские термины
ОБЪЕМ ЛЕГКИХ ОСТАТОЧНЫЙ — (residual volume) количество воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха. Этот объем увеличивается в случае развития у человека эмфиземы легких … Толковый словарь по медицине
остаточный воздух — (устар) см. Остаточный объем легких … Большой медицинский словарь
ВОЗДУХА ОБЪЁМ ОСТАТОЧНЫЙ — воздух, остающийся в легких после усиленного выдоха; объем его у взрослого человека равен 1000 1500см3 … Психомоторика: cловарь-справочник
Дыхание — I Дыхание (respiratio) совокупность процессов, обеспечивающих поступление из атмосферного воздуха в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа. В результате… … Медицинская энциклопедия
Функциона́льная диагно́стика — раздел диагностики, содержанием которого являются объективная оценка, обнаружение отклонений и установление степени нарушений функции различных органов и физиологических систем организма на основе измерения физических, химических или иных… … Медицинская энциклопедия
Бодиплетизмография — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка… … Википедия
Оста́точный во́здух — (устар.) см. Остаточный объем легких (Остаточный объём лёгких) … Медицинская энциклопедия
ООЛ — см. Остаточный объем легких … Большой медицинский словарь
Остаточный объем легких (ООЛ) и общая емкость легких (ОЕЛ)
Зная ФОЕ, можно рассчитать остаточный объем, вычитая из нее резервный объем выдоха. Затем рассчитывают общую емкость легких, складывая ООЛ и ЖЕЛ. В норме ОЕЛ составляет от 4 до 7 л. Существует несколько формул для расчета ОЕЛ должной. Наиболее точными считаются формулы Балдвина и соавторов:
ДОЕЛ = (36,2 — 0,06) х возраст х рост в см (для мужчин);
ДОЕЛ = (28,6 — 0,06) х возраст х рост в см (для женщин).
Нормальные величины ОЕЛ — в пределах ДОЕЛ ± 20 %, выход за этот диапазон рассматривается как патология:
±20—35 % — умеренная патология,
±35—50 % — значительная,
более ±50 % — резкая.
Особый интерес представляет доля остаточного объема легких в общей емкости легких. Нормальные величины, сообщаемые разными авторами, колеблются вокруг цифры 25—30 %, увеличиваясь до 35 % к 50—60 годам.
Повышение этих значений в пределах до 10% рассматривается как тенденция к увеличению: от ±10 до ±20% — умеренное увеличение, от 20 до 30% — значительное, более 30% — резкое увеличение ООЛ.
По величине ООЛ / ОЕЛ можно судить как об эластичности легких, так и о бронхиальной проходимости. Это связано с особенностью пробы. У здорового человека предел выдоха определяется возможностями сжатия реберного каркаса. При эмфиземе легких в связи с недостаточностью эластических структур легочной паренхимы происходит спадение альвеолярных стенок ведущее к закрытию вдоха в бронхиолы. Часть воздуха оказывается блокированной в эмфизематозно измененных альвеолярных мешках и теряет сообщение с бронхами.
Аналогичная картина наблюдается при нарушении бронхиальной проходимости, когда под влиянием высокого внутригрудного давления во время глубокого выдоха стенки бронхов спадаются раньше, чем закончится выдох. При трахеобронхиальных дискинезиях, с которыми связано снижение тонуса мембранозной части стенки трахеи и крупных бронхов, на выдохе происходят сужение и полное перекрытие в этой области. Выдох прекращается, резервный объем выдоха оказывается мал.
Все эти явления сопровождаются увеличением остаточного объема и такой перестройкой структуры ОЕЛ, при которой ЖЕЛ оказывается уменьшенной, а ООЛ — увеличенным. Если в норме у молодого здорового человека ООЛ занимает 25 % ОЕЛ, а ФОЕ — 50 %, то при эмфиземе легких ФОЕ занимает 70—80 % ОЕЛ и почти целиком состоит из ООЛ, а резервный объем выдоха отсутствует или резко уменьшен. Следует, однако, отметить, что увеличение ООЛ / ОЕЛ, патогномоничное для эмфиземы, может также наблюдаться при обратимых нарушениях бронхиальной проходимости, например, во время приступа бронхиальной астмы, в таком случае речь идет об остром вздутии легких.
Как узнать свой объем легких с помощью подручных предметов
Максимальное количество воздуха, которое вы вдыхаете и выдыхаете, является жизненной емкостью ваших легких. Существует несколько важных параметров вдоха/выдоха (о них мы обязательно расскажем), которые помогают измерить объем легких даже в домашних условиях.
Что такое объем легких?
Так называют количество воздуха, которое проходит через дыхательную систему за один дыхательный цикл. Это очень важный параметр, поскольку от него зависит сатурация – то есть насыщение внутренних органов и тканей кислородом.
В норме взрослый человек делает от 16 до 20 вдохов, при этом средний объем легких у взрослого мужчины может достигать 6 литров (в среднем 4–5 литров), у женщины – 4 литра.
Designed by cookie_studio/freepik
Есть и множество индивидуальных особенностей:
Тип телосложения. У худых и высоких объем легких в среднем больше, чем у низкорослых и коренастых;
Масса тела. У людей с ожирением, как правило, объем легких на 10–11% ниже. Вероятно, это одна из причин, почему тучные тяжелее переносят COVID-19;
Перенесенные или хронические заболевания дыхательной системы (эмфизема, пневмония, ХОБЛ, туберкулез и т.п.) также уменьшают жизненный объем легких;
Проживание в условиях высокогорья. У горцев объем легких выше, чем у живущих на равнине из-за более разреженного воздуха;
Пожилой возраст. По мере старения объем легких постепенно уменьшается – это физиологическая норма;
Беременность. При вынашивании ребенка матка давит на все внутренние органы, включая диафрагму, объем поступающего воздуха уменьшается. Именно поэтому женщины во время беременности могут страдать от кислородного голодания, приступов головокружения и т.п.
По этой причине, к примеру, средний пульс у тренированных бегунов ниже, чем у обычных людей, им просто не требуется столько кислорода и дышать можно реже.
Параметры объема легких
Поскольку человек в состоянии покоя почти никогда не дышит полной грудью, в медицине выделяют несколько основных параметров объема легких.
Дыхательный объем (ДО, TV) – сколько воздуха проходит через легкие при спокойном ровном дыхании. В среднем у взрослого составляет около 500 см 3 ;
Резервный объем вдоха (РОвд, IRV) – то есть, сколько воздуха человек может ещё пустить в легкие после того, как уже вдохнул. В среднем также у взрослого равен 1500 см 3 ;
Резервный объем выдоха (РОвыд, ERV) – сколько воздуха человек может выдохнуть ещё после того, как уже сделал выдох. Также как и при Ровд среднее значение – 1500 см 3 ;
Остаточный объем легких (ОО, RV) – это объем резервного воздуха, который задерживается в легких, когда человек сделает максимальный выдох. Последний остаточный запас, как правило, не измеряется.
На основе четырех этих параметров врачи оценивают несколько показателей объема легких:
Общая емкость легких (ОЕЛ, TLC) – это сумма всех четырех объемов легких;
Ёмкость вдоха (IC) – сколько воздуха попало в легкие за один вдох. Сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха.
Как правило, эти показатели замеряются с помощью специального прибора – спирометра. Однако он позволяет снимать и другие показания, например, пиковую скорость потока в момент выдоха и ещё множество параметров. Это очень важно при оценке поражения легких, например, при раке.
Объем легких: норма у здорового человека (Таблица)
Как уже было сказано, индивидуальный объем легких у людей может быть разным. Однако он должен укладываться в рамки физиологической нормы.