Teste funcționale ale sistemului respirator. Teste de respirație. Tipuri de teste respiratorii funcționale

Test de funcționare- parte integrantă a metodologiei complexe de control medical al persoanelor implicate în cultura fizică și sport. Utilizarea unor astfel de teste este necesară pentru o caracterizare completă a stării funcționale a corpului stagiarului și a aptitudinii sale.

Rezultatele testelor funcționale sunt evaluate în comparație cu alte date de control medical. Adesea, reacțiile adverse la sarcină în timpul unui test funcțional sunt cel mai timpuriu semn al unei deteriorări a stării funcționale asociate cu o boală, surmenaj, supraantrenament.

Iată care sunt cele mai frecvente teste funcționale folosite în practica sportivă, precum și teste care pot fi folosite în educația fizică independentă.

Testele funcționale oferă informații despre starea funcțională a sistemului respirator. În acest scop, se utilizează spirometria, ultrasunetele, determinarea volumelor minute și stroke și alte metode de cercetare. Spirometria este măsurarea capacității pulmonare și a altor volume pulmonare folosind un spirometru. Spirometria vă permite să evaluați starea respirației externe.

Testul funcțional Rosenthal vă permite să judecați capacitățile funcționale ale mușchilor respiratori. Testul se efectuează pe un spirometru, unde subiectul are de 4-5 ori la rând cu un interval de 10-15 secunde. determina VC. În mod normal, primesc aceiași indicatori. O scădere a VC pe tot parcursul studiului indică oboseală a mușchilor respiratori.

Testul Wotchal-Tiffno este un test funcțional de evaluare a permeabilității traheobronșice prin măsurarea volumului de aer expirat în prima secundă de expirație forțată după o respirație maximă și calculând procentul acestuia din capacitatea vitală reală a plămânilor (norma este de 70- 80%). Testul se efectuează cu boli obstructive ale bronhiilor și plămânilor. Rata de utilizare a oxigenului - procentul de oxigen utilizat de țesuturi față de conținutul său total din sângele arterial. Este un indicator important care caracterizează procesele de difuzie prin membranele alveolo-capilare (norma este de 40%). În plus, după indicații speciale, se efectuează bronhospirografie (studiul ventilației unui plămân izolat prin intubație bronșică); test cu blocarea arterei pulmonare și măsurarea presiunii în aceasta (o creștere a presiunii în artera pulmonară peste 40 mm Hg indică imposibilitatea pneumoectomiei din cauza dezvoltării hipertensiunii în artera pulmonară după intervenție chirurgicală).

Teste funcționale pentru ținerea respirației - sarcină funcțională cu ținerea respirației după inhalare (testul Stange) sau după expirare (testul Genchi), timpul de întârziere se măsoară în secunde. Testul Stange permite evaluarea rezistenței corpului uman la hipercapnie și hipoxie mixtă, care reflectă starea generală a sistemelor de alimentare cu oxigen ale organismului atunci când ținem respirația pe fundalul unei respirații profunde, iar testul Genchi - pe fundalul unei expirație profundă. Ele sunt folosite pentru a evalua aportul de oxigen al corpului și pentru a evalua nivelul general de fitness al unei persoane.

Echipament: cronometru.

Testul Stange. După 2-3 respirații profunde, persoana este rugată să-și țină respirația pe o respirație profundă pentru timpul maxim posibil pentru el.

După primul test, este necesară o pauză de 2-3 minute.

Testul Genchi. După 2-3 respirații adânci, persoana este rugată să expire profund și să țină respirația cât mai mult posibil.

Rezultatele testelor sunt evaluate pe baza tabelelor (Tabelul 1, Tabelul 2). Notele bune și excelente corespund rezervelor funcționale ridicate ale sistemului uman de alimentare cu oxigen.

Tabelul 1. Valori indicative ale probelor Stange și Gencha

Tabelul 2. Evaluarea stării generale a subiectului în funcție de parametrul testului Stange

Teste funcționale pentru evaluarea stării sistemului cardiovascular.

Circulația sângelui este unul dintre cele mai importante procese fiziologice care mențin homeostazia, asigură livrarea continuă a nutrienților și oxigenului necesar vieții tuturor organelor și celulelor corpului, îndepărtarea dioxidului de carbon și a altor produse metabolice, procesele de protecție imunologică și reglarea umorală (fluidică) a funcțiilor fiziologice. Nivelul stării funcționale a sistemului cardiovascular poate fi evaluat cu ajutorul diferitelor teste funcționale.

Un singur test. Înainte de a efectua un test într-o etapă, se odihnesc în picioare, fără a se mișca timp de 3 minute. Apoi măsurați ritmul cardiac timp de un minut. Apoi se execută 20 de genuflexiuni adânci în 30 de secunde de la poziția inițială a picioarelor depărtate la lățimea umerilor, brațele de-a lungul corpului. La ghemuit, brațele sunt aduse înainte, iar atunci când sunt îndreptate, sunt readuse în poziția inițială. După efectuarea genuflexiunilor, ritmul cardiac este calculat pentru un minut. La evaluare, amploarea creșterii ritmului cardiac după exercițiu este determinată în procente. O valoare de până la 20% înseamnă un răspuns excelent al sistemului cardiovascular la sarcină, de la 21 la 40% - bun; de la 41 la 65% - satisfăcător; de la 66 la 75% - rău; de la 76 și mai mult - foarte rău.

Indicele Ruffier. Pentru a evalua activitatea sistemului cardiovascular, puteți utiliza testul Ryuffier. După o stare de calm de 5 minute în poziție șezând, numărați pulsul timp de 10 secunde (P1), apoi efectuați 30 de genuflexiuni în 45 de secunde. Imediat după genuflexiuni, numărați pulsul în primele 10 s (P2) și un minut (P3) după încărcare. Rezultatele sunt evaluate de index, care este determinat de formula:

Indicele Ruffier \u003d 6x (P1 + P2 + R3) -200

Evaluarea performanței cardiace: indicele Ruffier

0,1-5 - „excelent” (inima foarte bună)

5.1 - 10 - „bun” (inima bună)

10.1 - 15 - „satisfăcător” (insuficiență cardiacă)

15,1 - 20 - „slab” (insuficiență cardiacă severă)

Respirația este un proces care asigură consumul de oxigen și eliberarea de dioxid de carbon de către țesuturile unui organism viu.

Există respirație externă (pulmonară) și intracelulară (țesut). Respirația externă este schimbul de aer între mediu și plămâni, intracelular - schimbul de oxigen și dioxid de carbon între sânge și celulele corpului. Pentru a determina starea sistemului respirator și capacitatea mediului intern al corpului de a fi saturat cu oxigen, se folosesc următoarele teste.

Testul lui Stange (ține respirația pe inspirație). După 5 minute de odihnă așezată, faceți 2-3 respirații adânci și expirați, apoi, după ce ați respirat complet, țineți respirația, timpul se notează din momentul în care țineți respirația până când se oprește.



Indicatorul mediu este capacitatea de a vă ține respirația în timp ce inhalați pentru persoanele neantrenate timp de 40-55 de secunde, pentru persoanele antrenate - timp de 60-90 de secunde sau mai mult. Odată cu creșterea antrenamentului, timpul de ținere a respirației crește; în caz de boală sau surmenaj, acest timp scade la 30-35 de secunde.

Testul Genchi (reținerea respirației la expirație). Se efectuează la fel ca și testul Stange, doar respirația se ține după o expirație completă. Aici, indicatorul mediu este capacitatea de a ține respirația la expirație pentru persoanele neantrenate timp de 25-30 de secunde, pentru persoanele antrenate timp de 40-60 de secunde și

Testul Serkin. După o repaus de 5 minute, timpul de ținere a respirației este determinat în timpul inhalării în poziție șezând (prima fază). În a doua fază se execută 20 de genuflexiuni în 30 de secunde. și ținerea respirației în timp ce inhalați în picioare se repetă. În a treia fază, după odihnă în picioare timp de un minut, se determină timpul de ținere a respirației stând în picioare (se repetă prima fază)

Instituție de învățământ bugetar municipal

„Școala Gimnazială Nr. 2 Nord-Yenisei”

Muncă de cercetare

Studiul și evaluarea testelor funcționale ale sistemului respirator la adolescenți.

Realizat de elevii clasei a VIII-a

Aleksandrova Svetlana

Yarushina Daria

supraveghetor:

Noskova E.M.

profesor de biologie

GP Severo-Yeniseisky 2015

Cuprins

eu. Introducere…………………………………………………………………………………………… 4 pagini

II. Parte principală

Studiu teoretic:

1. Structura și semnificația sistemului respirator uman………………… 5 pagini

Cercetare practică:

    Creșterea incidenței sistemului respirator

ultimii ani ai elevilor MBOU „Școala Gimnazială Nr. 2 Ienisei Nord” ... 9 pag

    Determinarea timpului maxim de reținere a respirației pt

inspirație și expirație profundă (testul Genci-Stange) ..…………… 10 pagini

    Determinarea timpului de reținere maximă a respirației

după o încărcare dozată (testul Serkin)………………………… 12 pag

III. Concluzii…………………………………………………………………………………………… 15 p.

IV. Bibliografie………………………………………………………………………15 pagini

adnotare

Alexandrova Svetlana Andreevna Yarushina Daria Igorevna

MBOU „Școala Gimnazială Nr. 2 Nord-Yenisei”, clasa a 8-a

Studiul și evaluarea testelor funcționale ale sistemului respirator la adolescenți

Șef: Noskova Elena Mikhailovna, școala gimnazială nr. 2 MBOU, profesor de biologie

Scopul lucrării științifice:

Metode de cercetare:

Principalele rezultate ale cercetării științifice:O persoană este capabilă să-și evalueze starea de sănătate și să își optimizeze activitățile. Pentru a face acest lucru, adolescenții pot dobândi cunoștințele și abilitățile necesare care oferă posibilitatea de a duce un stil de viață sănătos.

Introducere

Procesul de respirație, care a apărut în epoca precambriană a dezvoltării vieții, adică acum 2 miliarde 300 de ani, oferă încă oxigen întregii vieți de pe Pământ. Oxigenul este un gaz destul de agresiv, cu participarea sa, se produce divizarea tuturor substanțelor organice și formarea energiei necesare proceselor vitale ale oricărui organism.

Respirația este baza vieții oricărui organism. În timpul proceselor respiratorii, oxigenul pătrunde în toate celulele corpului și este folosit pentru metabolismul energetic - descompunerea nutrienților și sinteza ATP. Procesul de respirație în sine constă din trei etape: 1 - respirație externă (inhalare și expirație), 2 - schimb de gaze între alveolele plămânilor și globulele roșii, transportul oxigenului și dioxidului de carbon de către sânge, 3 - respirația celulară - Sinteza ATP cu participarea oxigenului în mitocondrii. Căile respiratorii (cavitatea nazală, laringele, traheea, bronhiile și bronhiolele) servesc la conducerea aerului, iar schimbul de gaze are loc între celulele pulmonare și capilare și între capilare și țesuturile corpului.

Inhalarea și expirația apar din cauza contracțiilor mușchilor respiratori - mușchii intercostali și diafragma. Dacă munca mușchilor intercostali predomină în timpul respirației, atunci o astfel de respirație se numește toracică, iar dacă diafragma este numită abdominală.

Reglează mișcările respiratorii ale centrului respirator, care este situat în medula oblongata. Neuronii săi răspund la impulsurile care vin din mușchi și plămâni, precum și la o creștere a concentrației de dioxid de carbon din sânge.

Există diferiți indicatori care pot fi utilizați pentru a evalua starea sistemului respirator și rezervele sale funcționale.

Relevanța lucrării. Dezvoltarea fizică a copiilor și adolescenților este unul dintre indicatorii importanți ai sănătății și bunăstării. Dar copiii se răcesc adesea, nu fac sport și fumează.

Obiectiv să învețe să evalueze obiectiv starea sistemului respirator al unui adolescent și a corpului în ansamblu și să identifice dependența stării acestuia de sport.

Pentru atingerea scopului, următoarelesarcini :

- să studieze literatura de specialitate privind structura și caracteristicile de vârstă ale sistemului respirator la adolescenți, despre impactul poluării aerului asupra funcționării sistemului respirator;

Pe baza rezultatelor examenului medical anual al elevilor din clasa noastră, pentru a identifica dinamica incidenței sistemului respirator;

Efectuați o evaluare cuprinzătoare a stării sistemului respirator a două grupuri de adolescenți: implicați activ în sport și nu implicați în sport.

Obiect de studiu : elevi de şcoală

Subiect de studiu studiul stării aparatului respirator a două grupe de adolescenți: implicați activ în sport și neimplicați în sport.

Metode de cercetare: chestionare, experimentare, comparare, observare, conversație, analiza produselor activității.

Semnificație practică . Rezultatele obținute pot fi folosite ca promovare a unui stil de viață sănătos și a participării active la astfel de sporturi: atletism, schi, hochei, volei

Ipoteza cercetării:

Credem că, dacă în cursul studiului reușesc să identific un anumit efect pozitiv al sportului asupra stării sistemului respirator, atunci va fi posibil să le promovez ca unul dintre mijloacele de îmbunătățire a sănătății.

Partea teoretică

1. Structura și semnificația sistemului respirator uman.

Sistemul respirator uman este format din țesuturi și organe care asigură ventilația pulmonară și respirația pulmonară. Căile respiratorii includ: nasul, cavitatea nazală, rinofaringele, laringele, traheea, bronhiile și bronhiolele. Plămânii sunt formați din bronhiole și saci alveolari, precum și artere, capilare și vene ale circulației pulmonare. Elementele sistemului musculo-scheletic asociate cu respirația includ coastele, mușchii intercostali, diafragma și mușchii accesorii ai respirației.

Nasul și cavitatea nazală servesc ca canale conductoare pentru aer, în care este încălzit, umidificat și filtrat. Receptorii olfactivi sunt de asemenea închiși în cavitatea nazală. Partea exterioară a nasului este formată dintr-un schelet os-cartilaginos triunghiular, care este acoperit cu piele; două deschideri ovale pe suprafața inferioară sunt nările, care se deschid fiecare în cavitatea nazală în formă de pană. Aceste cavități sunt separate printr-un sept. Trei bucle spongioase ușoare (cochilii) ies din pereții laterali ai nărilor, împărțind parțial cavitățile în patru pasaje deschise (pasaje nazale). Cavitatea nazală este bogat căptușită cu membrane mucoase. Numeroși fire de păr rigide, precum și celulele epiteliale ciliate și caliciforme, servesc la curățarea aerului inhalat de particule. Celulele olfactive se află în partea superioară a cavității.

Laringele se află între trahee și rădăcina limbii. Cavitatea laringiană este împărțită de două pliuri ale mucoasei care nu converg complet de-a lungul liniei mediane. Spatiul dintre aceste pliuri - glota - este protejat de o placa de cartilaj fibros - epiglota. De-a lungul marginilor glotei din membrana mucoasă sunt ligamente elastice fibroase, care sunt numite corzi vocale inferioare sau adevărate (ligamente). Deasupra lor se află falsele corzi vocale, care protejează adevăratele corzi vocale și le mențin umede; de asemenea, ajută la ținerea respirației, iar la înghițire, împiedică intrarea alimentelor în laringe. Mușchii specializați întind și relaxează corzile vocale adevărate și false. Acești mușchi joacă un rol important în fonație și împiedică, de asemenea, orice particule să intre în tractul respirator. Traheea începe la capătul inferior al laringelui și coboară în cavitatea toracică, unde se împarte în bronhiile drepte și stângi; peretele său este format din țesut conjunctiv și cartilaj. La majoritatea mamiferelor, inclusiv la oameni, cartilajul formează inele incomplete. Părțile adiacente esofagului sunt înlocuite cu un ligament fibros. Bronhia dreaptă este de obicei mai scurtă și mai lată decât cea stângă. La intrarea în plămâni, bronhiile principale se împart treptat în tuburi din ce în ce mai mici (bronhiole), dintre care cele mai mici, bronhiolele terminale, sunt ultimul element al căilor respiratorii. De la laringe până la bronhiolele terminale, tuburile sunt căptușite cu epiteliu ciliat. Principalele organe ale sistemului respirator sunt plămânii.
În general, plămânii arată ca niște formațiuni spongioase, poroase, în formă de con, care se află în ambele jumătăți ale cavității toracice. Cel mai mic element structural al plămânului - lobulul este format din bronhiola finală care duce la bronhiola pulmonară și sacul alveolar. Pereții bronhiolei pulmonare și ai sacului alveolar formează depresiuni - alveole. Această structură a plămânilor mărește suprafața lor respiratorie, care este de 50-100 de ori suprafața corpului. Dimensiunea relativă a suprafeței prin care are loc schimbul de gaze în plămâni este mai mare la animalele cu activitate și mobilitate ridicate. Pereții alveolelor sunt formați dintr-un singur strat de celule epiteliale și sunt înconjurați de capilare pulmonare. Suprafața interioară a alveolei este acoperită cu un surfactant. O alveola separata, in contact strans cu structurile invecinate, are forma unui poliedru neregulat si dimensiuni aproximative de pana la 250 de microni. Este în general acceptat că suprafața totală a alveolelor prin care are loc schimbul de gaze depinde exponențial de greutatea corporală. Odată cu vârsta, are loc o scădere a suprafeței alveolelor. Fiecare plămân este înconjurat de o pleură. Pleura exterioară se învecinează cu suprafața interioară a peretelui toracic și cu diafragma, cea interioară acoperă plămânul. Intervalul dintre foi se numește cavitate pleurală. Când pieptul se mișcă, foaia interioară alunecă de obicei ușor peste cea exterioară. Presiunea din cavitatea pleurală este întotdeauna mai mică decât cea atmosferică (negativă). În repaus, presiunea intrapleurală la om este în medie cu 4,5 Torr mai mică decât presiunea atmosferică (-4,5 Torr). Spatiul interpleural dintre plamani se numeste mediastin; contine traheea, glanda timus si inima cu vase mari, ganglioni limfatici si esofag.

La om, plămânii ocupă aproximativ 6% din volumul corpului, indiferent de greutatea acestuia. Volumul plămânului se modifică în timpul inspirației din cauza muncii mușchilor respiratori, dar nu peste tot la fel. Există trei motive principale pentru aceasta, în primul rând, cavitatea toracică crește neuniform în toate direcțiile și, în al doilea rând, nu toate părțile plămânului sunt la fel de extensibile. În al treilea rând, se presupune existența unui efect gravitațional, care contribuie la deplasarea în jos a plămânului.

Ce mușchi sunt considerați respiratori? Mușchii respiratori sunt acei mușchi ale căror contracții modifică volumul toracelui. Mușchii capului, gâtului, brațelor și unele dintre vertebrele toracice superioare și cervicale inferioare, precum și mușchii intercostali externi care leagă coastă de coastă, ridică coastele și măresc volumul toracelui. Diafragma este o placă muscular-tendinoasă atașată de vertebre, coaste și stern care separă cavitatea toracică de cavitatea abdominală. Acesta este principalul mușchi implicat în inspirația normală. Odată cu inhalarea crescută, grupurile musculare suplimentare sunt reduse. Odată cu expirația crescută, acționează mușchii atașați între coaste (mușchii intercostali interni), coaste și vertebrele toracice inferioare și lombare superioare, precum și mușchii cavității abdominale; coboară coastele și presează organele abdominale de diafragma relaxată, reducând astfel capacitatea toracelui.

Cantitatea de aer care intră în plămâni cu fiecare respirație liniștită și care iese cu fiecare expirație liniștită se numește volum curent. La un adult, este de 500 cm 3 . Volumul expirației maxime după inspirația maximă anterioară se numește capacitate vitală. În medie, la un adult, este de 3500 cm 3 . Dar nu este egal cu volumul total de aer din plămân (volum total pulmonar), deoarece plămânii nu se prăbușesc complet. Volumul de aer care rămâne în plămânii necomprimați se numește aer rezidual (1500 cm 3 ). Există un volum suplimentar (1500 cm 3 ) care poate fi inhalat la efort maxim după o inhalare normală. Iar aerul care se expiră cu efort maxim după o expirație normală este volumul expirator de rezervă (1500 cm 3 ). Capacitatea reziduală funcțională constă din volumul de rezervă expirator și volumul rezidual. Acesta este aerul din plămâni în care aerul de respirație normal este diluat. Ca rezultat, compoziția gazului din plămâni după o mișcare respiratorie de obicei nu se schimbă dramatic.

Un gaz este o stare a materiei în care este distribuit uniform pe un volum limitat. În faza gazoasă, interacțiunea moleculelor între ele este nesemnificativă. Când se ciocnesc de pereții unui spațiu închis, mișcarea lor creează o anumită forță; această forță aplicată pe unitatea de suprafață se numește presiunea gazului și este exprimată în milimetri de mercur, sau torri; presiunea gazului este proporțională cu numărul de molecule și cu viteza medie a acestora. Schimbul de gaze în plămâni între alveole și sânge are loc prin difuzie. Difuzia are loc datorită mișcării constante a moleculelor de gaz și asigură transferul moleculelor dintr-o zonă de concentrație mai mare într-o zonă în care concentrația lor este mai mică. Atâta timp cât presiunea pleurală internă rămâne sub presiunea atmosferică, dimensiunile plămânilor urmează îndeaproape dimensiunile cavității toracice. Mișcările plămânilor sunt realizate ca urmare a contracției mușchilor respiratori în combinație cu mișcarea unor părți ale peretelui toracic și ale diafragmei. Relaxarea tuturor muschilor asociati cu respiratia pune pieptul intr-o pozitie de expiratie pasiva. Activitatea musculară adecvată poate traduce această poziție în inhalare sau crește expirația. Inspirația este creată de extinderea cavității toracice și este întotdeauna un proces activ. Datorita articulatiei lor cu vertebrele, coastele se misca in sus si in afara, marind distanta de la coloana vertebrala la stern, precum si dimensiunile laterale ale cavitatii toracice (tip costal sau toracic de respiratie). Contracția diafragmei își schimbă forma de la cupolă la aplatizată, ceea ce crește dimensiunea cavității toracice pe direcția longitudinală (respirație de tip diafragmatic sau abdominal). Respirația diafragmatică joacă de obicei rolul principal în inhalare. Deoarece oamenii sunt creaturi bipede, cu fiecare mișcare a coastelor și a sternului, centrul de greutate al corpului se modifică și devine necesară adaptarea diferiților mușchi la aceasta.
În timpul respirației liniștite, o persoană are de obicei suficiente proprietăți elastice și greutatea țesuturilor mișcate pentru a le readuce în poziția anterioară inspirației.

Astfel, expirația în repaus are loc pasiv datorită scăderii treptate a activității mușchilor care creează condiția inspirației. Expirația activă poate rezulta din contracția mușchilor intercostali interni în plus față de alte grupe musculare care coboară coastele, reduc dimensiunile transversale ale cavității toracice și distanța dintre stern și coloană vertebrală. Expirația activă poate apărea și din cauza contracției mușchilor abdominali, care presează viscerele împotriva diafragmei relaxate și reduce dimensiunea longitudinală a cavității toracice. Expansiunea plămânului reduce (temporar) presiunea totală intrapulmonară (alveolară). Este egal cu cel atmosferic atunci când aerul nu se mișcă, iar glota este deschisă. Este sub presiunea atmosferică până când plămânii sunt plini când inhalați și peste presiunea atmosferică când expirați. În interior presiunea pleurală se modifică și în timpul mișcării respiratorii; dar este întotdeauna sub nivelul atmosferic (adică întotdeauna negativ).

Oxigenul se găsește în aerul din jurul nostru. Poate pătrunde în piele, dar numai în cantități mici, complet insuficiente pentru a susține viața. Există o legendă despre copiii italieni care au fost pictați cu vopsea aurie pentru a participa la o procesiune religioasă; povestea continuă spunând că toți au murit de asfixiere pentru că „pielea nu putea respira”. Pe baza datelor științifice, moartea prin asfixiere este complet exclusă aici, deoarece absorbția de oxigen prin piele este abia măsurabilă, iar eliberarea de dioxid de carbon este mai mică de 1% din eliberarea sa prin plămâni. Sistemul respirator furnizează oxigen organismului și elimină dioxidul de carbon. Transportul gazelor si al altor substante necesare organismului se realizeaza cu ajutorul sistemului circulator. Funcția sistemului respirator este doar de a furniza sângelui cu o cantitate suficientă de oxigen și de a elimina dioxidul de carbon din acesta. Reducerea chimică a oxigenului molecular cu formarea apei este principala sursă de energie pentru mamifere. Fără el, viața nu poate dura mai mult de câteva secunde. Reducerea oxigenului este însoțită de formarea de CO 2 . Oxigenul inclus în CO 2 nu provine direct din oxigenul molecular. O folosire 2 și formarea de CO 2 interconectate prin reacții metabolice intermediare; teoretic, fiecare dintre ele durează ceva timp.
Schimb O
2 și CO 2 între organism și mediu se numește respirație. La animalele superioare, procesul de respirație se realizează datorită unui număr de procese succesive:

    Schimbul de gaze între mediu și plămâni, care este de obicei denumit „ventilație pulmonară”;

    Schimb de gaze între alveolele plămânilor și sânge (respirație pulmonară);

    Schimb de gaze între sânge și țesuturi;

    Și, în sfârșit, gazele trec în interiorul țesutului către locurile de consum (pentru O 2 ) și din locurile de formare (pentru CO 2 ) (respirație celulară).

Pierderea oricăruia dintre aceste patru procese duce la tulburări respiratorii și creează un pericol pentru viața umană.

Partea practică

1. Dinamica nivelului de morbiditate a aparatului respirator pt ultimii trei ani ai elevilor din clasa a VIII-a M B OU " Școala Gimnazială Nr. 2 Severo-Yenisei

Pe baza rezultatelor obținute în urma examenului medical anual al școlarilor, am constatat că numărul unor astfel de boli precum infecțiile respiratorii acute, infecțiile virale respiratorii acute, amigdalita, rinofaringita crește în fiecare an.

2. Determinarea timpului maxim de reținere a respirației la o respirație profundă și o expirație (testul Genchi-Stange)

Pentru a realiza un studiu experimental, am selectat două grupuri de voluntari cu aproximativ aceleași date antropometrice și vârstă, diferită prin aceea că un grup includea studenți care erau implicați activ în sport (Tabelul 1), iar celălalt era indiferent față de educația fizică și sport ( Masa 2).

Tabelul 1. Un grup de băieți de testare implicați în sport

Greutatea

(kg.)

Înălțime (m.)

indicele Quetelet

(greutate kg/inaltime m 2 )

N=20-23

de fapt

normă

Alexei

1 , 62

17,14 mai puțin decât în ​​mod normal

19,81

Denis

14 ani 2 macelari

1 , 44

20,25 normă

16,39

Anastasia

14 ani 7 luni

1 , 67

17,92 mai puțin decât în ​​mod normal

20,43

Serghei

14 ani 3 luni

1 , 67

22,59 normă

20,43

Mihai

14 ani 5 luni

1 , 70

22,49 normă

20,76

Elisabeta

14 ani 2 luni

1 , 54

19,39 mai puțin decât în ​​mod normal

18,55

Alexei

14 ani 8 luni

1 , 72

20,95 normă

20,95

Maksim

14 ani 2 luni

1 , 64

21,19 normă

20,07

Nikita

14 ani 1 luna

1 , 53

21,78 normă

18,36

10.

Andrew

15 ani 2 luni

1 , 65

21,03 normă

20,20

IMC =m| h 2 , Undem- greutatea corporală în kg,h- inaltime in m. Formula de greutate ideala: inaltime - 110 (pentru adolescenti)

Tabelul 2. Grupul de băieți testați care nu sunt implicați în sport

Greutatea

(kg.)

Înălțime (m.)

indicele Quetelet

(greutate kg/inaltime m 2 )

N=20-25

de fapt

normă

Alina

14 ani 7 luni

1 , 53

21,35 normă

18,36

Victoria

14 ani 1 luna

1 , 54

18,13 mai puțin decât în ​​mod normal

18,55

Victoria

14 ani 3 luni

1 , 5 9

19,38 mai puțin decât în ​​mod normal

21,91

Nina

14 ani 8 luni

1 , 60

19,53 mai puțin decât în ​​mod normal

19,53

Karina

14 ani 9 luni

163

19,19 mai puțin decât în ​​mod normal

22,96

Svetlana

14 ani 3 luni

1 , 45

16,64 mai puțin decât în ​​mod normal

16,64

Daria

14 ani 8 luni

1 , 59

17,79 mai puțin decât în ​​mod normal

19,38

Anton

14 ani 8 luni

1 , 68

24,80 normă

20,54

Anastasia

14 ani 3 luni

1 , 63

17,68 mai puțin decât în ​​mod normal

19,94

10.

Ruslana

14 ani 10 luni

1 , 60

15,23 mai puțin decât în ​​mod normal

19,53

Analizând datele din tabel, am observat că absolut toți băieții din grupă care nu fac sport au indicele Quetelet (indicator de masă-înălțime) sub normă, iar băieții au un nivel mediu de dezvoltare fizică. Băieții din primul grup, dimpotrivă, toți au un nivel de dezvoltare fizică peste medie, iar 50% dintre subiecți corespund normei conform indicelui masă-înălțime, jumătatea rămasă nu depășește semnificativ norma. În aparență, băieții din prima grupă sunt mai atletici.

După selectarea grupurilor și evaluarea datelor lor antropometrice, li s-a cerut să efectueze teste funcționale Genchi-Stange pentru a evalua starea sistemului respirator. Testul Genchi este următorul - subiectul își ține respirația în timp ce expiră, ținându-și nasul cu degetele.La școlari sănătoși de 14 ani, timpul de ținere a respirației este de 25 de secunde pentru băieți, 24 de secunde pentru fete . În timpul testului Stange, subiectul își ține respirația în timp ce inspiră, apăsându-și nasul cu degetele.La copiii sănătoși de 14 ani școlari, timpul de ținere a respirației este de 64 de secunde pentru băieți, 54 de secunde pentru fete . Toate testele au fost efectuate în trei exemplare.

Pe baza rezultatelor obținute s-a găsit media aritmetică și datele au fost înscrise în Tabelul Nr. 3.

Tabelul 3. Rezultatele testului funcțional Genchi-Stange

p/p

Numele subiectului

Test de stange (sec.)

Evaluarea rezultatelor

Testul Genchi

(sec.)

Evaluarea rezultatelor

Grup implicat în sport

1.

Alexei

76

Peste normal

56

Peste normal

2.

Denis

66

Peste normal

57

Peste normal

3.

Anastasia

55

Peste normal

34

Peste normal

4.

Serghei

77

Peste normal

60

Peste normal

5.

Mihai

68

Peste normal

30

Peste normal

6.

Elisabeta

56

Peste normal

25

Peste normal

7.

Alexei

65

Peste normal

33

Peste normal

8.

Maksim

67

Peste normal

64

Peste normal

9.

Nikita

65

Peste normal

30

Peste normal

10.

Andrew

63

Peste normal

30

Peste normal

1.

Alina

22

Sub normal

48

Sub normal

2.

Victoria

37

Sub normal

26

Sub normal

3.

Victoria

28

Sub norma

23

Sub normal

4.

Nina

41

Sub normal

23

Sub normal

5.

Karina

33

Sub normal

23

Sub normal

6.

Svetlana

52

Sub normal

25

Normă

7.

Daria

51

Sub norma

30

Peste normal

8.

Anton

53

Sub normal

37

Peste normal

9.

Anastasia

54

Normă

25

Normă

10.

Ruslana

55

Normă

25

Normă

CTestul lui Genchi în primul grup, toată lumea a făcut față cu succes: 100% dintre băieți au arătat rezultatul peste normă, iar în al doilea grup doar 20% au arătat rezultatul peste normă, 30% au corespuns normei și 50%, dimpotrivă, sub normă.

Cu testul Stange în primul grup, 100% dintre băieți au dat un rezultat peste normă, iar în al doilea grup, 20% s-au descurcat cu ținerea respirației la inspirație în intervalul normal, iar grupul rămas a arătat rezultate sub normă. . 80%

5. Determinarea timpului maxim de reținere a respirației după o sarcină dozată (testul Serkin)

Pentru o evaluare mai obiectivă a stării sistemului respirator al subiecților, am efectuat un alt test funcțional cu aceștia - testul Serkin. Este după cum urmează:

    Faza 1 - subiectul își ține respirația pe o perioadă maximă de respirație liniștită în poziție șezând, timpul este fix.

    Faza 2 - după 2 minute, subiectul face 20 de genuflexiuni

Subiectul stă pe un scaun și își ține respirația în timp ce inspiră, timpul este înregistrat din nou.

    Faza 3 - după odihnă timp de 1 minut, subiectul își ține respirația pe o perioadă maximă de respirație calmă în poziție șezând, timpul este fix.

După teste, rezultatele sunt evaluate conform tabelului 4:

Tabelul 4. Aceste rezultate pentru evaluarea testului Serkin

Ține-ți respirația după 20 de genuflexiuni t sec.

B - după muncă

B/A 100%

Țineți-vă respirația după odihnă timp de 1 minut. t sec

C - după odihnă

B/A 100%

sănătos, antrenat

50 – 70

Mai mult de 50% din faza 1

Mai mult de 100% din faza 1

Sanatoasa, neantrenata

45 – 50

30 - 50% din faza 1

70 - 100% din faza 1

Insuficiență circulatorie ascunsă

30 – 45

Mai puțin de 30% din faza 1

Mai puțin de 70% din faza 1

Rezultatele obținute de toți participanții la experiment sunt enumerate în Tabelul 5:

Tabelul 5. Rezultatele testului Serkin

76

40

52

76

100

sănătos nu antrenat

2.

Denis

66

35

53

66

100

sănătos antrenat

3.

Anastasia

55

25

45

45

81

sănătos nu antrenat

4.

Serghei

78

45

57

80

102

sănătos antrenat

5.

Mihai

60

29

48

55

91

sănătos nu antrenat

6.

Elisabeta

50

28

50

50

100

Antrenat sănătos

7.

Alexei

60

38

63

60

100

sănătos antrenat

8.

Maksim

67

45

67

67

100

sănătos antrenat

9.

Nikita

65

30

46

54

83

sănătos nu antrenat

10.

Andrew

63

32

51

58

92

sănătos nu antrenat

Un grup de non-sportivi

1.

Alina

37

16

43

29

78

sănătos nu antrenat

2.

Victoria

37

18

48

34

91

sănătos nu antrenat

3.

Victoria

35

7

50

18

51

sănătos nu antrenat

4.

Nina

40

20

50

30

75

sănătos nu antrenat

5.

Karina

33

11

33

20

61

sănătos nu antrenat

6.

Svetlana

56

20

35

47

84

sănătos nu antrenat

7.

Daria

51

25

49

48

94

sănătos nu antrenat

8.

Anton

66

29

44

50

76

sănătos nu antrenat

9.

Anastasia

52

23

44

42

81

sănătos nu antrenat

10.

Ruslana

55

25

45

53

96

sănătos nu antrenat

1 rând - ținerea respirației în repaus, sec

2 rânduri - ținerea respirației după 20 de genuflexiuni

3 rânduri - ține respirația după odihnă timp de 1 min

După ce am analizat rezultatele ambelor grupuri, pot spune următoarele:

- în primul rând, nici în prima, nici în a doua grupă nu au existat copii cu insuficiență circulatorie latentă;

-În al doilea rând, toți băieții din grupa a doua aparțin categoriei „sănătoși neantrenați”, ceea ce, în principiu, era de așteptat.

- în al treilea rând, în grupul de băieți care sunt implicați activ în sport, doar 50% aparțin categoriei „sănătoși, antrenați”, și nu puteți spune același lucru despre restul. Deși există o explicație rezonabilă pentru acest lucru. Alexei a participat la experiment după ce a suferit de infecții respiratorii acute.

în - al patrulea,abaterea de la rezultatele normale în timpul ținerii respirației după o sarcină dozată poate fi explicată prin hipodinamia generală a grupului 2, care afectează dezvoltarea sistemului respirator

Tabelul nr. 6 Caracteristicile comparative ale VC la copiii de diferite vârste și dependența de obiceiuri proaste

Capacitate pulmonară vitală în clasa 1

cm 3

Capacitatea vitală a plămânilor în gradul 8

cm 3

Capacitatea vitală a plămânilor în gradul 10

cm 3

Capacitatea vitală a plămânilor la fumători este de 8-11 celule

1

500

2000

3400

2900

2

200

2000

4400

2900

3

100

1600

4200

2500

4

800

2300

4100

2000

5

200

2800

2500

2200

6

500

3600

2800

2800

7

400

2100

3000

2900

8

300

1600

2400

3000

9

600

1900

2300

3200

10

300

1800

2200

3500

miercuri VC

520

2500

3200

2790

Tabelul arată că VC crește odată cu vârsta.

concluzii

Rezumând rezultatele cercetării noastre, dorim să remarcăm următoarele:

    experimental, am putut demonstra că practicarea sportului contribuie la dezvoltarea sistemului respirator, întrucât, conform rezultatelor testului Serkin, putem spune că la 60% dintre copiii din grupa 1, timpul de ținere a respirației a crescut, ceea ce înseamnă că aparatul lor respirator este mai pregătit pentru stres;

    Testele funcționale ale lui Genchi-Stange au arătat și că băieții din grupa 1 sunt într-o poziție mai bună. Indicatorii lor sunt peste norma pentru ambele eșantioane, respectiv 100%, respectiv 100%.

Un aparat respirator bine dezvoltat este o garanție de încredere a activității vitale complete a celulelor. La urma urmei, se știe că moartea celulelor corpului este în cele din urmă asociată cu o lipsă de oxigen din ele. Dimpotrivă, numeroase studii au stabilit că cu cât capacitatea organismului de a absorbi oxigen este mai mare, cu atât performanța fizică a unei persoane este mai mare. Un aparat respirator antrenat (plămâni, bronhii, mușchi respiratori) este primul pas către o sănătate mai bună.

Când se folosește o activitate fizică regulată, consumul maxim de oxigen, după cum au observat fiziologii sportivi, crește în medie cu 20-30%.

La o persoană instruită, sistemul respirator extern în repaus funcționează mai economic: ritmul respirator scade, dar în același timp adâncimea acestuia crește ușor. Din același volum de aer trecut prin plămâni se extrage mai mult oxigen.

Nevoia de oxigen a organismului, care crește odată cu activitatea musculară, „conectează” rezervele neutilizate anterior ale alveolelor pulmonare la soluționarea problemelor energetice. Acest lucru este însoțit de o creștere a circulației sângelui în țesutul care a intrat în muncă și de o creștere a aerării (saturația de oxigen) a plămânilor. Fiziologii cred că acest mecanism de ventilație sporită a plămânilor îi întărește. În plus, țesutul pulmonar care este bine „aerisit” în timpul efortului fizic este mai puțin susceptibil la boli decât acele părți ale acestuia care sunt mai puțin aerate și, prin urmare, sunt mai rău aprovizionate cu sânge. Se știe că în timpul respirației superficiale, lobii inferiori ai plămânilor sunt implicați într-o mică măsură în schimbul de gaze. Focarele inflamatorii apar cel mai adesea în locurile în care țesutul pulmonar este drenat de sânge. În schimb, ventilația crescută a plămânilor are un efect de vindecare în unele boli pulmonare cronice.

Aceasta înseamnă că, pentru a întări și dezvolta sistemul respirator, este necesar să faceți exerciții regulate.

Bibliografie

1. Datsenko I.I. Mediul aerian și sănătatea. – Lvov, 1997

2. Kolesov D.V., Mash R.D. Belyaev IN Biologie: om. – Moscova, 2008

3. Stepanchuk N. A. Workshop despre ecologia umană. – Volgograd, 2009

Suflare- acesta este un singur proces desfășurat de un organism holistic și format din trei verigi inseparabile: a) respirația externă, i.e. schimbul de gaze între mediul extern și sângele capilarelor pulmonare; b) transferul de gaze efectuat de sistemele circulatorii; c) respirație internă (țesut), adică. schimbul de gaze între sânge și celule, în timpul căruia celulele consumă oxigen și eliberează dioxid de carbon. Baza respirației tisulare este reacțiile redox complexe, însoțite de eliberarea de energie, care este necesară pentru viața corpului. Unitatea funcțională a tuturor părților sistemului respirator, care asigură livrarea de oxigen către țesuturi, se realizează prin reglare fină neuroumorală și reflexă.
Spirometria dinamică- determinarea modificărilor VC sub influența activității fizice ( Testul Shafransky). După ce s-a determinat valoarea inițială a VC în repaus, subiectului i se propune să efectueze o activitate fizică dozată - alergare de 2 minute pe loc, într-un ritm de 180 de pași/min în timp ce ridică șoldul la un unghi de 70-80°, după care se determină din nou VC. În funcție de starea funcțională a respirației externe și a sistemului circulator și de adaptarea acestora la sarcină, VC poate scădea (scor nesatisfăcător), rămâne neschimbat (scor satisfăcător) sau crește (scor, adică adaptarea la sarcină, bună). Putem vorbi despre modificări semnificative ale VC doar dacă depășește 200 ml.
Testul Rosenthal- măsurarea de cinci ori a VC, efectuată la intervale de 15 secunde. Rezultatele acestui test fac posibilă evaluarea prezenței și gradului de oboseală a mușchilor respiratori, care, la rândul lor, poate indica prezența oboselii altor mușchi scheletici.
Rezultatele testului Rosenthal sunt evaluate după cum urmează:
- cresterea VC de la 1 la a 5-a masurare - o evaluare excelenta;
- valoarea VC nu se modifică - o evaluare bună;
- valoarea VC este redusă cu până la 300 ml - o evaluare satisfăcătoare;
- valoarea VC scade cu mai mult de 300 ml - o evaluare nesatisfacatoare.
Mostra de Shafransky constă în determinarea VC înainte şi după activitatea fizică standard. Ca aceasta din urma, urcarile pe trepte (22,5 cm inaltime) sunt folosite timp de 6 minute intr-un ritm de 16 trepte/min. În mod normal, VC rămâne practic neschimbat. Odată cu o scădere a funcționalității sistemului respirator extern, valorile VC scad cu mai mult de 300 ml.
Teste hipoxice fac posibilă evaluarea adaptării unei persoane la hipoxie și hipoxemie.
Testul Genchi- înregistrarea timpului de ținere a respirației după expirație maximă. Subiectului i se cere să respire adânc, apoi o expirație maximă. Subiectul își ține respirația cu nasul și gura ciupite. Se înregistrează timpul de reținere a respirației dintre inspirație și expirație.
În mod normal, valoarea testului Genchi la bărbați și femei sănătoase este de 20-40 s, iar pentru sportivi - 40-60 s.
Testul Stange- se înregistrează timpul de ținere a respirației în timpul unei respirații profunde. Subiectului i se propune să inspire, să expire și apoi să inspire la un nivel de 85-95% din maxim. Închideți gura, ciupiți-vă nasul. După expirare, timpul de întârziere este înregistrat.
Valoarea medie a testului cu mreană pentru femei este de 35-45 s, pentru bărbați este de 50-60 s, pentru sportivi este de 45-55 s sau mai mult, pentru sportivi este de 65-75 s sau mai mult.

Toți indicatorii ventilației pulmonare sunt variabili. Acestea depind de sex, vârstă, greutate, înălțime, poziția corpului, starea sistemului nervos al pacientului și alți factori. Prin urmare, pentru o evaluare corectă a stării funcționale a ventilației pulmonare, valoarea absolută a unuia sau altuia indicator este insuficientă. Este necesar să se compare indicatorii absoluti obținuți cu valorile corespunzătoare la o persoană sănătoasă de aceeași vârstă, înălțime, greutate și sex - așa-numiții indicatori datorați. O astfel de comparație este exprimată ca procent în raport cu indicatorul datorat. Abaterile care depășesc 15-20% din valoarea indicatorului datorat sunt considerate patologice.

SPIROGRAFIE CU ÎNREGISTRAREA BUCLEI DEBUT-VOLUM


Spirografia cu înregistrarea buclei „flux-volum” este o metodă modernă de studiere a ventilației pulmonare, care constă în determinarea vitezei volumetrice a fluxului de aer în tractul de inhalare și afișarea sa grafică sub forma unui „flux-volum” bucla cu respiratia linistita a pacientului si cand efectueaza anumite manevre respiratorii . În străinătate, această metodă se numește spirometrie . Scopul studiului este de a diagnostica tipul și gradul tulburărilor de ventilație pulmonară pe baza analizei modificărilor cantitative și calitative ale parametrilor spirografici.


Indicații și contraindicații pentru utilizarea spirometriei similare cu cele pentru spirografia clasică.


Metodologie . Studiul se efectuează dimineața, indiferent de masă. Pacientului i se propune să închidă ambele căi nazale cu o clemă specială, să ia în gură un muștiuc individual sterilizat și să o strângă strâns cu buzele. Pacientul în poziția șezând respiră prin tub într-un circuit deschis, cu puțină sau deloc rezistență la respirație

Procedura de efectuare a manevrelor respiratorii cu înregistrarea curbei „flux-volum” a respirației forțate este identică cu cea efectuată la înregistrarea FVC în timpul spirografiei clasice. Pacientului ar trebui să i se explice că, în testul de respirație forțată, expiră în dispozitiv ca și cum ar fi necesar să stingi lumânările pe un tort de ziua de naștere. După o perioadă de respirație liniștită, pacientul respiră cât mai adânc posibil, în urma căreia se înregistrează o curbă eliptică (curba AEB). Apoi pacientul face cea mai rapidă și mai intensă expirație forțată. În același timp, se înregistrează o curbă de formă caracteristică, care la oamenii sănătoși seamănă cu un triunghi (Fig. 4).

Orez. 4. Bucla (curba) normală a raportului dintre debitul volumetric și volumul de aer în timpul manevrelor respiratorii. Inhalarea începe în punctul A, expirația - în punctul B. POS se înregistrează în punctul C. Debitul expirator maxim în mijlocul FVC corespunde punctului D, debitul inspirator maxim - punctului E

Debitul maxim de aer volumetric expirator este afișat în partea inițială a curbei (punctul C, unde este înregistrată viteza volumetrică expiratorie maximă - POSVVV) - După aceea, debitul volumetric scade (punctul D, unde este înregistrat MOC50) și curba revine la poziția inițială (punctul A). În acest caz, curba „flux-volum” descrie relația dintre debitul volumetric de aer și volumul pulmonar (capacitatea pulmonară) în timpul mișcărilor respiratorii.

Datele privind vitezele și volumele debitului de aer sunt procesate de un computer personal datorită unui software adaptat. Curba „flux-volum” este apoi afișată pe ecranul monitorului și poate fi imprimată pe hârtie, stocată pe suport magnetic sau în memoria unui computer personal.

Dispozitivele moderne funcționează cu senzori spirografici într-un sistem deschis, cu integrarea ulterioară a semnalului de flux de aer pentru a obține valori sincrone ale volumelor pulmonare. Rezultatele testelor calculate pe calculator sunt tipărite împreună cu curba debit-volum pe hârtie în termeni absoluți și ca procente din valorile adecvate. În acest caz, FVC (volumul de aer) este reprezentat pe axa absciselor, iar debitul de aer măsurat în litri pe secundă (l/s) este reprezentat pe axa ordonatelor (Fig. 5).


Flux-vo l ume
Nume de familie:

Nume:

Ident. număr: 4132

Data nașterii: 01/11/1957

Varsta: 47 ani

Genul feminin

Greutate: 70 kg

Înălțime: 165,0 cm



Orez. Fig. 5. Curba „flux-volum” a respirației forțate și indicatorii ventilației pulmonare la o persoană sănătoasă



Orez. 6 Schema spirogramei FVC și curba corespunzătoare a expirației forțate în coordonatele „flux-volum”: V - axa volumului; V" - axa curgerii

Bucla flux-volum este prima derivată a spirogramei clasice. Deși curba flux-volum conține multe din aceleași informații ca și spirograma clasică, vizibilitatea relației dintre debit și volum permite o perspectivă mai profundă asupra caracteristicilor funcționale atât ale căilor aeriene superioare, cât și ale căilor inferioare (Fig. 6). Calculul indicatorilor foarte informativi MOS25, MOS50, MOS75 conform spirogramei clasice are o serie de dificultăți tehnice la realizarea imaginilor grafice. Prin urmare, rezultatele sale nu sunt foarte precise.În acest sens, este mai bine să determinați acești indicatori din curba debit-volum.
Evaluarea modificărilor indicatorilor spirografici de viteză se efectuează în funcție de gradul de abatere a acestora de la valoarea corespunzătoare. De regulă, valoarea indicatorului de debit este luată ca limită inferioară a normei, care este 60% din nivelul corespunzător.

BODIPLETISMOGRAFIE


Pletismografia corporală este o metodă de studiere a funcției respirației externe prin compararea indicatorilor spirografiei cu indicatorii fluctuațiilor mecanice ale toracelui în timpul ciclului respirator. Metoda se bazează pe utilizarea legii lui Boyle, care descrie constanța raportului dintre presiunea (P) și volumul (V) al gazului în cazul unei temperaturi constante (constante):

P l V 1 \u003d P 2 V 2,

unde P 1 - presiunea inițială a gazului; V 1 - volumul inițial de gaz; P 2 - presiunea după modificarea volumului de gaz; V 2 - volum după modificarea presiunii gazului.

Pletismografia corporală vă permite să determinați toate volumele și capacitățile plămânilor, inclusiv cele care nu sunt determinate de spirografie. Acestea din urmă includ: volumul rezidual al plămânilor (ROL) - volumul de aer (în medie - 1000-1500 ml) rămas în plămâni după cea mai profundă expirație posibilă; capacitatea reziduală funcțională (FRC) - volumul de aer rămas în plămâni după o expirație liniștită. După determinarea acestor indicatori, este posibil să se calculeze capacitatea pulmonară totală (TLC), care este suma VC și TRL (vezi Fig. 2).

Aceeași metodă determină indicatori precum rezistența bronșică efectivă generală și specifică, necesare pentru caracterizarea obstrucției bronșice.

Spre deosebire de metodele anterioare de studiu a ventilației pulmonare, rezultatele pletismografiei corporale nu sunt asociate cu voința pacientului și sunt cele mai obiective.

Orez. 2.Reprezentarea schematică a tehnicii bodyplatismografiei

Metodologia cercetării (Fig. 2). Pacientul este așezat într-o cabină specială închisă ermetică cu un volum constant de aer. El respiră printr-un muștiuc conectat la un tub de respirație care este deschis către atmosferă. Deschiderea și închiderea tubului de respirație se realizează automat de un dispozitiv electronic. În timpul studiului, debitul de aer inspirat și expirat al pacientului este măsurat cu ajutorul unui spirograf. Mișcarea toracelui în timpul respirației provoacă o modificare a presiunii aerului în cabină, care este înregistrată de un senzor special de presiune. Pacientul respiră calm. Aceasta măsoară rezistența căilor respiratorii. La sfârșitul uneia dintre expirații la nivelul FFU, respirația pacientului este întreruptă pentru scurt timp prin închiderea tubului de respirație cu un dop special, după care pacientul face mai multe încercări volitive de a inspira și expira cu tubul de respirație închis. În acest caz, aerul (gazul) conținut în plămânii pacientului este comprimat la expirație și rarefiat la inspirație. În acest moment, se fac măsurători ale presiunii aerului în cavitatea bucală (echivalent cu presiunea alveolară) și în interiorul volumului de gaz în piept (afișarea fluctuațiilor de presiuneîntr-o cabină presurizată). În conformitate cu legea Boyle menționată mai sus, se efectuează calculul capacității pulmonare reziduale funcționale, al altor volume și capacități pulmonare, precum și al indicatorilor rezistenței bronșice.

PEAKFLOWMETRY

Peakflowmetria- o metodă pentru a determina cât de repede poate expira o persoană, cu alte cuvinte, aceasta este o modalitate de a evalua gradul de îngustare a căilor respiratorii (bronhii). Această metodă de examinare este importantă pentru persoanele care suferă de expirație dificilă, în primul rând pentru persoanele diagnosticate cu astm bronșic, BPOC, și vă permite să evaluați eficacitatea tratamentului și să preveniți o exacerbare iminentă.

De ce Ai nevoie de un debitmetru de vârf și cum să-l folosești?

Când funcția pulmonară este examinată la pacienți, viteza maximă sau maximă la care pacientul este capabil să expire aer din plămâni este determinată în mod invariabil. În engleză, acest indicator se numește „debit maxim”. De aici și numele dispozitivului - debitmetru de vârf. Viteza maximă de expirație depinde de multe lucruri, dar cel mai important, arată cât de îngustate sunt bronhiile. Este foarte important ca modificările acestui indicator să meargă înaintea senzațiilor pacientului. Observând o scădere sau creștere a debitului expirator de vârf, el poate întreprinde anumite acțiuni chiar înainte ca starea de sănătate să se schimbe semnificativ.

Schimbul de gaze se realizează prin membrana pulmonară (a cărei grosime este de aproximativ 1 μm) prin difuzie datorită diferenței de presiune parțială a acestora în sânge și alveole (Tabelul 2).

masa 2

Valorile tensiunii și presiunii parțiale a gazelor din mediul corporal (mm Hg)

miercuri

Aerul alveolar

sânge arterial

Textile

Sânge dezoxigenat

ro 2

100 (96)

20 – 40

pCO 2

Oxigenul se găsește în sânge atât sub formă dizolvată, cât și sub formă de combinație cu hemoglobina. Cu toate acestea, solubilitatea O 2 este foarte scăzută: nu mai mult de 0,3 ml de O 2 se pot dizolva în 100 ml de plasmă, prin urmare, hemoglobina joacă rolul principal în transferul de oxigen. 1 g de Hb atașează 1,34 ml de O 2, prin urmare, cu un conținut de hemoglobină de 150 g/l (15 g/100 ml), fiecare 100 ml de sânge poate transporta 20,8 ml de oxigen. Acest așa-zis capacitatea de oxigen a hemoglobinei. Dând O 2 în capilare, oxihemoglobina este transformată în hemoglobină redusă. În capilarele țesuturilor, hemoglobina este, de asemenea, capabilă să formeze un compus instabil cu CO 2 (carbohemoglobina). În capilarele plămânilor, unde conținutul de CO 2 este mult mai mic, dioxidul de carbon este separat de hemoglobină.

capacitatea de oxigen a sângelui include capacitatea de oxigen a hemoglobinei și cantitatea de O 2 dizolvată în plasmă.

În mod normal, 100 ml de sânge arterial conțin 19-20 ml de oxigen, iar 100 ml de sânge venos conțin 13-15 ml.

Schimbul de gaze între sânge și țesuturi. Coeficientul de utilizare a oxigenului este cantitatea de O 2 pe care țesuturile o consumă, ca procent din conținutul său total din sânge. Este cel mai mare în miocard - 40 - 60%. În substanța cenușie a creierului, cantitatea de oxigen consumată este de aproximativ 8-10 ori mai mare decât în ​​cea albă. În substanța corticală a rinichiului, de aproximativ 20 de ori mai mult decât în ​​părțile interne ale medulului său. Sub efort fizic sever, factorul de utilizare a O2 de către mușchi și miocard crește la 90%.

Curba de disociere a oxihemoglobinei arată dependența saturației hemoglobinei cu oxigen de presiunea parțială a acestuia din urmă în sânge (Fig. 2). Deoarece această curbă este neliniară, saturația hemoglobinei din sângele arterial cu oxigen are loc chiar și la 70 mm Hg. Artă. Saturația hemoglobinei cu oxigen nu depășește în mod normal 96 - 97%. În funcție de tensiunea O 2 sau CO 2 , creșterea temperaturii, scăderea pH-ului, curba de disociere se poate deplasa spre dreapta (ceea ce înseamnă mai puțină saturație în oxigen) sau spre stânga (ceea ce înseamnă mai multă saturație cu oxigen).

Figura 2. Disocierea oxihemoglobinei în sânge în funcție de presiunea parțială a oxigenului(și deplasarea sa sub acțiunea modulatorilor principali) (Zinchuk, 2005, vezi 4):

sO 2 - saturația hemoglobinei cu oxigen în%;

ro 2 - presiunea parțială a oxigenului

Eficiența absorbției de oxigen de către țesuturi este caracterizată de factorul de utilizare a oxigenului (OUC). OMC este raportul dintre volumul de oxigen absorbit de țesut din sânge și volumul total de oxigen care intră în țesutul cu sânge, pe unitatea de timp. În repaus, AC este de 30-40%, în timpul efortului crește la 50-60%, iar în inimă poate crește până la 70-80%.

METODE DE DIAGNOSTIC FUNCȚIONAL

SCHIMB DE GAZ ÎN PLAMANI

Unul dintre domeniile importante ale medicinei moderne este diagnosticul non-invaziv. Urgența problemei se datorează metodelor metodologice blânde de preluare a materialului pentru analiză, atunci când pacientul nu trebuie să experimenteze durere, disconfort fizic și emoțional; siguranța cercetării din cauza imposibilității infecției cu infecții transmise prin sânge sau instrumentar. Metodele de diagnostic neinvazive pot fi utilizate, pe de o parte, în regim ambulatoriu, ceea ce asigură o largă răspândire a acestora; pe de altă parte, la pacienţii aflaţi în secţia de terapie intensivă, deoarece severitatea stării pacientului nu este o contraindicație pentru implementarea lor. Recent, interesul pentru studiul aerului expirat (EX) a crescut în lume ca metodă neinvazivă de diagnosticare a bolilor bronhopulmonare, cardiovasculare, gastrointestinale și de altă natură.

Se știe că funcțiile plămânilor, pe lângă cele respiratorii, sunt metabolice și excretorii. În plămâni substanțe precum serotonina, acetilcolina și, într-o măsură mai mică, noradrenalina suferă o transformare enzimatică. Plămânii au cel mai puternic sistem enzimatic care distruge bradikinina (80% din bradikinina introdusă în circulația pulmonară este inactivată cu o singură trecere a sângelui prin plămâni). În endoteliul vaselor pulmonare se sintetizează tromboxanul B2 și prostaglandinele, iar 90-95% din prostaglandinele grupelor E și F sunt de asemenea inactivate în plămâni. Pe suprafața interioară a capilarelor pulmonare este localizată o cantitate mare de enzimă de conversie a angiotensinei, care catalizează conversia angiotensinei I în angiotensină II. Plămânii joacă un rol important în reglarea stării agregate a sângelui datorită capacității lor de a sintetiza factori ai sistemelor de coagulare și anticoagulare (tromboplastină, factori VII, VIII, heparină). Compușii chimici volatili sunt eliberați prin plămâni, care se formează în timpul reacțiilor metabolice care apar atât în ​​țesutul pulmonar, cât și în tot corpul uman. Deci, de exemplu, acetona este eliberată în oxidarea grăsimilor, amoniacului și hidrogenului sulfurat - în timpul schimbului de aminoacizi, hidrocarburi saturate - în timpul peroxidării acizilor grași nesaturați. Prin modificarea cantității și raportului de substanțe eliberate în timpul respirației, se pot trage concluzii despre modificările metabolismului și prezența bolii.

Din cele mai vechi timpuri, pentru diagnosticarea bolilor, s-a luat în considerare compoziția substanțelor aromatice volatile emise de pacient în timpul respirației și prin piele (adică mirosurile emanate de pacient). Continuând tradițiile medicinei antice, celebrul clinician de la începutul secolului al XX-lea M.Ya. Mudrov a scris: „Lasă-ți simțul mirosului să fie sensibil nu la costumul de tămâie pentru părul tău, nu la aromele care se evaporă din haine, ci la aerul blocat și fetid care înconjoară pacientul, la respirația, transpirația și transpirația lui contagioasă. la toate erupțiile lui”. Analiza substanțelor chimice aromatice secretate de oameni este atât de importantă pentru diagnostic, încât multe mirosuri sunt descrise ca simptome patognomonice ale bolilor: de exemplu, un miros dulce de „ficat” (secreție de metil mercaptan, un metabolit al metioninei) în comă hepatică, miros de acetonă la un pacient în comă cetoacidotică sau miros de amoniac cu uremie.

Pentru o lungă perioadă, analiza explozivilor a fost subiectivă și descriptivă, dar din 1784 a început o nouă etapă în studiul său - să-i spunem condiționat „paraclinic” sau „laborator”. Anul acesta, naturalistul francez Antoine Laurent Lavoisier, împreună cu celebrul fizician și matematician Simon Laplace, au realizat primul studiu de laborator al aerului expirat la cobai. Ei au stabilit că aerul expirat este format dintr-o parte asfixianta, care dă acid carbonic, și o parte inertă, care lasă plămânii neschimbați. Aceste părți au fost denumite mai târziu dioxid de carbon și azot. „Dintre toate fenomenele vieții, nu există nimic mai izbitor și mai demn de atenție decât respirația”, a scris A.L. Lavoisier.

Multă vreme (secolele XVIII–XIX), analiza explozivilor a fost efectuată prin metode chimice. Concentrațiile de substanțe din explozivi sunt scăzute, prin urmare, pentru a le detecta, a fost necesară trecerea unor volume mari de aer prin absorbante și soluții.

La mijlocul secolului al XIX-lea, medicul german A. Nebeltau a fost primul care a folosit studiul explozivilor pentru a diagnostica o boală - în special, tulburările metabolismului glucidic. El a dezvoltat o metodă pentru determinarea concentrațiilor scăzute de acetonă în explozivi. Pacientului i s-a cerut să expire într-un tub scufundat în soluție de iodat de sodiu. Acetona conținută în aer a redus iodul, schimbând în același timp culoarea soluției, conform căreia A. Nebeltau a determinat destul de exact concentrația de acetonă.

La sfârşitul lui XI În secolul al X-lea - începutul secolului al XX-lea, numărul de studii privind compoziția explozivilor a crescut dramatic, ceea ce s-a datorat în primul rând nevoilor complexului militar-industrial. În 1914, în Germania a fost lansat primul submarin Loligo, ceea ce a stimulat căutarea unor noi modalități de obținere a aerului artificial pentru a respira sub apă. Fritz Haber, dezvoltand arme chimice (primele gaze otravitoare) din toamna anului 1914, dezvolta simultan o masca de protectie cu filtru. Primul atac cu gaze pe fronturile Primului Război Mondial din 22 aprilie 1915 a dus la inventarea măștii de gaze în același an. Dezvoltarea aviației și artileriei a fost însoțită de construcția de adăposturi antiaeriene cu ventilație forțată. Ulterior, inventarea armelor nucleare a stimulat proiectarea buncărelor pentru sejururi lungi în condiții nucleare de iarnă, iar dezvoltarea științei spațiale a necesitat crearea de noi generații de sisteme de susținere a vieții cu atmosferă artificială. Toate aceste sarcini de dezvoltare a dispozitivelor tehnice care să asigure o respirație normală în spații închise ar putea fi rezolvate doar dacă s-ar studia compoziția aerului inspirat și expirat. Aceasta este situația în care „nu ar exista fericire, dar nenorocirea a ajutat”. Pe lângă dioxid de carbon, oxigen și azot, în explozivi s-au găsit vapori de apă, acetonă, etan, amoniac, hidrogen sulfurat, monoxid de carbon și alte substanțe. Anstie a izolat etanolul în explozivi în 1874, o metodă folosită și astăzi în testul de respirație pentru alcool.

Dar o descoperire calitativă în studiul compoziției explozivilor a fost făcută abia la începutul secolului al XX-lea, când au început să fie utilizate spectrografia de masă (MS) (Thompson, 1912) și cromatografia. Aceste metode analitice au permis determinarea substanțelor la concentrații mici și nu au necesitat volume mari de aer pentru efectuarea analizei. Cromatografia a fost aplicată pentru prima dată de botanistul rus Mihail Semenovici Tsvet în 1900, dar metoda a fost uitată nemeritat și practic nu s-a dezvoltat până în anii 1930. Reînvierea cromatografiei este asociată cu numele oamenilor de știință englezi Archer Martin și Richard Sing, care în 1941 au dezvoltat metoda cromatografiei de partiție, pentru care au primit Premiul Nobel pentru chimie în 1952. De la mijlocul secolului al XX-lea până în prezent, cromatografia și spectrografia de masă au fost printre cele mai utilizate metode analitice pentru studiul explozivilor. Aproximativ 400 de metaboliți volatili au fost determinați prin aceste metode în explozivi, dintre care mulți sunt utilizați ca markeri ai inflamației, și s-a determinat specificitatea și sensibilitatea lor pentru diagnosticul multor boli. Descrierea substanțelor identificate în explozivi în diverse forme nosologice este nepotrivită în acest articol, deoarece chiar și o simplă enumerare a acestora ar dura multe pagini. În ceea ce privește analiza substanțelor volatile din explozivi, este necesar să subliniem trei puncte.

În primul rând, analiza substanțelor volatile ale explozivilor a „părăsit” deja laboratoarele și astăzi nu prezintă doar un interes științific și teoretic, ci și o importanță pur practică. Un exemplu sunt capnografele (dispozitive care înregistrează nivelul de dioxid de carbon). Din 1943 (când Luft a creat primul dispozitiv pentru înregistrarea CO 2 ), capnograful a fost o componentă indispensabilă a ventilatoarelor și a echipamentelor de anestezie. Un alt exemplu este determinarea oxidului nitric (NO). Conținutul său în explozivi a fost măsurat pentru prima dată în 1991 de L. Gustafsson și colab. la iepuri, cobai și oameni. Ulterior, a fost nevoie de un cinci ani pentru a demonstra semnificația acestei substanțe ca marker al inflamației. În 1996, un grup de cercetători de frunte a creat recomandări unificate pentru standardizarea măsurătorilor și estimărilor de NO expirat - Măsurătorile de oxid nitric expirat și nazal: recomandări. Și în 2003, a fost obținută aprobarea FDA și a început producția comercială de detectoare de NO. În țările dezvoltate, determinarea oxidului nitric în IV este utilizată pe scară largă în practica de rutină de către pneumologi, alergologi ca marker al inflamației căilor respiratorii la pacienții naivi cu steroizi și pentru a evalua eficacitatea terapiei topice antiinflamatorii la pacienții cu obstrucție pulmonară cronică. boli.

În al doilea rând, cea mai mare semnificație diagnostică a analizei EV a fost observată în bolile respiratorii - modificări semnificative în compoziția EV în astm bronșic, SARS, bronșiectazie, alveolită fibrozată, tuberculoză, respingere a transplantului pulmonar, sarcoidoză, bronșită cronică, leziuni pulmonare sistemice. sunt descrise lupusul eritematos, rinita alergică etc.

În al treilea rând, în unele forme nosologice, analiza explozivilor face posibilă detectarea patologiei într-un stadiu de dezvoltare când alte metode de diagnosticare sunt insensibile, nespecifice și neinformative. De exemplu, detectarea alcanilor și alcanilor monometilați în explozivi face posibilă diagnosticarea cancerului pulmonar într-un stadiu incipient (Gordon și colab., 1985), în timp ce studiile standard de screening pentru tumorile pulmonare (radiografie și citologie de spută) nu sunt încă informative. Studiul acestei probleme a fost continuat de Phillips et al., în 1999 au determinat 22 de substanțe organice volatile (în principal alcani și derivați de benzen) în explozivi, al căror conținut a fost semnificativ mai mare la pacienții cu o tumoare pulmonară. Oamenii de știință din Italia (Diana Poli et al., 2005) au arătat posibilitatea utilizării stirenilor (cu o greutate moleculară de 10–12 M) și izoprenului (10–9 M) în explozivi ca biomarkeri ai procesului tumoral - diagnosticul a fost corect stabilit la 80% dintre pacienţi.

Astfel, studiul explozivilor continuă destul de activ în multe domenii, iar studiul literaturii de specialitate pe această temă ne oferă încredere că, în viitor, analiza explozivilor pentru diagnosticarea bolilor va deveni o metodă la fel de rutină ca și controlul nivelului de alcool în explozivii unui șofer de vehicul de către un polițist rutier.

O nouă etapă în studiul proprietăților explozivilor a început la sfârșitul anilor 70 ai secolului trecut - laureatul Nobel Linus Pauling (Linus Pauling) și-a propus să analizeze condensatul explozivilor (KVV). Folosind metodele cromatografiei în gaze și lichide, el a putut identifica până la 250 de substanțe, iar tehnicile moderne fac posibilă determinarea a până la 1000 (!) de substanțe în EQU.

Din punct de vedere fizic, un exploziv este un aerosol format dintr-un mediu gazos și particule lichide suspendate în el. BB este saturat cu vapori de apă, a căror cantitate este de aproximativ 7 ml/kg greutate corporală pe zi. Un adult excretă aproximativ 400 ml de apă pe zi prin plămâni, dar cantitatea totală de expirație depinde de mulți factori externi (umiditate, presiunea mediului) și interni (starea corpului). Deci, în bolile pulmonare obstructive (astm bronșic, bronșită cronică obstructivă), volumul expirației scade, iar în bronșita acută, pneumonie, crește; funcția de hidrobalast a plămânilor scade odată cu vârsta - cu 20% la fiecare 10 ani, depinde de activitatea fizică etc. Umidificarea EV este determinată și de circulația bronșică. Vaporii de apă servesc ca purtător pentru mulți compuși volatili și nevolatili prin dizolvarea moleculelor (în funcție de coeficienții de dizolvare) și formarea de noi substanțe chimice în particulele de aerosoli.

Există două metode principale pentru formarea particulelor de aerosoli:

1. Condensare- de la mic la mare - formarea de picături lichide din moleculele de vapori suprasaturate.

2. Dispersia - de la mare la mic - măcinarea lichidului bronhoalveolar care căptușește căile respiratorii, cu flux de aer turbulent în căile respiratorii.

Diametrul mediu al particulelor de aerosoli în condiții normale în timpul respirației normale la un adult este de 0,3 microni, iar numărul este de 0,1-4 particule pe 1 cm2. Când aerul este răcit, vaporii de apă și substanțele conținute în ei se condensează, ceea ce face posibilă analiza cantitativă a acestora.

Astfel, capacitățile de diagnosticare ale studiului CEA se bazează pe ipoteza că modificările concentrației de substanțe chimice din CEA, serul sanguin, țesutul pulmonar și lichidul de lavaj bronhoalveolar sunt unidirecționale.

Pentru a obține CEA se folosesc atât dispozitive de producție în serie (EcoScreen® - Jaeger Tonnies Hoechberg, Germania; R Tube® - Respiratory Research, Inc., SUA), cât și dispozitive auto-fabricate. Principiul de funcționare al tuturor dispozitivelor este același: pacientul face expirații forțate într-un recipient (vas, balon, tub), în care vaporii de apă conținuti în aer se condensează la răcire. Răcirea se realizează cu gheață lichidă sau carbonică, mai rar cu azot lichid. Pentru a îmbunătăți condensarea vaporilor de apă în rezervorul de colectare a apei, se creează un flux de aer turbulent (un tub curbat, o modificare a diametrului vasului). Astfel de dispozitive fac posibilă colectarea a până la 5 ml de condens de la copiii mai mari și adulți în 10-15 minute de respirație. Colectarea condensului nu necesită participarea activă conștientă a pacientului, ceea ce face posibilă utilizarea tehnicii din perioada neonatală. Pentru 45 de minute de respirație calmă la nou-născuții cu pneumonie, este posibil să se obțină 0,1–0,3 ml de condensat.

Majoritatea substanțelor biologic active pot fi analizate în condensul colectat cu aparate de casă.Excepție fac leucotrienele - având în vedere metabolismul și instabilitatea lor rapidă, acestea pot fi determinate doar în probe congelate obținute cu instrumente produse în masă. De exemplu, în dispozitivul EcoScreen se creează temperaturi de până la -10 ° C, ceea ce asigură înghețarea rapidă a condensului.

Compoziția KVV poate fi influențată de materialul din care este fabricat recipientul. Deci, atunci când se studiază derivații lipidici, dispozitivul ar trebui să fie fabricat din polipropilenă și se recomandă evitarea contactului KVV cu polistirenul, care poate absorbi lipidele, afectând precizia măsurării.

Ce felbiomarkerii sunt definiți în prezent în BHC? Cel mai complet răspuns la această întrebare poate fi găsit în recenzia lui Montuschi Paolo (Departamentul de Farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Catolică a Sacrei Inimi, Roma, Italia). Revizuirea a fost publicată în 2007 în Therapeutic Advances in Respiratory Disease, datele sunt prezentate în Tabel. unu.



Astfel, condensatul de aer expirat este un mediu biologic, prin modificarea compoziției căreia se poate aprecia starea morfofuncțională, în primul rând a căilor respiratorii, precum și a altor sisteme ale corpului. Colectarea și studiul condensului este o nouă zonă promițătoare a cercetării științifice moderne.

OXIMETRIA PULSULUI


Pulsoximetria este cea mai accesibilă metodă de monitorizare a pacienților în multe situații, în special cu finanțare limitată. Permite, cu o anumită pricepere, evaluarea mai multor parametri ai stării pacientului. După implementarea cu succes în terapie intensivă, secțiile de trezire și în timpul anesteziei, metoda a început să fie utilizată în alte domenii ale medicinei, de exemplu, în secțiile generale, unde personalul nu a primit o cantitate adecvată. instruire despre modul de utilizare oximetria pulsului. Această metodă are dezavantajele și limitările sale, iar în mâinile personalului neinstruit sunt posibile situații care amenință siguranța pacientului. Acest articol este destinat doar utilizatorilor începători de pulsioximetrie.

Un pulsioximetru măsoară saturația hemoglobinei arteriale cu oxigen. Tehnologia folosită este complexă, dar are două principii fizice de bază. În primul rând, absorbția de către hemoglobină a luminii de două lungimi de undă diferite variază în funcție de saturația sa cu oxigen. În al doilea rând, semnalul luminos, care trece prin țesuturi, devine pulsatoriu din cauza unei modificări a volumului patului arterial cu fiecare contracție a inimii. Această componentă poate fi separată printr-un microprocesor de nepulsante, provenind din vene, capilare și țesuturi.

Mulți factori afectează performanța unui pulsioximetru. Acestea pot include lumina externă, frisoane, hemoglobină anormală, frecvența și ritmul pulsului, vasoconstricția și activitatea cardiacă. Pulsoximetrul nu vă permite să judecați calitatea ventilației, ci arată doar gradul de oxigenare, ceea ce poate da un fals sentiment de siguranță atunci când inhalați oxigen. De exemplu, poate exista o întârziere a apariției simptomelor de hipoxie în obstrucția căilor respiratorii. Cu toate acestea, oximetria este o formă foarte utilă de monitorizare a sistemului cardiorespirator, sporind siguranța pacientului.

Ce măsoară un pulsoximetru?

1. Saturația hemoglobinei din sângele arterial cu oxigen - cantitatea medie de oxigen asociată cu fiecare moleculă de hemoglobină. Datele sunt date ca procent de saturație și un ton audibil care se modifică în înălțime odată cu saturația.

2. Frecvența pulsului - bătăi pe minut pentru o medie de 5-20 de secunde.

Pulsoximetrul nu oferă informații despre:

? conținutul de oxigen din sânge;

? cantitatea de oxigen dizolvată în sânge;

? volumul curent, frecvența respiratorie;

? debitul cardiac sau tensiunea arterială.

Tensiunea arterială sistolică poate fi judecată după apariția unei undă pe pletogramă atunci când manșeta este dezumflată pentru măsurarea neinvazivă a presiunii.

Principiile pulsioximetriei moderne

Oxigenul este transportat în sânge în principal sub formă legată de hemoglobină. O moleculă de hemoglobină poate transporta 4 molecule de oxigen și în acest caz va fi saturată 100%. Procentul mediu de saturație al unei populații de molecule de hemoglobină într-un anumit volum de sânge este saturația cu oxigen a sângelui. O cantitate foarte mică de oxigen este transportată dizolvată în sânge, dar nu este măsurată de un pulsioximetru.

Relația dintre presiunea parțială a oxigenului din sângele arterial (PaO 2 ) și saturație este reflectată în curba de disociere a hemoglobinei (Fig. 1). Forma sigmoidă a curbei reflectă descărcarea de oxigen în țesuturile periferice, unde PaO2 este scăzută. Curba se poate deplasa la stânga sau la dreapta în diferite condiții, de exemplu, după o transfuzie de sânge.

Pulsoximetrul constă dintr-un senzor periferic, un microprocesor, un afișaj care arată curba pulsului, valoarea saturației și frecvența pulsului. Majoritatea dispozitivelor au un ton sonor, a cărui înălțime este proporțională cu saturația, ceea ce este foarte util atunci când afișajul pulsioximetrului nu este vizibil. Senzorul este instalat în părțile periferice ale corpului, de exemplu, pe degete, lobul urechii sau aripa nasului. Senzorul conține două LED-uri, dintre care unul emite lumină vizibilă în spectrul roșu (660 nm), celălalt în spectrul infraroșu (940 nm). Lumina trece prin țesuturi către fotodetector, în timp ce o parte din radiație este absorbită de sânge și țesuturi moi, în funcție de concentrația de hemoglobină din acestea. Cantitatea de lumină absorbită de fiecare dintre lungimile de undă depinde de gradul de oxigenare a hemoglobinei din țesuturi.

Microprocesorul este capabil să izoleze componenta puls a sângelui din spectrul de absorbție, adică separați componenta sanguină arterială de componenta sanguină venoasă sau capilară permanentă. Cea mai recentă generație de microprocesoare sunt capabile să reducă efectul împrăștierii luminii asupra performanței pulsoximetrului. Divizarea multiplă a semnalului în timp se face prin parcurgerea LED-urilor: roșu se aprinde, apoi infraroșu, apoi ambele se opresc și de atâtea ori pe secundă, ceea ce elimină „zgomotul de fundal”. O nouă caracteristică a microprocesoarelor este separarea multiplă pătratică, în care semnalele roșu și infraroșu sunt separate pe fază și apoi recombinate. Cu această opțiune, interferențele din mișcare sau radiații electromagnetice pot fi eliminate, deoarece. nu pot apărea în aceeași fază a două semnale LED.

Saturația se calculează în medie în 5-20 de secunde. Frecvența pulsului este calculată din numărul de cicluri cu LED-uri și semnale de puls sigur pe o anumită perioadă de timp.

OXIMETRU DE PULSȘI EU

În funcție de proporția luminii absorbite a fiecăreia dintre frecvențe, microprocesorul calculează coeficientul acestora. Memoria pulsoximetrului conține o serie de valori de saturație în oxigen obținute în experimente pe voluntari cu un amestec de gaz hipoxic. Microprocesorul compară coeficientul de absorbție obținut al celor două lungimi de undă de lumină cu valorile stocate în memorie. pentru că Este lipsit de etică reducerea saturației de oxigen a voluntarilor sub 70%, trebuie recunoscut faptul că valoarea saturației sub 70% obținută de la un pulsioximetru nu este de încredere.

Pulsoximetria reflectată folosește lumina reflectată, deci poate fi folosită mai proximal (de exemplu, pe antebraț sau pe peretele abdominal anterior), dar în acest caz va fi dificil să fixați senzorul. Principiul de funcționare al unui astfel de pulsioximetru este același cu cel al unuia de transmisie.

Sfaturi practice pentru utilizarea pulsioximetriei:

Pulsoximetrul trebuie ținut constant conectat la rețeaua electrică pentru a încărca bateriile;

Porniți pulsoximetrul și așteptați ca acesta să efectueze un autotest;

Selectați senzorul necesar, potrivit pentru dimensiuni și pentru condițiile de instalare selectate. Falangele unghiilor trebuie să fie curate (înlăturați lacul);

Așezați senzorul pe degetul selectat, evitând presiunea excesivă;

Așteptați câteva secunde în timp ce pulsioximetrul detectează pulsul și calculează saturația;

Uită-te la curba undei pulsului. Fără el, orice valoare este nesemnificativă;

Uită-te la numerele de puls și de saturație care apar. Aveți grijă când le estimați când valorile lor se schimbă rapid (de exemplu, 99% se schimbă brusc la 85%). Acest lucru este imposibil din punct de vedere fiziologic;

Alarme:

Dacă sună alarma „saturație scăzută de oxigen”, verificați starea de conștiență a pacientului (dacă a fost inițial). Verificați permeabilitatea căilor respiratorii și adecvarea respirației pacientului. Ridicați bărbia sau utilizați alte tehnici de gestionare a căilor respiratorii. Dă oxigen. Suna pentru ajutor.

Dacă sună alarma „fără puls detectat”, priviți forma de undă a pulsului de pe afișajul pulsioximetrului. Simțiți pulsul pe artera centrală. În absența pulsului, apelați la ajutor, începeți un complex de resuscitare cardiopulmonară. Dacă există un puls, schimbați poziția senzorului.

Pe majoritatea pulsoximetrelor, puteți modifica limitele alarmei de saturație și frecvența pulsului după bunul plac. Cu toate acestea, nu le schimbați doar pentru a reduce alarma - vă poate spune ceva important!

Folosind pulsoximetria

Pe teren, un monitor simplu, portabil, all-in-one, care monitorizează saturația, ritmul cardiac și regularitatea ritmului este cel mai bun.

Monitorizare neinvazivă sigură a stării cardio-respiratorii a pacienților în stare critică din secția de terapie intensivă, precum și în timpul tuturor tipurilor de anestezie. Poate fi utilizat pentru endoscopie atunci când pacienții sunt sedați cu midazolam. Pulsoximetria este mai fiabilă decât cel mai bun medic în diagnosticarea cianozei.

În timpul transportului pacientului, în special în condiții de zgomot, de exemplu, într-un avion, elicopter. Este posibil ca bipul și alarma să nu fie auzite, dar forma de undă a pulsului și valoarea de saturație oferă informații generale despre starea cardio-respiratorie.

Pentru a evalua viabilitatea membrelor după operații plastice și ortopedice, proteze vasculare. Pulsoximetria necesită un semnal pulsat și astfel ajută la determinarea dacă un membru primește sânge.

Ajută la reducerea frecvenței prelevării de sânge pentru analiza gazelor la pacienții din secția de terapie intensivă, în special în practica pediatrică.

Ajută la limitarea dezvoltării leziunilor pulmonare și retiniene ale oxigenului la prematuri (saturația se menține la 90%). Deși pulsioximetrele sunt calibrate împotriva hemoglobinei adulte ( HbA ), spectrul de absorbție HbA și HbF identic în majoritatea cazurilor, făcând tehnica la fel de fiabilă la sugari.

În timpul anesteziei toracice, când unul dintre plămâni se prăbușește, ajută la determinarea eficienței oxigenării în plămânul rămas.

Oximetria fetală este o tehnică în evoluție. Se folosesc oximetrie reflectată, LED-uri cu o lungime de undă de 735 nm și 900 nm. Senzorul este plasat peste tâmplă sau obrazul fătului. Senzorul trebuie să fie sterilizabil. Este greu de reparat, datele nu sunt stabile din motive fiziologice și tehnice.

Limitarea pulsoximetriei:

Acesta nu este un monitor de ventilație.. Datele recente atrag atenția asupra falsului sentiment de securitate creat de pulsoximetrele medicului anestezist. O femeie în vârstă din unitatea de trezire a primit oxigen printr-o mască. A început să se încarce progresiv, în ciuda faptului că avea o saturație de 96%. Motivul a fost că frecvența respiratorie și ventilația minute au fost scăzute din cauza blocului neuromuscular rezidual, iar concentrația de oxigen din aerul expirat a fost foarte mare. În cele din urmă, concentrația de dioxid de carbon în sângele arterial a ajuns la 280 mmHg (normal 40), în legătură cu care pacientul a fost transferat la secția de terapie intensivă și a stat pe ventilator timp de 24 de ore. Astfel, pulsoximetria a dat o bună măsură a oxigenării, dar nu a oferit informații directe despre insuficiența respiratorie progresivă.

bolnav in stare critica. La pacienții în stare critică, eficacitatea metodei este scăzută, deoarece perfuzia tisulară a acestora este slabă și pulsioximetrul nu poate determina semnalul pulsatoriu.

Prezența unei unde de puls. Dacă nu există o undă de puls vizibilă pe pulsoximetru, orice procentaj de saturație are valoare mică.

inexactitate.

Lumina externă strălucitoare, tremurul, mișcarea pot crea o curbă asemănătoare pulsului și valori de saturație fără puls.

Tipurile anormale de hemoglobină (de exemplu, methemoglobină în supradozaj cu prilocaină) pot da valori de saturație de până la 85%.

Carboxihemoglobina, care apare în timpul intoxicației cu monoxid de carbon, poate da o valoare de saturație de aproximativ 100%. Un pulsioximetru dă citiri false în această patologie și, prin urmare, nu trebuie utilizat.

Coloranții, inclusiv lacul de unghii, pot provoca valori scăzute de saturație.

Vasoconstricția și hipotermia determină o scădere a perfuziei tisulare și afectează înregistrarea semnalului.

Regurgitarea tricuspidiană provoacă pulsații venoase și un pulsioximetru poate detecta saturația venoasă în oxigen.

Valoarea de saturație sub 70% nu este exactă, deoarece. nu există valori de control de comparat.

O aritmie poate interfera cu percepția pulsoximetrului asupra semnalului pulsului.

NB! Vârsta, sexul, anemia, icterul și pielea întunecată nu au practic niciun efect asupra performanței pulsioximetrului.

? monitor întârziat. Aceasta înseamnă că presiunea parțială a oxigenului din sânge poate scădea mult mai repede decât începe să scadă saturația. Dacă un adult sănătos respiră oxigen 100% timp de un minut și apoi ventilația se oprește din orice motiv, poate dura câteva minute înainte ca saturația să înceapă să scadă. Un pulsioximetru în aceste condiții va avertiza despre o complicație potențial letală la doar câteva minute după ce a avut loc. Prin urmare, pulsioximetrul se numește „santinelă, stând pe marginea abisului desaturației”. Explicația acestui fapt se află în forma sigmoidă a curbei de disociere a oxihemoglobinei (Fig. 1).

întârziere de reacție datorită faptului că semnalul este mediat. Aceasta înseamnă că există o întârziere de 5-20 de secunde între începerea să scadă saturația reală de oxigen și schimbarea valorilor de pe afișajul pulsoximetrului.

Siguranța pacientului. Există unul sau două rapoarte de arsuri și răni prin suprapresiune atunci când se utilizează pulsioximetre. Acest lucru se datorează faptului că modelele timpurii au folosit un încălzitor în traductoare pentru a îmbunătăți perfuzia locală a țesuturilor. Senzorul trebuie să aibă dimensiunea corectă și nu trebuie să exercite o presiune excesivă. Acum există senzori pentru pediatrie.

Este necesar în special să ne oprim asupra poziției corecte a senzorului. Este necesar ca ambele părți ale senzorului să fie simetrice, altfel calea dintre fotodetector și LED-uri va fi inegală și una dintre lungimile de undă va fi „supraîncărcată”. Schimbarea poziției senzorului duce adesea la o „îmbunătățire” bruscă a saturației. Acest efect se poate datora fluxului sanguin instabil prin venule dermice pulsate. Vă rugăm să rețineți că forma de undă în acest caz poate fi normală, deoarece. măsurarea se efectuează numai la una dintre lungimile de undă.

Alternative la pulsoximetria?

CO-oximetria este standardul de aur și metoda clasică pentru calibrarea unui pulsioximetru. CO-oximetrul calculează concentrația reală de hemoglobină, deoxihemoglobină, carboxihemoglobină, methemoglobină din proba de sânge și apoi calculează saturația reală de oxigen. CO-oximetrele sunt mai precise decât pulsoximetrele (în limita a 1%). Cu toate acestea, ele dau saturație la un anumit punct („instantaneu”), sunt voluminoase, costisitoare și necesită prelevare de sânge arterial. Au nevoie de întreținere constantă.

Analiza gazelor din sânge – necesită prelevarea invazivă a sângelui arterial al pacientului. Oferă o „imagine completă”, inclusiv presiunea parțială a oxigenului și a dioxidului de carbon din sângele arterial, pH-ul acestuia, bicarbonatul actual și deficiența acestuia, concentrația standardizată de bicarbonat. Multe analizoare de gaze calculează saturații care sunt mai puțin precise decât cele calculate de pulsoximetre.

In cele din urma

Un pulsioximetru oferă o evaluare non-invazivă a saturației de oxigen a hemoglobinei arteriale.

Se utilizează în anestezie, bloc de trezire, terapie intensivă (inclusiv neonatală), în timpul transportului pacientului.

Se folosesc două principii:

Absorbția separată a luminii de către hemoglobină și oxihemoglobină;

Extragerea componentei pulsatorii din semnal.

Nu dă indicații directe pentru ventilația pacientului, ci doar pentru oxigenarea acestuia.

Delay Monitor - Există o întârziere între apariția hipoxiei potențiale și răspunsul pulsioximetrului.

Inexactitate cu lumină externă puternică, frisoane, vasoconstricție, hemoglobină anormală, modificări ale pulsului și ale ritmului.

La microprocesoarele mai noi, procesarea semnalului este îmbunătățită.

CAPNOMETRIE


Capnometria este măsurarea și afișarea digitală a concentrației sau presiunii parțiale a dioxidului de carbon din gazul inhalat și expirat în timpul ciclului respirator al pacientului.

Capnografia este o afișare grafică a acelorași indicatori sub forma unei curbe. Cele două metode nu sunt echivalente una cu cealaltă, deși dacă curba capnografică este calibrată, atunci capnografia include capnometria.

Capnometria este destul de limitată în capacități și permite doar evaluarea ventilației alveolare și detectarea prezenței fluxului invers de gaz în circuitul respirator (reutilizarea unui amestec de gaze deja epuizate). Capnografia, la rândul său, nu numai că are capacitățile de mai sus, dar vă permite, de asemenea, să evaluați și să monitorizați gradul de etanșeitate al sistemului de anestezie și legătura acestuia cu căile respiratorii ale pacientului, funcționarea ventilatorului, evaluarea funcțiilor. cardiovascular sistem, precum și să monitorizeze unele aspecte ale anesteziei, încălcări ale cărora pot duce la complicații grave. Deoarece tulburările din aceste sisteme sunt diagnosticate destul de rapid folosind capnografie, metoda în sine servește ca sistem de avertizare timpurie în anestezie. În viitor, vom vorbi despre aspectele teoretice și practice ale capnografiei.

Baza fizică a capnografiei

Capnograful constă dintr-un sistem de prelevare de probe de gaz pentru analiză și anelizatorul în sine. Cele mai utilizate în prezent sunt două sisteme de prelevare a probelor de gaz și două metode de analiză a acestuia.

Admisia de gaz : Cea mai des folosită tehnică este de a lua gaz direct din tractul respirator al pacientului (de obicei, aceasta este joncțiunea, de exemplu, a unui tub endotraheal cu circuit de respirație). O tehnică mai puțin obișnuită este atunci când senzorul în sine este situat în imediata apropiere a tractului respirator, atunci ca atare nu există „aport” de gaz.

Dispozitivele bazate pe aspirarea gazelor cu livrarea ulterioară a acestuia la analizor, deși sunt cele mai comune datorită flexibilității mai mari și ușurinței de utilizare, au totuși unele dezavantaje. Vaporii de apă se pot condensa în sistemul de admisie a gazului, perturbând permeabilitatea acestuia. Când vaporii de apă intră în analizor, precizia măsurării este semnificativ afectată. Deoarece gazul analizat este livrat la analizor cu o cheltuială de timp, există o oarecare întârziere a imaginii de pe ecran față de evenimentele reale. Pentru analizoarele utilizate individual, care sunt utilizate pe scară largă, această întârziere este măsurată în milisecunde și are o importanță practică mică. Cu toate acestea, atunci când se utilizează un instrument situat central care deservește mai multe săli de operație, acest decalaj poate fi destul de semnificativ, ceea ce anulează multe dintre avantajele instrumentului. Viteza de aspirație a gazului din tractul respirator joacă, de asemenea, un rol. La unele modele, ajunge la 100 - 150 ml/min, ceea ce poate afecta, de exemplu, ventilația minutei a copilului.

O alternativă la sistemele de aspirație sunt așa-numitele sisteme de flux. În acest caz, senzorul este atașat la căile respiratorii ale pacientului folosind un adaptor special și este situat în imediata apropiere a acestora. Nu este nevoie de aspirarea amestecului de gaz, deoarece analiza acestuia are loc chiar la fața locului. Senzorul este încălzit, ceea ce previne condensarea vaporilor de apă pe el. Cu toate acestea, aceste dispozitive au și dezavantaje. Adaptorul și senzorul sunt destul de voluminoase, adăugând 8 până la 20 ml de spațiu mort, ceea ce creează anumite probleme mai ales în anestezie pediatrică. Ambele dispozitive sunt situate în imediata apropiere a feței pacientului, au fost descrise cazuri de leziuni datorate presiunii prelungite a senzorului asupra structurilor anatomice ale feței. Trebuie remarcat faptul că cele mai recente modele de dispozitive de acest tip sunt echipate cu senzori semnificativ mai ușori, așa că este posibil ca multe dintre aceste neajunsuri să fie eliminate în viitorul apropiat.

Metode de analiză a amestecurilor de gaze : Un număr destul de mare de metode de analiză a amestecurilor de gaze au fost dezvoltate pentru a determina concentrația de dioxid de carbon. Două dintre ele sunt utilizate în practica clinică: spectrofotometria în infraroșu și spectrometria de masă.

În sistemele care utilizează spectrofotometrie în infraroșu (marea majoritate a acestora), fasciculul infraroșu este trecut prin cameră cu gazul analizat.În acest caz, o parte din radiație este absorbită de moleculele de dioxid de carbon. Sistemul compară gradul de absorbție a radiației infraroșii din camera de măsurare cu cea de control. Rezultatul este afișat sub formă grafică.

O altă tehnică de analiză a unui amestec de gaze folosită în clinică este spectrometria de masă, când amestecul de gaze analizat este ionizat prin bombardament cu un fascicul de electroni. Particulele încărcate astfel obținute sunt trecute printr-un câmp magnetic, unde sunt deviate printr-un unghi proporțional cu masa lor atomică. Unghiul de deviere este baza analizei. Această tehnică permite o analiză precisă și rapidă a amestecurilor de gaze complexe care conțin nu numai dioxid de carbon, ci și anestezice volatile și așa mai departe. Problema este că spectrometrul de masă este foarte scump, așa că nu orice clinică își poate permite. De obicei se folosește un singur dispozitiv, conectat la mai multe săli de operație. În acest caz, întârzierea în afișarea rezultatelor crește.

Trebuie remarcat faptul că dioxidul de carbon este bun solubil în sânge și pătrunde ușor prin membrane biologice. Aceasta înseamnă că valoarea presiunii parțiale a dioxidului de carbon la sfârșitul expirației (EtCO2) într-un plămân ideal ar trebui să corespundă presiunii parțiale a dioxidului de carbon din sângele arterial (PaCO2). În viața reală, acest lucru nu se întâmplă, există întotdeauna un gradient arterial-alveolar de presiune parțială a CO2. La o persoană sănătoasă, acest gradient este mic - aproximativ 1 - 3 mm Hg. Motivul existenței gradientului este distribuția neuniformă a ventilației și perfuziei în plămân, precum și prezența unui șunt. În bolile pulmonare, un astfel de gradient poate atinge o valoare foarte semnificativă. Prin urmare, este necesar să se pună un semn egal între EtCO2 și PaCO2 cu mare grijă.

Morfologia unei capnograme normale : la reprezentarea grafică a presiunii parțiale a dioxidului de carbon în căile respiratorii ale pacientului în timpul inhalării și expirației, se obține o curbă caracteristică. Înainte de a trece la descrierea capacităților sale de diagnosticare, este necesar să ne oprim în detaliu asupra caracteristicilor unei capnograme normale.


Orez. 1 capnogramă normală.

La sfârșitul inhalării, alvealele conțin gaz, presiunea parțială a dioxidului de carbon în care este în echilibru cu presiunea sa parțială în capilarele plămânilor. Gazul conținut în secțiunile mai centrale ale tractului respirator conține mai puțin CO2, iar secțiunile cele mai centralizate nu îl conțin deloc (concentrația este 0). Volumul acestui gaz fără CO2 este volumul spațiului mort.

Odată cu începutul expirației, acest gaz, lipsit de CO2, este cel care intră în analizor. Pe curbă, aceasta se reflectă sub forma unui segment AB. Pe măsură ce expirația continuă, un gaz care conține CO2 în concentrații din ce în ce mai mari începe să curgă în analizor. Prin urmare, pornind de la punctul B, are loc o creștere a curbei. În mod normal, această zonă (BC) este reprezentată de o linie aproape dreaptă, în creștere abruptă. Aproape de sfârșitul expirației, când viteza aerului scade, concentrația de CO2 se apropie de o valoare numită concentrație de CO2 la finalul expirației (EtCO2). În această secțiune a curbei (CD), concentrația de CO2 se modifică puțin, atingând un platou. Cea mai mare concentrație este observată în punctul D, unde se apropie aproape de concentrația de CO2 din alveole și poate fi folosită pentru a aproxima PaCO2.

Odată cu începutul inspirației, gazul fără CO2 intră în tractul respirator și concentrația acestuia în gazul analizat scade brusc (segment DE). Dacă nu există reutilizare a amestecului de gaze de eșapament, atunci concentrația de CO2 rămâne egală sau apropiată de zero până la începerea următorului ciclu respirator. Dacă are loc o astfel de reutilizare, atunci concentrația va fi peste zero, iar curba va fi mai mare și paralelă cu izolina.

Capnograma poate fi înregistrată în două viteze - normală, ca în Figura 1, sau lentă. Când se utilizează ultimul detaliu al fiecărei respirații, tendința generală de modificare a CO2 este mai vizibilă.

Capnograma conține informații care vă permit să judecați funcțiile cardiovascularși sistemele respiratorii, precum și starea sistemului de livrare a amestecului de gaze către pacient (circuit respirator și ventilator). Mai jos sunt exemple tipice de capnograme pentru diferite afecțiuni.

Cădere bruscă EtCO 2 aproape la zero

Astfel de modificări la A Diagrama indică o situație potențial periculoasă (Fig. 2)


Fig.2 O scădere bruscă a EtCO2 la aproape zero poatesemnifică oprirea ventilației pacientului.

În această situație, analizorul nu detectează CO2 în gazul eșantion. O astfel de capnogramă poate apărea cu intubația esofagiană, deconectarea circuitului respirator, oprirea ventilatorului, obstrucția completă a tubului endotraheal. Toate aceste situații sunt însoțite de dispariția completă a CO2 din gazul expirat. În această situație, capnograma nu face posibilă efectuarea unui diagnostic diferențial, deoarece nu reflectă nicio trăsătură specifică caracteristică fiecărei situații. Numai după auscultarea toracelui, verificarea culorii pielii și a membranelor mucoase și saturația ar trebui să se gândească la alte tulburări mai puțin periculoase, cum ar fi o defecțiune a analizorului sau o încălcare a permeabilității tubului de prelevare a gazului. Dacă dispariția EtCO2 pe capnogramă coincide cu mișcarea capului pacientului, atunci, în primul rând, trebuie exclusă extubarea accidentală sau deconectarea circuitului respirator.

Întrucât una dintre funcțiile ventilației este eliminarea CO2 din organism, capnografia este în prezent singurul monitor eficient pentru a stabili prezența ventilației și a schimbului de gaze.

Toate complicațiile potențial fatale de mai sus pot apărea în orice moment; sunt ușor de diagnosticat cu capnografie, evidențiind importanța acestui tip de monitorizare.

Caderea EtCO 2 la valori scăzute, dar nu zero

Figura prezintă o imagine tipică a unor astfel de modificări în capnogramă.


Încetviteza normala

Fig 3. Scăderea bruscă a EtCO2 la un nivel scăzut, dar nu la zero. Apare cu prelevarea incompletă a gazului analizat. Ar trebui săgândiți-vă la obstrucția parțială a căilor respiratorii sauîncălcarea etanșeității sistemului.

O încălcare a capnogramei de acest fel este un indiciu că, din anumite motive, gazul nu ajunge la analizor în timpul întregii expirații. Gazul expirat se poate scurge în atmosferă, de exemplu, printr-o manșetă prost umflată a tubului endotraheal sau o mască care se potrivește prost. În acest caz, este util să verificați presiunea din circuitul de respirație. Dacă presiunea rămâne scăzută în timpul ventilației, probabil că există o scurgere undeva în circuitul de respirație. Deconectarea parțială este, de asemenea, posibilă, atunci când o parte din volumul curent este încă livrată pacientului.

Dacă presiunea din circuit este mare, atunci este cel mai probabil obstrucția parțială a tubului de respirație, ceea ce reduce volumul curent furnizat plămânilor.

Scădere exponențială EtCO 2

O scădere exponențială a EtCO2 pe o perioadă de timp, cum ar fi 10 până la 15 cicluri respiratorii, indică o afectare potențial periculoasă a sistemului cardiovascular sau respirator. Încălcările de acest fel trebuie corectate imediat pentru a evita complicații grave.


Încetviteza normala

Fig.4 O scădere exponențială a EtCO 2 este observată în timpul bruscTulburări de perfuzie ale plămânilor, cum ar fi la oprire inimile.

Baza fiziologică pentru modificările prezentate în Fig. 4 este o creștere semnificativă bruscă a ventilației spațiului mort, care duce la o creștere bruscă a gradientului de presiune parțială a CO2. tulburările care conduc la acest tip de anomalie a capnogramei includ, de exemplu, hipotensiune arterială severă (pierderi masive de sânge), stop circulator cu ventilație mecanică continuă, embolie pulmonară.

Aceste încălcări sunt de natură catastrofală și, în consecință, diagnosticarea rapidă a incidentului este importantă. Auscultatie (necesara pentru determinarea zgomotelor cardiace), ECG, masurarea tensiunii arteriale, pulsoximetria - acestea sunt masurile de diagnostic imediat. Dacă zgomotele cardiace sunt prezente, dar tensiunea arterială este scăzută, este necesar să se verifice dacă există pierderi evidente sau ascunse de sânge. O cauză mai puțin evidentă a hipotensiunii este compresia venei cave inferioare de către un retractor sau alt instrument chirurgical.

Dacă zgomotele cardiace sunt auscultate, compresia venei cave inferioare și pierderea de sânge sunt excluse ca cauză a hipotensiunii, trebuie exclusă și embolia pulmonară.

Numai după ce aceste complicații sunt excluse și starea pacientului este stabilă, ar trebui să se gândească la alte motive, mai inofensive, pentru schimbarea capnogramei. Cea mai frecventă dintre aceste cauze este o creștere ocazională neobservată a ventilației.

Valoare permanent scăzută EtCO 2 nici un platou pronunțat

Uneori, capnograma prezintă imaginea prezentată în Fig. 5 fără încălcări ale circuitului respirator sau ale stării pacientului.


Încetviteza normala

Fig.5 Valoare constant scăzută a EtCO 2 fără un platou pronunțatcel mai adesea indică o încălcare a aportului de gaz pentru analiză.

În acest caz, EtCO2 de pe capnogramă, desigur, nu corespunde PACO2 alveolar. Absența unui platou alveolar normal înseamnă că fie nu există o expirație completă înainte de următoarea inspirație, fie gazul expirat este diluat cu gaz non-CO2 din cauza volumului curent scăzut, ratei prea mari de prelevare a probelor de gaz pentru analiză sau debitului prea mare de gaz. în circuitul respirator. Există mai multe tehnici pentru diagnosticul diferențial al acestor tulburări.

Expirația incompletă poate fi suspectată dacă există semne auscultatorii de bronhoconstricție sau acumulare de secreții în arborele bronșic. În acest caz, simpla aspirație a secreției poate restabili expirația completă, eliminând obstrucția. Tratamentul bronhospasmului se efectuează conform metodelor obișnuite.

Îndoirea parțială a tubului endotraheal, supraumflarea manșetei acestuia poate reduce lumenul tubului atât de mult încât apare o obstrucție semnificativă la inhalare cu o scădere a volumului acestuia. Încercările nereușite de aspirație prin lumenul tubului confirmă acest diagnostic.

În absența dovezilor de obstrucție parțială a căilor respiratorii, ar trebui căutată o altă explicație. La copiii mici cu volume de maree mici, aportul de gaz pentru analiză poate depăși debitul de gaz la sfârșitul curentului. În acest caz, eșantionul de gaz este diluat cu gaz proaspăt din circuitul de respirație. Reducerea fluxului de gaz în circuit sau deplasarea punctului de prelevare a gazului mai aproape de tubul endotraheal restabilește platoul capnogramei și ridică EtCO2 la un nivel normal. La nou-născuți, este adesea pur și simplu imposibil să se efectueze aceste tehnici, atunci medicul anestezist trebuie să se împace cu eroarea capnogramei.

Valoare permanent scăzută EtCO 2 cu un platou pronunțat

În unele situații, capnograma va reflecta o valoare constant scăzută a EtCO2 cu un platou pronunțat, însoțită de o creștere a gradientului arterial-alveolar al presiunii parțiale CO 2 (Fig. 6).


Încetviteza normala

Fig.6 Valoare constant scăzută a EtCO2 cu pronunțatăplatoul aleolar poate fi un semn de hiperventilațiesau spațiu mort crescut. Comparația EtCO 2 șiPaCO 2 face posibilă distincția între aceste două stări.

Poate părea că acesta este rezultatul unei erori hardware, ceea ce este destul de posibil, mai ales dacă calibrarea și service-ul au fost efectuate de mult timp. Puteți verifica funcționarea aparatului determinându-vă propriul EtCO 2 . Dacă dispozitivul funcționează normal, atunci această formă a curbei se explică prin prezența unui spațiu mort fiziologic mare la pacient. La adulți, cauza este boala pulmonară obstructivă cronică, la copii - displazia bronhopulmonară. În plus, o creștere a spațiului mort poate rezulta din hipoperfuzia ușoară a arterei pulmonare din cauza hipotensiunii. În acest caz, corectarea hipotensiunii restabilește o capnogramă normală.

Declin constant EtCO 2

Când capnograma își păstrează forma normală, dar există o scădere constantă a EtCO 2 (Fig. 7), sunt posibile mai multe explicații.


Încetviteza normala

Orez. 7 O scădere treptată a EtCO2 indică fieo scădere a producției de CO 2 sau o scădere a perfuziei pulmonare.

Aceste cauze includ o scădere a temperaturii corpului, care este de obicei observată în cazul unei intervenții chirurgicale pe termen lung. Aceasta este însoțită de o scădere a metabolismului și a producției de CO2. Dacă în același timp parametrii IVL rămân neschimbați, atunci se observă o scădere treptată a EtCO2. această scădere este mai bine observată la rate scăzute de înregistrare a capnogramelor.

O cauză mai gravă a acestui tip de anomalie a capnogramei este o scădere treptată a perfuziei sistemice asociată cu pierderea de sânge, depresia. cardiovascular sistem sau o combinație a celor două. Odată cu scăderea perfuziei sistemice, scade și perfuzia pulmonară, ceea ce înseamnă că spațiul mort crește, ceea ce este însoțit de consecințele menționate mai sus. Corectarea hipoperfuziei rezolvă problema.

Mai frecventă este hiperventilația obișnuită, însoțită de o „spălare” treptată a CO 2 din organism cu o imagine caracteristică pe dar nogramă.

creștere graduală EtCO 2

O creștere treptată a EtCO 2 cu păstrarea structurii normale a capnogramei (Fig. 8) poate fi asociată cu încălcări ale etanșeității circuitului respirator, urmată de hipoventilație.


Încetviteza normala

Fig. 8 O creștere a EtCO 2 este asociată cu hipoventilație, o creștereproducerea de CO 2 sau absorbția de CO 2 exogen (laparoscopie).

Aceasta include, de asemenea, factori precum obstrucția parțială a căilor respiratorii, febra (în special cu hipertermie malignă), absorbția CO 2 în timpul laparoscopiei.

O mică scurgere de gaz în sistemul ventilator, ducând la scăderea ventilației minute dar menținând un volum curent mai mult sau mai puțin adecvat, va fi reprezentată pe capnogramă printr-o creștere treptată a EtCO 2 din cauza hipoventilației. Resigilarea rezolvă problema.

Obstrucția parțială a căilor respiratorii suficientă pentru a reduce ventilația eficientă, dar nu a afecta expirația, produce un model similar pe o capnogramă.

O creștere a temperaturii corpului din cauza încălzirii prea viguroase sau a dezvoltării sepsisului duce la o creștere a producției de CO 2 și, în consecință, la o creștere a EtCO 2 (sub rezerva ventilației nemodificate). Cu o creștere foarte rapidă a EtCO 2, ar trebui să țineți cont de posibilitatea dezvoltării unui sindrom de hipertermie malignă.

Absorbția CO 2 din surse exogene, cum ar fi din cavitatea abdominală în timpul laparoscopiei, duce la o situație similară cu creșterea producției de CO 2. Acest efect este de obicei evident și urmează imediat debutul insuflației cu CO 2 în cavitatea abdominală.

ridicare bruscă EtCO 2

O creștere bruscă pe termen scurt a EtCO2 (Fig. 9) poate fi cauzată de diverși factori care măresc livrarea de CO2 către plămâni.


Încetviteza normala

Fig. 9 O ​​creștere bruscă, dar pe termen scurt a EtCO 2 înseamnălivrare crescută de CO2 la plămâni.

Cea mai frecventă explicație pentru această modificare a capnogramei este perfuzia intravenoasă de bicarbonat de sodiu cu o creștere corespunzătoare a excreției pulmonare de CO2. Aceasta include și îndepărtarea garoului de pe membru, care deschide accesul sângelui saturat cu CO 2 la circulația sistemică. Creșterea EtCO 2 după perfuzia de bicarbonat de sodiu este de obicei foarte scurtă, în timp ce un efect similar după îndepărtarea garoului durează mai mult timp. Niciunul dintre evenimentele de mai sus nu reprezintă o amenințare serioasă și nici nu indică complicații semnificative.

Creștere bruscă a conturului

O creștere bruscă a izolinei pe capnogramă duce la o creștere a EtCO2 (Fig. 10) și indică contaminarea camerei de măsurare a dispozitivului (salivă, mucus și așa mai departe). Tot ceea ce este necesar în acest caz este curățarea camerei.


Încetviteza normala

Fig. 10 O creștere bruscă a izoliniei pe o capnogramă este de obiceiindică contaminarea camerei de măsurare.

Creșterea treptată a nivelului EtCO 2 și creșterea izolinei

Acest tip de modificare a capnogramei (Fig. 11) indică reutilizarea unui amestec de gaze deja epuizate care conține CO 2 .


Încetviteza normala

Fig.11 Creșterea treptată a EtCO 2 odată cu nivelulizoliniile sugerează reutilizareaamestecul respirator.

Valoarea EtCO 2 crește de obicei până când se stabilește un nou echilibru între gazele alveolare și gazele sanguine arteriale.

Deși acest fenomen apare destul de des cu sisteme de respirație diferite, apariția acestuia atunci când se utilizează un circuit de respirație închis cu un absorbant în timpul ventilației este un semn de încălcări grave ale circuitului. Are loc cea mai comună lipire a supapelor, care se întoarce unidirecțional curgerea gazului într-un pendul. O altă cauză comună a acestei tulburări de capnogramă este epuizarea capacității de absorbție.

Bloc neuromuscular incomplet

Figura 12 prezintă o capnogramă tipică într-un bloc neuromuscular incomplet, când apar contracții diafragmatice și gazul care conține CO 2 intră în analizor.


Încetviteza normala

Fig.12 O astfel de capnogramă indică o incompletăbloc neuromuscular.

Deoarece diafragma este mai rezistentă la acțiunea relaxanților musculari, funcția sa este restabilită înaintea funcției mușchilor scheletici. Capnograma în acest caz este un instrument de diagnostic convenabil care vă permite să determinați aproximativ gradul de blocaj neuromuscular în timpul anesteziei.

Oscilații cardiogenice

Acest tip de modificare a capnogramei este prezentat în Figura 13. este cauzată de modificări ale volumului intratoracic în funcţie de volumul sicilian.


Încetviteza normala

Fig.13. Oscilațiile cardiogenice arată ca dinții în faza expiratorie.

De obicei, oscilațiile cardiogenice sunt observate cu un volum curent relativ mic în combinație cu o frecvență respiratorie scăzută. Oscilațiile apar la sfârșitul fazei respiratorii a capnogramei în timpul expirației, deoarece modificarea volumului inimii face ca un volum mic de gaz să fie „exhalat” cu fiecare bătăi ale inimii. Acest tip de capinogramă este o variantă a normei.

După cum se poate observa din recenzia de mai sus, capnograma servește ca un instrument de diagnostic valoros, permițând nu numai monitorizarea funcțiilor sistemului respirator, ci și diagnosticarea tulburărilor. cardiovascular sisteme. În plus, capnograma vă permite să detectați încălcările echipamentului de anestezie într-un stadiu incipient, prevenind astfel posibilitatea unor complicații grave în timpul anesteziei. Aceste calități au făcut ca capnografia o parte absolut esențială a monitorizării în anesteziologia modernă, în măsura în care un număr de autori consideră capnografia mai necesară decât pulsioximetria.

2022 nowonline.ru
Despre medici, spitale, clinici, maternități