4.4. Sistem spoljnog disanja
IN U uslovima sportske aktivnosti postavljaju se izuzetno visoki zahtevi za aparat za spoljašnje disanje, čijom implementacijom se obezbeđuje efikasno funkcionisanje celokupnog kardiorespiratornog sistema. Unatoč činjenici da vanjsko disanje nije glavna ograničavajuća karika u kompleksu sistema koji prenose kisik, ono je vodeći u formiranju potrebnog kisikovog režima tijela.
F Funkcionalno stanje vanjskog respiratornog sistema procjenjuje se kako općim kliničkim pregledom tako i primjenom instrumentalnih medicinskih tehnika. Rutinski klinički pregled sportiste (podaci iz anamneze, palpacije, perkusije i auskultacije) omogućava doktoru u velikoj većini slučajeva da utvrdi odsustvo ili prisustvo patološkog procesa u plućima. Naravno, samo potpuno zdrava pluća su podvrgnuta dubinskom funkcionalnom istraživanju, čija je svrha dijagnosticiranje funkcionalne spremnosti sportaša.
At Prilikom analize sistema spoljašnjeg disanja preporučljivo je razmotriti nekoliko aspekata: rad aparata koji obezbeđuje respiratorne pokrete, plućnu ventilaciju i njenu efikasnost, kao i razmenu gasova.
Ispod Utjecaj sistematske sportske aktivnosti povećava snagu mišića koji izvode respiratorne pokrete (dijafragma, interkostalni mišići), zbog čega se povećavaju respiratorni pokreti potrebni za bavljenje sportom i kao rezultat toga povećava se ventilacija pluća.
WITH Snaga respiratornih mišića mjeri se pneumotonometrijom, pneumotahometrijom i drugim indirektnim metodama. Pneumotonometar mjeri pritisak koji se razvija u plućima tokom naprezanja ili tokom intenzivnog udisanja. “Sila” izdisaja (80-200 mm Hg) je mnogo veća od “sile” udisaja (50-70 mm Hg).
P Neumotahometar meri zapreminsku brzinu protoka vazduha u disajnim putevima tokom forsiranog udisaja i izdisaja, izraženu u l/min. Prema podacima pneumotahometrije procjenjuje se snaga udaha i izdisaja. Kod zdravih, neobučenih ljudi, omjer snage udisaja i snage izdisaja je blizak jedinici. Kod bolesnih ljudi ovaj omjer je uvijek manji od jedan. Kod sportista, naprotiv, snaga udisaja premašuje (ponekad značajno) snagu izdisaja; omjer snage udisaja: snaga izdisaja dostiže 1,2-1,4. Relativno povećanje inspiratorne snage kod sportista je izuzetno važno, jer se produbljivanje disanja dešava uglavnom korišćenjem inspiratornog rezervnog volumena. To je posebno vidljivo u plivanju: kao što znate, udah plivača je izuzetno kratak, dok je izdisaj u vodu mnogo duži.
I Kapacitet iscrpljenog pluća (VC) je onaj dio ukupnog kapaciteta pluća koji se procjenjuje po maksimalnoj zapremini zraka koji se može izdahnuti nakon maksimalnog udaha. Vitalni kapacitet se deli na 3 frakcije: rezervni volumen izdisaja, disajni volumen, rezervni volumen udisaja. Određuje se vodenim ili suhim spirometrom. Prilikom određivanja vitalnog kapaciteta potrebno je uzeti u obzir položaj ispitanika: kada je tijelo u vertikalnom položaju, vrijednost ovog pokazatelja je najveća.
vitalni kapacitet jedan je od najvažnijih pokazatelja funkcionalnog stanja aparata za vanjsko disanje (zbog čega ga ne treba razmatrati u dijelu o fizičkom razvoju). Njegove vrijednosti ovise i o veličini pluća i o snazi respiratornih mišića. Individualne vrijednosti vitalnog kapaciteta procjenjuju se kombinovanjem vrijednosti dobijenih tokom studije sa potrebnim. Predloženo je nekoliko formula koje se mogu koristiti za izračunavanje odgovarajućih vrijednosti vitalnog kapaciteta. One su u jednom ili drugom stepenu zasnovane na antropometrijskim podacima i starosti ispitanika.
IN U sportskoj medicini, za određivanje odgovarajuće vrijednosti vitalnog kapaciteta, preporučljivo je koristiti formule Baldwina, Cournanda i Richardsa. Ove formule povezuju odgovarajuću vrijednost vitalnog kapaciteta sa visinom, dobi i spolom osobe. Formule su sljedeće:
vitalni kapacitet muža. = (27,63 -0,122 X V) X L
vitalni kapacitet supruge = (21,78 - 0,101 X B) X L, gdje je B starost u godinama; L - dužina tijela u cm.
IN u normalnim uslovima, vitalni kapacitet nikada nije manji od 90% njegove prave vrednosti; kod sportista je najčešće više od 100% (tabela 12).
U sportista, vrijednost vitalnog kapaciteta varira u izuzetno širokim granicama - od 3 do 8 litara. Opisani su slučajevi povećanog vitalnog kapaciteta kod muškaraca do 8,7 l, kod žena - do 5,3 l (V.V. Mikhailov).
N Najveće vrijednosti vitalnog kapaciteta uočene su kod sportista koji treniraju prvenstveno za izdržljivost i imaju najveće kardiorespiratorne performanse. Iz navedenog, naravno, ne proizilazi da se promjene vitalnog kapaciteta mogu koristiti za predviđanje transportnih sposobnosti cjelokupnog kardiorespiratornog sistema. Činjenica je da se razvoj vanjskog respiratornog aparata može izolirati, dok preostali dijelovi kardiorespiratornog sistema, a posebno kardiovaskularnog, ograničavaju transport kisika.
Tabela 12. Neki pokazatelji vanjskog disanja kod sportista različitih specijalizacija (prosječni podaci prema A. V. Chagovadzeu)
|
Vrsta sporta |
Prisilno Vitalni kapacitet, % na Vitalni kapacitet | ||
|
Maratonsko trčanje | |||
|
Trčanje na duge staze | |||
|
Race walking | |||
|
Skijaška utrka | |||
|
Odbojka |
D podaci o vrijednosti vitalnog kapaciteta mogu imati određeni praktični značaj za trenera, budući da je maksimalni volumen dihanja, koji se obično postiže pri ekstremnim fizičkim naporima, otprilike 50% vitalnog kapaciteta (a za plivače i veslače do 60-80 %, prema V.V. Dakle, znajući vrijednost vitalnog kapaciteta, moguće je predvidjeti maksimalnu vrijednost disajnog volumena i tako prosuditi stepen efikasnosti plućne ventilacije pri maksimalnoj fizičkoj aktivnosti.
WITH Apsolutno je očigledno da što je veći maksimalni plimni volumen, to je organizam ekonomičnije korištenje kisika. I obrnuto, što je manji volumen dihanja, to je veća frekvencija disanja (pod jednakim uvjetima) i stoga će se veći dio kisika koji tijelo troši na osiguranje funkcioniranja samih respiratornih mišića.
B. E. Votchal je prvi skrenuo pažnju na činjenicu da pri određivanju vitalnog kapaciteta važnu ulogu igra brzina izdisaja. Ako izdišete izuzetno velikom brzinom, onda je takav prisilni vitalni kapacitet. manje od utvrđenog na uobičajen način. Nakon toga, Tiffno je upotrijebio spirografsku tehniku i počeo izračunavati prisilni vitalni kapacitet na osnovu maksimalnog volumena zraka koji se može izdahnuti u 1 s ( pirinač. 25).O Određivanje forsiranog vitalnog kapaciteta je izuzetno važno za sportsku praksu. To se objašnjava činjenicom da, unatoč skraćivanju trajanja respiratornog ciklusa tijekom mišićnog rada, plimni volumen treba povećati za 4-6 puta u odnosu na podatke u mirovanju. Odnos forsiranog vitalnog kapaciteta i vitalnog kapaciteta kod sportista često dostiže visoke vrednosti (videti tabelu 12).
L plućna ventilacija (VE) je najvažniji pokazatelj funkcionalnog stanja sistema spoljašnjeg disanja. Karakterizira volumen zraka koji se izdahne iz pluća u roku od 1 minute. Kao što znate, kada udišete, ne ulazi sav vazduh u pluća. Dio ostaje u respiratornom traktu (dušnik, bronhi) i nema kontakt s krvlju, te stoga ne učestvuje direktno u razmjeni plinova. To je zrak anatomskog mrtvog prostora, čija je zapremina 140-180 cm3. Osim toga, sav zrak koji ulazi u alveole ne učestvuje u razmjeni plinova s krvlju, budući da je dotok krvi u neke alveole, čak i kod potpuno zdravih. ljudi, mogu biti pokvareni ili potpuno odsutni. Ovaj vazduh određuje zapreminu takozvanog alveolarnog mrtvog prostora, čija je vrednost u mirovanju mala. Ukupna zapremina anatomskog i alveolarnog mrtvog prostora je zapremina respiratornog ili, kako se još naziva, fiziološkog mrtvog prostora. Za sportiste je obično 215-225 cm3. Respiratorni mrtvi prostor se ponekad pogrešno naziva "štetnim" prostorom. Činjenica je da je potrebno (zajedno s gornjim dišnim putevima) potpuno ovlažiti udahnuti zrak i zagrijati ga na tjelesnu temperaturu.
T Tako određeni dio udahnutog zraka (u mirovanju, otprilike 30%) ne učestvuje u razmjeni plinova, a samo 70% dospijeva u alveole i direktno je uključen u izmjenu plinova s krvlju. Tokom fizičke aktivnosti, efikasnost plućne ventilacije se prirodno povećava: volumen efikasne alveolarne ventilacije dostiže 85% ukupne plućne ventilacije.
L srčana ventilacija jednaka je proizvodu disajnog volumena (Vt) i brzine disanja po 1 min (/). Obje ove vrijednosti mogu se izračunati iz spirograma (vidi sliku 25). Ova kriva bilježi promjene u volumenu svakog respiratornog pokreta. Ako je uređaj kalibriran, tada se amplituda svakog talasa spirograma koji odgovara disajnom volumenu može izraziti u cm3 ili u ml. Poznavajući brzinu kretanja mehanizma trake, pomoću spirograma možete lako izračunati brzinu disanja.
L Ventilacija ćelije se također određuje na jednostavnije načine. Jedan od njih, koji se vrlo široko koristi u medicinskoj praksi kada se proučavaju sportisti ne samo u mirovanju, već i tokom fizičke aktivnosti, jeste da ispitanik diše kroz posebnu masku ili usnik u Douglas torbu. Volumen zraka koji puni vreću određuje se propuštanjem kroz „gasni sat“. Dobijeni podaci podijeljeni su vremenom tokom kojeg se izdahnuti zrak skupljao u Douglas vrećici.
L Brzina ventilacije je izražena u l/min u BTPS sistemu. To znači da se zapremina vazduha smanjuje na uslove temperature od 37°, potpunog zasićenja vodenom parom i atmosferskog pritiska okoline.
U Kod sportista u mirovanju, plućna ventilacija ili odgovara normalnim standardima (5-12 l/min) ili ih neznatno premašuje (18 l/min ili više). Važno je napomenuti da se plućna ventilacija obično povećava zbog produbljivanja disanja, a ne zbog njegove povećane učestalosti. Zahvaljujući tome nema viška potrošnje energije za rad respiratornih mišića. Uz maksimalni mišićni rad, plućna ventilacija može dostići značajne vrijednosti: opisan je slučaj kada je bila 220 l/min (Novakki). Međutim, najčešće plućna ventilacija u ovim uslovima dostiže 60-120 l/min BTPS. Veći Ve naglo povećava potrebu za opskrbom kisikom respiratornih mišića (do 1-4 l/min).
D Dišni volumen kod sportista je često povećan. Može dostići 1000-1300 ml. Uz to, sportisti mogu imati potpuno normalne vrijednosti disajnog volumena - 400-700 ml.
M Mehanizmi za povećanje disajnog volumena kod sportista nisu sasvim jasni. Ova činjenica se može objasniti i povećanjem ukupnog kapaciteta pluća, zbog čega više zraka ulazi u pluća. U slučajevima kada sportisti imaju izuzetno nisku brzinu disanja, povećanje disajnog volumena je kompenzacijsko.
At Tokom fizičke aktivnosti, plimni volumen se jasno povećava samo na relativno niskim nivoima. Na skoro graničnoj i maksimalnoj snazi, praktično se stabilizuje, dostižući 3-3,5 l/min. To se lako postiže kod sportista sa velikim vitalnim kapacitetom. Ako je vitalni kapacitet mali i iznosi 3-4 l, onda se takav plimni volumen može postići samo korištenjem energije tzv. pomoćnih mišića. Kod sportaša s fiksnom brzinom disanja (na primjer, veslači), volumen dihanja može doseći kolosalne vrijednosti - 4,5-5,5 litara. Naravno, to je moguće samo ako vitalni kapacitet dosegne 6,5-7 litara.
H Brzina disanja sportista u mirovanju (različitim od stanja bazalnog metabolizma) fluktuira u prilično širokom rasponu (normalni raspon fluktuacija ovog pokazatelja je 10-16 pokreta u minuti). Tokom fizičke aktivnosti, brzina disanja se povećava proporcionalno njegovoj snazi, dostižući 50-70 udisaja u minuti. Na ekstremnim nivoima mišićnog rada, brzina disanja može biti čak i veća.
T Tako se plućna ventilacija pri relativno laganom mišićnom radu povećava zbog povećanja i volumena disanja i frekvencije disanja, a tijekom intenzivnog mišićnog rada - zbog povećanja frekvencije disanja.
N Uz proučavanje navedenih pokazatelja, funkcionalno stanje vanjskog disajnog sistema može se ocijeniti na osnovu nekoliko jednostavnih funkcionalnih testova. U praksi, test se široko koristi za određivanje maksimalne plućne ventilacije (MVV). Ovaj test se sastoji od proizvoljnog maksimalnog povećanja disanja za 15-20 s ( vidi sl. 25). Volumen takve dobrovoljne hiperventilacije se zatim smanjuje na 1 minutu i izražava u l/min. Vrijednost MVL dostiže 200-250 l/min. Kratko trajanje ovog testa povezano je sa brzim zamorom respiratornih mišića i razvojem hipokapnije. Pa ipak, ovaj test daje neku ideju o mogućnosti voljnog povećanja plućne ventilacije (vidi tabelu 12). Trenutno se o maksimalnom ventilacionom kapacitetu pluća sudi po stvarnoj vrednosti plućne ventilacije zabeležene pri maksimalnom radu (u uslovima određivanja MOC).
WITH Lažna anatomska struktura pluća određuje činjenicu da čak i pod potpuno normalnim uvjetima, sve alveole nisu ventilirane jednako. Stoga se i kod potpuno zdravih ljudi otkriva određena neravnomjernost ventilacije. Povećanje volumena pluća kod sportaša, koje se javlja pod utjecajem sportskog treninga, povećava vjerovatnoću neravnomjerne ventilacije. Za određivanje obima ove neravnine koristi se niz složenih metoda. U medicinskoj i sportskoj praksi ovaj fenomen se može suditi analizom kapnograma ( pirinač. 26), koji bilježi promjene u koncentraciji ugljičnog dioksida u izdahnutom zraku. Blagi stepen neravnomjernosti plućne ventilacije karakterizira horizontalni smjer alveolarnog platoa ( a-c na sl. 26). Ako nema platoa, a kriva se postepeno povećava dok izdišete, onda možemo govoriti o značajnoj neravnomjernoj ventilaciji pluća. Povećanje tenzije CO2 tokom izdisaja ukazuje da izdahnuti vazduh nije isti u koncentraciji ugljičnog dioksida, jer zrak postepeno ulazi u svoj opći tok iz slabo ventiliranih alveola, gdje je koncentracija CO2 povećana.O Razmjena O2 i CO2 između pluća i krvi odvija se kroz alveolo-kapilarnu membranu. Sastoji se od alveolarne membrane, međućelijske tekućine koja se nalazi između alveole i kapilare, kapilarne membrane, krvne plazme i zida crvenih krvnih zrnaca. Efikasnost prenosa kiseonika kroz takvu alveolo-kapilarnu membranu karakteriše stanje difuzionog kapaciteta pluća, što je kvantitativna mera prenosa gasa u jedinici vremena za datu razliku njegovog parcijalnog pritiska na obe strane membrane.
D Kapacitet difuzije pluća određen je brojnim faktorima. Među njima, difuzna površina igra važnu ulogu. Riječ je o površini na kojoj se odvija aktivna izmjena plinova između alveola i kapilare. Difuzijska površina može se smanjiti kako zbog pražnjenja alveola, tako i zbog broja aktivnih kapilara. Mora se uzeti u obzir da određeni volumen krvi iz plućne arterije ulazi u plućne vene kroz šantove, zaobilazeći kapilarnu mrežu. Što je veća površina difuzije, to je efikasnija izmjena plina između pluća i krvi. Tijekom fizičke aktivnosti, kada se broj aktivno funkcionirajućih kapilara u plućnoj cirkulaciji naglo povećava, povećava se difuzijska površina, zbog čega se povećava protok kisika kroz alveolo-kapilarnu membranu.
D Drugi faktor koji određuje plućnu difuziju je debljina alveolo-kapilarne membrane. Što je ova membrana deblja, to je manji difuzioni kapacitet pluća, i obrnuto. Nedavno je pokazano da se pod uticajem sistematske fizičke aktivnosti smanjuje debljina alveolo-kapilarne membrane, čime se povećava difuzioni kapacitet pluća (Masorra).
IN U normalnim uslovima, difuzioni kapacitet pluća neznatno prelazi 15 ml O2 min/mmHg. Art. Tokom fizičke aktivnosti povećava se više od 4 puta, dostižući 65 ml O2 min/mmHg. Art.
I Integralni pokazatelj razmjene gasova u plućima, kao i cjelokupnom sistemu transporta kisika, je maksimalna aerobna snaga. Ovaj koncept karakterizira maksimalnu količinu kisika koju tijelo može iskoristiti u jedinici vremena. Da bi se procenila vrednost maksimalne aerobne snage, vrši se test za određivanje MIC (pogledajte Poglavlje V).Na sl. 27 prikazani su faktori koji određuju vrijednost maksimalne aerobne snage. Neposredne determinante BMD-a su minutni volumen krvotoka i arteriovenska razlika. Treba napomenuti da su obe ove determinante, u skladu sa Fikovom jednačinom, u recipročnom odnosu:
Vo2 max = Q * AVD, gdje (prema međunarodnim simbolima) Vo2max - MPC; Q - minutni volumen krvotoka; AVD - arteriovenska razlika.
I Drugim riječima, povećanje Q za dati Vo2max uvijek je praćeno smanjenjem AVD. Zauzvrat, Q vrijednost ovisi o proizvodu srčane frekvencije i udarnog volumena, a AVD vrijednost ovisi o razlici u sadržaju O2 u arterijskoj i venskoj krvi.
IN Tabela 13 pokazuje ogromne promjene koje prolaze kardiorespiratorni indikatori u mirovanju kada O2 transportni sistem radi na svom maksimumu.
Tabela 13. Pokazatelji transportnog sistema O2 u mirovanju i pri maksimalnom opterećenju (prosječni podaci) kod vježbača izdržljivosti
M Maksimalna aerobna snaga kod sportista bilo koje specijalizacije veća je nego kod zdravih netreniranih ljudi (tabela 14). To je zbog sposobnosti kardiorespiratornog sistema da transportuje više kiseonika i veće potrebe za njim od strane mišića koji rade.
Tabela 14. Maksimalna aerobna snaga kod sportista i netreniranih (prosječni podaci prema Wilmoreu, 1984.)
|
Vrsta sporta | ||||||
|
Starost, godine |
Starost, godine |
|||||
|
ml/min/kg |
ml/min/kg | |||||
|
Zeg cross-country | ||||||
|
Orijentacija | ||||||
|
Trčanje na duge staze | ||||||
|
Bicikl (put) | ||||||
|
Klizanje | ||||||
|
Veslanje | ||||||
|
Skijanje | ||||||
|
Vožnja kajakom i kanuom | ||||||
|
Plivanje | ||||||
|
Umetničko klizanje | ||||||
|
Hokej | ||||||
|
Odbojka | ||||||
|
gimnastika | ||||||
|
Košarka | ||||||
|
Dizanje tegova | ||||||
|
L/a (jezgra, disk) | ||||||
|
Netrenirani | ||||||
U Kod zdravih netreniranih muškaraca maksimalna aerobna snaga je oko 3 l/min, a kod žena 2,0-2,2 l/min. Kada se preračuna na 1 kg težine kod muškaraca, maksimalna aerobna snaga je 40-45 ml/min/kg, a kod žena - 35-40 ml/min/kg. Kod sportista, maksimalna aerobna snaga može biti 2 puta veća. U nekim zapažanjima, BMD kod muškaraca prelazi 7,0 l/min STPD (Novakki, N.I. Volkov).
M Maksimalna aerobna snaga je usko povezana sa prirodom sportske aktivnosti. Najveće vrijednosti maksimalne aerobne snage uočene su kod sportista koji treniraju izdržljivost (skijaši, trkači na srednje i duge staze, biciklisti, itd.) - od 4,5 do 6,5 l/min (računato na 1 kg težine iznad 65 -75 ml /min/kg). Najniže vrijednosti maksimalne aerobne snage uočene su kod predstavnika brzinsko-snažnih sportova (dizači utega, gimnastičari, ronioci na vodu) - obično manje od 4,0 l/min (računato na 1 kg težine manje od 60 ml/min/kg) . Srednju poziciju zauzimaju oni koji su specijalizovani za sportske igre, rvanje, boks, sprint itd.
M Maksimalna aerobna snaga kod sportistkinja je niža nego kod muškaraca (vidi tabelu 14). Međutim, obrazac da je maksimalna aerobna snaga posebno visoka kod vježbača izdržljivosti vrijedi i za žene.
T Dakle, najvažnija funkcionalna karakteristika kardiorespiratornog sistema kod sportista je povećanje maksimalne aerobne snage.
O Gornji respiratorni trakt igra značajnu ulogu u optimizaciji vanjskog disanja. Pod umjerenim stresom, disanje se može odvijati kroz nosnu šupljinu, koja ima niz nerespiratornih funkcija. Dakle, nosna šupljina je snažno receptorsko polje koje utiče na mnoge autonomne funkcije, a posebno na vaskularni sistem. Specifične strukture nosne sluznice vrše intenzivno čišćenje udahnutog zraka od prašine i drugih čestica, pa čak i od plinovitih komponenti zraka.
At Tokom većine sportskih vježbi, disanje se obavlja na usta. Istovremeno se povećava prohodnost gornjih disajnih puteva, a plućna ventilacija postaje učinkovitija.
IN Gornji respiratorni trakt relativno često postaje mjesto razvoja upalnih bolesti. Jedan od razloga za to je hlađenje, udisanje hladnog vazduha. Kod sportista su takve bolesti rijetke zbog otvrdnuća i visoke otpornosti fizički razvijenog organizma.
O Sportisti pate od akutnih respiratornih bolesti (ARI) virusne prirode gotovo upola češće nego neobučeni ljudi. Unatoč prividnoj bezazlenosti ovih bolesti, njihovo liječenje treba provoditi do potpunog oporavka, jer se komplikacije često javljaju kod sportaša. Sportisti također imaju upalne bolesti dušnika (traheitis) i bronhija (bronhitis). Njihov razvoj je povezan i sa udisanjem hladnog vazduha. Određenu ulogu ima i zagađenje zraka prašinom zbog kršenja higijenskih zahtjeva za prostore za trening i takmičenja. Kod traheitisa i bronhitisa vodeći simptom je suhi, nadražujući kašalj. Tjelesna temperatura raste. Ove bolesti često prate akutne respiratorne infekcije.
N Najteža bolest vanjskog disanja kod sportista je upala pluća (pneumonija), kod koje upalni proces zahvata alveole. Postoje lobarne i fokalne pneumonije. Prvi od njih karakteriziraju slabost, glavobolja, povišena temperatura do 40°C i više i zimica. Kašalj je u početku suv, a zatim ga prati ispljuvak koji poprima „rđavu“ boju. Postoji bol u grudima. Bolest se liječi u kliničkim bolničkim uslovima. Kod lobarne pneumonije zahvaćen je cijeli režanj pluća. Kod žarišne pneumonije bilježi se upala pojedinačnih lobula ili grupa plućnih lobula. Klinička slika fokalne pneumonije je polimorfna. Najbolje se liječi u stacionarnom okruženju. Nakon potpunog oporavka, sportaši bi trebali dugo biti pod medicinskim nadzorom, jer se tok upale pluća kod njih može pojaviti u pozadini smanjenja imunološke otpornosti tijela.
VANJSKI DIŠNI SISTEM
| Naziv parametra | Značenje |
| Tema članka: | VANJSKI DIŠNI SISTEM |
| Rubrika (tematska kategorija) | Sport |
U uslovima sportske aktivnosti, postavljeni su izuzetno visoki zahtevi pred aparatom za spoljašnje disanje, čijom implementacijom se obezbeđuje efikasno funkcionisanje celokupnog kardio-respiratornog sistema. Uprkos činjenici da spoljašnje disanje nije glavna ograničavajuća karika u kompleksu sistema koji transportuju kiseonik, ono je vodeći u formiranju izuzetno važnog režima kiseonika u organizmu.
Funkcionalno stanje vanjskog respiratornog sistema procjenjuje se kako općim kliničkim pregledom tako i primjenom instrumentalnih medicinskih tehnika. Rutinski klinički pregled sportiste (podaci iz anamneze, palpacije, perkusije i auskultacije) omogućava doktoru u velikoj većini slučajeva da utvrdi odsustvo ili prisustvo patološkog procesa u plućima. Naravno, samo potpuno zdrava pluća su podvrgnuta dubinskom funkcionalnom istraživanju, čija je svrha dijagnosticiranje funkcionalne spremnosti sportaša.
Prilikom analize sistema spoljašnjeg disanja preporučljivo je razmotriti nekoliko aspekata: rad aparata koji obezbeđuje respiratorne pokrete, plućnu ventilaciju i njenu efikasnost, kao i razmenu gasova.
Pod uticajem sistematske sportske aktivnosti povećava se snaga mišića koji izvode respiratorne pokrete (dijafragma, međurebarni mišići), zbog čega dolazi do povećanja respiratornih pokreta, što je izuzetno važno za sport i kao rezultat toga dolazi do povećanje ventilacije pluća.
Snaga respiratornih mišića mjeri se pneumotonometrijom, pneumotahometrijom i drugim indirektnim metodama. Pneumotonometar mjeri pritisak koji se razvija u plućima tokom naprezanja ili tokom intenzivnog udisanja. “Sila” izdisaja (80-200 mm Hg) je mnogo veća od “sile” udisaja (50-70 mm Hg).
Pneumotahometar mjeri zapreminsku brzinu protoka vazduha u disajnim putevima tokom forsiranog udisaja i izdisaja, izraženu u l/min. Prema podacima pneumotahometrije procjenjuje se snaga udaha i izdisaja. Kod zdravih, neobučenih ljudi, omjer snage udisaja i snage izdisaja je blizak jedinici. Kod bolesnih ljudi ovaj omjer je uvijek manji od jedan. Kod sportista, naprotiv, snaga udisaja premašuje (ponekad značajno) snagu izdisaja; omjer snage udisaja: snaga izdisaja dostiže 1,2-1,4. Relativno povećanje inspiratorne snage kod sportista je izuzetno važno, jer do produbljivanja disanja dolazi uglavnom zbog korišćenja inspiratornog rezervnog volumena. To je posebno vidljivo u plivanju: kao što znate, udah plivača je izuzetno kratak, dok je izdisaj u vodu mnogo duži.
Vitalni kapacitet (VC) je onaj dio ukupnog kapaciteta pluća koji se procjenjuje po maksimalnom volumenu zraka koji se može izdahnuti nakon maksimalnog udaha. Vitalni kapacitet se deli na 3 frakcije: rezervni volumen izdisaja, disajni volumen, rezervni volumen udisaja. Određuje se vodenim ili suhim spirometrom. Prilikom određivanja vitalnog kapaciteta izuzetno je važno uzeti u obzir držanje ispitanika: s tijelom u uspravnom položaju vrijednost ovog pokazatelja je najveća.
Vitalni vitalni kapacitet jedan je od najvažnijih pokazatelja funkcionalnog stanja aparata za vanjsko disanje (zbog čega ga ne treba razmatrati u dijelu o fizičkom razvoju). Njegove vrijednosti ovise i o veličini pluća i o snazi respiratornih mišića. Individualne vrijednosti vitalnog kapaciteta procjenjuju se kombinovanjem vrijednosti dobijenih tokom studije sa potrebnim. Predloženo je nekoliko formula koje se mogu koristiti za izračunavanje odgovarajućih vrijednosti vitalnog kapaciteta. Οʜᴎ su u određenoj mjeri zasnovani na antropometrijskim podacima i dobi ispitanika.
U sportskoj medicini, za određivanje odgovarajuće vrijednosti vitalnog kapaciteta, preporučljivo je koristiti formule Baldwina, Cournanda i Richardsa. Ove formule povezuju odgovarajuću vrijednost vitalnog kapaciteta sa visinom, dobi i spolom osobe. Formule su sljedeće:
YEL muž = (27,63 -0,122 X V) X L
Vitalnost ženska = (21,78 - 0,101 X B) X L, gdje je B starost u godinama; L - dužina tijela u cm.
U normalnim uslovima, vitalni kapacitet nikada nije manji od 90% njegove prave vrednosti; kod sportista je najčešće više od 100% (tabela 12).
Kod sportista vrijednost vitalnog kapaciteta varira u izuzetno širokim granicama - od 3 do 8 litara. Opisani su slučajevi povećanog vitalnog kapaciteta kod muškaraca do 8,7 l, kod žena - do 5,3 l (V.V. Mikhailov).
Najveće vrijednosti vitalnog kapaciteta uočene su kod sportista koji treniraju prvenstveno za izdržljivost i imaju najveće kardiorespiratorne performanse. Iz navedenog, naravno, ne proizilazi da promjene vitalnog kapaciteta treba koristiti za predviđanje transportnih sposobnosti cjelokupnog kardiorespiratornog sistema. Činjenica je da razvoj vanjskog respiratornog aparata mora biti izoliran, dok preostali dijelovi kardiorespiratornog sistema, a posebno kardiovaskularnog, ograničavaju transport kisika.
Tabela 12. Neki pokazatelji vanjskog disanja kod sportista različitih specijalizacija (prosječni podaci prema A. V. Chagovadzeu)
Podaci o vrijednosti vitalnog kapaciteta mogu imati određeni praktični značaj za trenera, budući da je maksimalni volumen dihanja, koji se obično postiže pri ekstremnim fizičkim naporima, otprilike 50% vitalnog kapaciteta (a za plivače i veslače do 60-80). %, prema B. V. Mihajlovu). Međutim, znajući vrijednost vitalnog kapaciteta, možete predvidjeti maksimalnu vrijednost disajnog volumena i tako prosuditi stepen efikasnosti plućne ventilacije pri maksimalnoj fizičkoj aktivnosti.
Sasvim je očigledno da što je veći maksimalni plimni volumen, to je tijelo ekonomičnije korištenje kisika. I obrnuto, što je manji volumen disanja, to je veća frekvencija disanja (sve ostale jednake stvari) i samim tim će se veći dio kisika koji tijelo troši na osiguranje funkcioniranja samih respiratornih mišića.
B. E. Votchal je prvi skrenuo pažnju na činjenicu da pri određivanju vitalnog kapaciteta važnu ulogu igra brzina izdisaja. Ako izdišete izuzetno velikom brzinom, onda je takav prisilni vitalni kapacitet. manje od utvrđenog na uobičajen način. Nakon toga, Tiffno je upotrijebio spirografsku tehniku i počeo izračunavati forsirani vitalni kapacitet na osnovu maksimalnog volumena zraka koji se može izdahnuti u 1 s (slika 25).
Određivanje forsiranog vitalnog kapaciteta izuzetno je važno za sportsku praksu. To se objašnjava činjenicom da, unatoč skraćivanju trajanja respiratornog ciklusa tijekom mišićnog rada, plimni volumen treba povećati za 4-6 puta u odnosu na podatke u mirovanju. Odnos forsiranog vitalnog kapaciteta i vitalnog kapaciteta kod sportista često dostiže visoke vrednosti (videti tabelu 12).
Plućna ventilacija (VE) je najvažniji pokazatelj funkcionalnog stanja spoljašnjeg respiratornog sistema. Karakterizira volumen zraka koji se izdahne iz pluća u roku od 1 minute. Kao što znate, kada udišete, ne ulazi sav vazduh u pluća. Dio ostaje u respiratornom traktu (dušnik, bronhi) i nema kontakt s krvlju, te stoga ne učestvuje direktno u razmjeni plinova. Ovo je vazduh anatomskog mrtvog prostora, čija je zapremina 140-180 cm3. Međutim, ne učestvuje sav vazduh koji ulazi u alveole, jer je u snabdevanju krvlju nekih alveola, čak i kod potpuno zdravih ljudi. , trebalo bi da bude pokvareno ili potpuno odsutno. Ovaj vazduh određuje zapreminu takozvanog alveolarnog mrtvog prostora, čija je vrednost u mirovanju mala. Ukupna zapremina anatomskog i alveolarnog mrtvog prostora je zapremina respiratornog ili, kako se još naziva, fiziološkog mrtvog prostora. Za sportiste je obično 215-225 cm3. Respiratorni mrtvi prostor se ponekad pogrešno naziva "štetnim" prostorom. Činjenica je da je izuzetno važno (zajedno sa gornjim disajnim putevima) da potpuno ovlaži udahnuti vazduh i zagreje ga do telesne temperature.
Međutim, određeni dio udahnutog zraka (u mirovanju, otprilike 30%) ne učestvuje u razmjeni plinova, a samo 70% dospijeva u alveole i direktno je uključen u izmjenu plinova s krvlju. Tokom fizičke aktivnosti, efikasnost plućne ventilacije se prirodno povećava: volumen efikasne alveolarne ventilacije dostiže 85% ukupne plućne ventilacije.
Plućna ventilacija jednaka je proizvodu disajnog volumena (Vt) i brzine disanja u minuti (/). Obje ove vrijednosti mogu se izračunati pomoću spirograma (vidi sliku 25). Ova kriva bilježi promjene u volumenu svakog respiratornog pokreta. Ako je uređaj kalibriran, tada amplituda svakog talasa spirograma koji odgovara disajnom volumenu treba biti izražena u cm3 ili ml. Poznavajući brzinu kretanja mehanizma trake, pomoću spirograma možete lako izračunati brzinu disanja.
Plućna ventilacija se određuje na jednostavnije načine. Jedan od njih, koji se vrlo široko koristi u medicinskoj praksi prilikom proučavanja sportista ne samo u mirovanju, već i tokom fizičke aktivnosti, u suštini se sastoji od disanja subjekta kroz specijalnu masku ili nastavak za usta u Douglas torbu. Volumen zraka koji puni vreću određuje se propuštanjem kroz „gasni sat“. Dobijeni podaci podijeljeni su vremenom tokom kojeg se izdahnuti zrak skupljao u Douglas vrećici.
Plućna ventilacija se izražava u L/min u BTPS sistemu. To znači da se zapremina vazduha smanjuje na uslove temperature od 37°, potpunog zasićenja vodenom parom i atmosferskog pritiska okoline.
Kod sportista u mirovanju, plućna ventilacija ili zadovoljava normalne standarde (5-12 l/min) ili ih neznatno premašuje (18 l/min ili više). Važno je napomenuti da se plućna ventilacija obično povećava zbog produbljivanja disanja, a ne zbog njegove povećane učestalosti. Zahvaljujući tome nema viška potrošnje energije za rad respiratornih mišića. Uz maksimalni mišićni rad, plućna ventilacija može dostići značajne vrijednosti: opisan je slučaj kada je bila 220 l/min (Novakki). Štaviše, najčešće plućna ventilacija u ovim uslovima dostiže 60-120 l/min BTPS. Veći Ve naglo povećava potrebu za opskrbom kisikom respiratornih mišića (do 1-4 l/min).
Dišni volumen kod sportista je često povećan. Može dostići 1000-1300 ml. Uz to, sportisti imaju i potpuno normalne vrijednosti disajnog volumena - 400-700 ml.
Mehanizmi za povećanje disajnog volumena kod sportista nisu sasvim jasni. Ovu činjenicu treba objasniti i povećanjem ukupnog kapaciteta pluća, zbog čega više zraka ulazi u pluća. U slučajevima kada sportisti imaju izuzetno nisku brzinu disanja, povećanje disajnog volumena je kompenzacijsko.
Tokom fizičke aktivnosti, plimni volumen se jasno povećava samo pri relativno niskom nivou vježbanja. Na skoro graničnoj i maksimalnoj snazi, praktično se stabilizuje, dostižući 3-3,5 l/min. To se lako postiže kod sportista sa velikim vitalnim kapacitetom. Ako je vitalni kapacitet mali i iznosi 3-4 litre, onda se takav plimni volumen treba postići samo korištenjem energije tzv. pomoćnih mišića. Kod sportaša s fiksnom brzinom disanja (na primjer, veslači), volumen dihanja može doseći kolosalne vrijednosti - 4,5-5,5 litara. Naravno, to je moguće samo ako vitalni kapacitet dosegne 6,5-7 litara.
Brzina disanja sportista u mirovanju (različitim od stanja bazalnog metabolizma) fluktuira u prilično širokom rasponu (normalni raspon fluktuacija ovog pokazatelja je 10-16 pokreta u minuti). Tokom fizičke aktivnosti, brzina disanja se povećava proporcionalno njegovoj snazi, dostižući 50-70 udisaja u minuti. Na ekstremnim nivoima mišićnog rada, frekvencija disanja bi trebala biti još veća.
Međutim, plućna ventilacija pri relativno laganom mišićnom radu povećava se zbog povećanja i volumena disanja i frekvencije disanja, a tijekom intenzivnog mišićnog rada - zbog povećanja frekvencije disanja.
Uz proučavanje navedenih pokazatelja, funkcionalno stanje vanjskog disajnog sistema može se ocijeniti na osnovu nekoliko jednostavnih funkcionalnih testova. U praksi, test se široko koristi za određivanje maksimalne plućne ventilacije (MVV). Ovaj test se sastoji od voljnog maksimalnog povećanja disanja za 15-20 s (vidi sliku 25). Volumen takve dobrovoljne hiperventilacije se zatim smanjuje na 1 minutu i izražava u l/min. Vrijednost MVL dostiže 200-250 l/min. Kratko trajanje ovog testa povezano je sa brzim zamorom respiratornih mišića i razvojem hipokapnije. Pa ipak, ovaj test daje određenu ideju o mogućnosti voljnog povećanja plućne ventilacije (vidi tabelu 12). Danas se o maksimalnom ventilacionom kapacitetu pluća sudi po stvarnoj vrednosti plućne ventilacije zabeležene pri maksimalnom radu (u uslovima određivanja MOC).
Složenost anatomske strukture pluća određuje činjenicu da čak i u potpuno normalnim uvjetima nisu sve alveole jednako ventilirane. Iz tog razloga se i kod potpuno zdravih osoba uočava određena neravnomjernost ventilacije. Povećanje volumena pluća kod sportaša, koje se javlja pod utjecajem sportskog treninga, povećava vjerovatnoću neravnomjerne ventilacije. Za određivanje obima ove neravnine koristi se niz složenih metoda. U medicinskoj i sportskoj praksi ova pojava se može suditi analizom kapnograma (slika 26), koji bilježi promjene koncentracije ugljičnog dioksida u izdahnutom zraku. Blagi stepen neujednačenosti plućne ventilacije karakteriše horizontalni pravac alveolarnog platoa (a-c na sl. 26). Ako nema platoa, a kriva se postepeno povećava dok izdišete, onda možemo govoriti o značajnoj neravnomjernoj ventilaciji pluća. Povećanje tenzije CO2 tokom izdisaja ukazuje da izdahnuti vazduh nije isti u koncentraciji ugljičnog dioksida, jer zrak postepeno ulazi u svoj opći tok iz slabo ventiliranih alveola, gdje je koncentracija CO2 povećana.
Razmjena O2 i CO2 između pluća i krvi odvija se kroz alveolo-kapilarnu membranu. Sastoji se od alveolarne membrane, međućelijske tekućine koja se nalazi između alveole i kapilare, kapilarne membrane, krvne plazme i zida crvenih krvnih zrnaca. Efikasnost prenosa kiseonika kroz takvu alveolo-kapilarnu membranu karakteriše stanje difuzionog kapaciteta pluća, što je kvantitativna mera prenosa gasa u jedinici vremena za datu razliku njegovog parcijalnog pritiska na obe strane membrane.
Kapacitet difuzije pluća određen je brojnim faktorima. Među njima, difuzna površina igra važnu ulogu. Riječ je o površini na kojoj se odvija aktivna izmjena plinova između alveola i kapilare. Difuzijska površina može se smanjiti kako zbog pražnjenja alveola, tako i zbog broja aktivnih kapilara. Mora se uzeti u obzir da određeni volumen krvi iz plućne arterije ulazi u plućne vene kroz šantove, zaobilazeći kapilarnu mrežu. Što je veća površina difuzije, to je efikasnija izmjena plina između pluća i krvi. Tijekom fizičke aktivnosti, kada se broj aktivno funkcionirajućih kapilara u plućnoj cirkulaciji naglo povećava, povećava se difuzijska površina, zbog čega se povećava protok kisika kroz alveolo-kapilarnu membranu.
Drugi faktor koji određuje plućnu difuziju je debljina alveolo-kapilarne membrane. Što je ova membrana deblja, to je manji difuzioni kapacitet pluća, i obrnuto. Nedavno je pokazano da se pod uticajem sistematske fizičke aktivnosti smanjuje debljina alveolo-kapilarne membrane, čime se povećava difuzioni kapacitet pluća (Masorra).
U normalnim uslovima, difuzioni kapacitet pluća neznatno prelazi 15 ml O2 min/mmHg. Art. Tokom fizičke aktivnosti povećava se više od 4 puta, dostižući 65 ml O2 min/mmHg. Art.
Integralni pokazatelj razmjene gasova u plućima, a tako i u cijelom sistemu transporta kisika, je maksimalna aerobna snaga. Ovaj koncept karakterizira maksimalnu količinu kisika koju tijelo mora iskoristiti u jedinici vremena. Važno je napomenuti da se za procjenu vrijednosti maksimalne aerobne snage vrši test za određivanje MIC (vidi Poglavlje V).
Na sl. Na slici 27 prikazani su faktori koji određuju vrijednost maksimalne aerobne snage. Neposredne determinante BMD-a su minutni volumen krvotoka i arteriovenska razlika. Treba napomenuti da su obe ove determinante, u skladu sa Fikovom jednačinom, u recipročnom odnosu:
Vo2max = Q * AVD, gdje (prema međunarodnim simbolima) Vo2max - MPC; Q - minutni volumen krvotoka; AVD - arteriovenska razlika.
Drugim riječima, povećanje Q za dati Vo2max uvijek je praćeno smanjenjem AVD. Zauzvrat, Q vrijednost ovisi o proizvodu srčane frekvencije i udarnog volumena, a AVD vrijednost ovisi o razlici u sadržaju O2 u arterijskoj i venskoj krvi.
Tabela 13 pokazuje dramatične promjene kojima prolaze kardiorespiratorni parametri u mirovanju kada transportni sistem O2 radi na maksimalnom kapacitetu.
Tabela 13. Pokazatelji transportnog sistema O2 u mirovanju i pri maksimalnom opterećenju (prosječni podaci) kod vježbača izdržljivosti
Maksimalna aerobna snaga kod sportista bilo koje specijalizacije veća je nego kod zdravih netreniranih ljudi (tabela 14). To je zbog sposobnosti kardiorespiratornog sistema da transportuje više kiseonika i veće potrebe za njim od strane mišića koji rade.
Tabela 14. Maksimalna aerobna snaga kod sportista i netreniranih (prosječni podaci prema Wilmoreu, 1984.)
| Vrsta sporta | Luzhchiny | Žene | ||||
| MPK | Starost, godine | MPK | Starost, godine | |||
| l/min | ml/min/kg | l/mnn | ml/min/kg | |||
| Zeg cross-country | 5,10 | 3,64 | ||||
| Orijentacija | 5,07 | 3,10 | ||||
| Trčanje na duge staze | 4,67 | 3,10 | ||||
| Bicikl (put) | 5,13 | 3,13 | ||||
| Klizanje | 5,01 | 3,10 | ||||
| Veslanje | 5,84 | 4,10 | ||||
| Skijanje | 4,62 | 3,10 | ||||
| Vožnja kajakom i kanuom | 4,67 | 3,52 | ||||
| Plivanje | 4,52 | 1,54 | ||||
| Borba | 4,49 | 2,54 | ||||
| Rukomet | 4,78 | - | - | - | ||
| Umetničko klizanje | 3,49 | 2,38 | ||||
| Fudbal | 4,41 | - | - | - | ||
| Hokej | 4,63 | - | - | - | ||
| Odbojka | 4,78 | - | - | - | ||
| gimnastika | 3,84 | 2,92 | ||||
| Košarka | 4,44 | 2,92 | ||||
| Dizanje tegova | 3,84 | - | - | - | ||
| L/a (jezgra, disk) | 4,84 | - | - | - | ||
| Netrenirani | 3,14 | 2,18 |
Kod zdravih, netreniranih muškaraca, maksimalna aerobna snaga je približno 3 l/min, a kod žena 2,0-2,2 l/min. Kada se preračuna na 1 kg težine kod muškaraca, maksimalna aerobna snaga je 40-45 ml/min/kg, a kod žena - 35-40 ml/min/kᴦ. Za sportiste, maksimalna aerobna snaga bi trebala biti 2 puta veća. U nekim zapažanjima, BMD kod muškaraca prelazi 7,0 l/min STPD (Novakki, N.I. Volkov).
Maksimalna aerobna snaga je usko povezana sa prirodom sportske aktivnosti. Najveće vrijednosti maksimalne aerobne snage uočene su kod sportista koji treniraju izdržljivost (skijaši, trkači na srednje i duge staze, biciklisti, itd.) - od 4,5 do 6,5 l/min (računato na 1 kg težine iznad 65 -75 ml /min/kg). Najniže vrijednosti maksimalne aerobne snage opažene su kod predstavnika brzinsko-snažnih sportova (dizači utega, gimnastičari, ronioci na vodu) - obično manje od 4,0 l/min (računato na 1 kg težine manje od 60 ml/min/kg) . Srednju poziciju zauzimaju oni koji su specijalizovani za sportske igre, rvanje, boks, sprint itd.
Maksimalna aerobna snaga sportistkinja je niža od one kod muškaraca (vidi tabelu 14). U isto vrijeme, obrazac da je maksimalna aerobna snaga posebno visoka kod vježbača izdržljivosti i dalje postoji kod žena.
Međutim, najvažnija funkcionalna karakteristika kardiorespiratornog sistema kod sportista je povećanje maksimalne aerobne snage.
Gornji respiratorni trakt igra određenu ulogu u optimizaciji vanjskog disanja. Pod umjerenim stresom, disanje se može odvijati kroz nosnu šupljinu, koja ima niz nerespiratornih funkcija. Dakle, nosna šupljina je snažno receptorsko polje koje utiče na mnoge autonomne funkcije, a posebno na vaskularni sistem. Specifične strukture nosne sluznice vrše intenzivno čišćenje udahnutog zraka od prašine i drugih čestica, pa čak i od plinovitih komponenti zraka.
Tokom većine sportskih vježbi, disanje se obavlja na usta. Istovremeno se povećava prohodnost gornjih disajnih puteva, a plućna ventilacija postaje učinkovitija.
Gornji respiratorni trakt relativno često postaje mjesto razvoja upalnih bolesti. Jedan od razloga za to je hlađenje, udisanje hladnog vazduha. Kod sportista su takve bolesti rijetke zbog otvrdnuća i visoke otpornosti fizički razvijenog organizma.
Sportisti pate od akutnih respiratornih bolesti (ARI) virusne prirode gotovo upola češće nego neobučeni ljudi. Unatoč prividnoj bezazlenosti ovih bolesti, njihovo liječenje treba provoditi do potpunog oporavka, jer se komplikacije često javljaju kod sportaša. Sportisti također imaju upalne bolesti dušnika (traheitis) i bronhija (bronhitis). Njihov razvoj je povezan i sa udisanjem hladnog vazduha. Određenu ulogu ima i zagađenje zraka prašinom zbog kršenja higijenskih zahtjeva za prostore za trening i takmičenja. Kod traheitisa i bronhitisa vodeći simptom je suhi, nadražujući kašalj. Tjelesna temperatura raste. Ove bolesti često prate akutne respiratorne infekcije.
Najteža bolest vanjskog disanja kod sportista je upala pluća (pneumonija), kod koje upalni proces zahvata alveole. Postoje lobarne i fokalne pneumonije. Prvi od njih karakteriziraju slabost, glavobolja, povišena temperatura do 40°C i više i zimica. Kašalj je u početku suv, a zatim ga prati stvaranje sputuma koji poprima „rđavu“ boju. Postoji bol u grudima. Bolest se liječi u kliničkim bolničkim uslovima. Kod lobarne pneumonije zahvaćen je cijeli režanj pluća. Kod žarišne pneumonije bilježi se upala pojedinačnih lobula ili grupa plućnih lobula. Klinička slika fokalne pneumonije je polimorfna. Najbolje se liječi u stacionarnom okruženju. Nakon potpunog oporavka, sportaši bi trebali dugo biti pod medicinskim nadzorom, jer se tok upale pluća kod njih može pojaviti u pozadini smanjenja imunološke otpornosti tijela.
VANJSKI DIŠNI SISTEM - pojam i vrste. Klasifikacija i karakteristike kategorije "VANJSKI DIŠNI SISTEM" 2017, 2018.
4749 0
Funkcionalni respiratorni sistem
Funkciju vanjskog disanja karakteriziraju indikatori ventilacije i izmjene plinova.Proučavanje volumena pluća pomoću spirografije
a) vitalni kapacitet pluća (VC) - zapremina vazduha maksimalnog udaha nakon maksimalnog izdisaja. Uočeno je izraženo smanjenje vitalnog kapaciteta kada je respiratorna funkcija poremećena;B) forsirani vitalni kapacitet (FVC) – najbrži mogući udah nakon najbržeg izdaha. Koristi se za procjenu bronhijalne provodljivosti, elastičnosti plućnog tkiva;
C) maksimalna ventilacija pluća - maksimalno duboko disanje sa maksimalnom dostupnom frekvencijom u 1 minutu. Omogućava vam da date cjelovitu procjenu stanja respiratornih mišića, prohodnosti dišnih puteva (bronhijala) i stanja neurovaskularnog aparata pluća. Otkriva respiratornu insuficijenciju i mehanizme njenog razvoja (restrikcija, bronhijalna opstrukcija);
D) minutni volumen disanja (MVR) - količina ventiliranog zraka u 1 minuti, uzimajući u obzir dubinu i učestalost disanja. MOD je mjera plućne ventilacije koja ovisi o respiratornoj i srčanoj funkcionalnoj dovoljnosti, kvaliteti zraka, opstrukciji protoka zraka, uključujući difuziju plinova, bazalnom metabolizmu, depresiji respiratornog centra, itd.;
D) indikator rezidualnog volumena pluća (RLV) - količina gasa prisutna u plućima nakon maksimalnog izdisaja. Metoda se zasniva na određivanju zapremine helijuma u plućnom tkivu zadržanog nakon maksimalnog izdisaja tokom slobodnog disanja u zatvorenom sistemu (spirograf - pluća) sa mešavinom vazduha i helijuma. Rezidualni volumen karakteriše stepen funkcionalnosti plućnog tkiva.
Povećanje POOL se opaža kod emfizema i bronhijalne astme, a smanjenje kod pneumoskleroze, pneumonije i pleuritisa.
Proučavanje plućnih volumena može se provoditi i u mirovanju i tokom fizičke aktivnosti. U tom slučaju mogu se koristiti različita farmakološka sredstva za postizanje izraženijeg funkcionalnog učinka.
Procjena bronhijalne opstrukcije, otpora disajnih puteva, napetosti i popuštanja plućnog tkiva.
Pneumotahografija - određivanje brzine i snage strujanja vazduha (pneumotahometrija) tokom forsiranog udisaja i izdisaja uz istovremeno merenje intratorakalnog (intraezofagealnog) pritiska. Metoda s fizičkom aktivnošću i upotrebom farmakoloških lijekova prilično je informativna za identifikaciju i procjenu funkcije bronhijalne prohodnosti.
Studija funkcionalne dovoljnosti respiratornog sistema. Kod spirografije sa automatskim dovodom kiseonika, određuje se P02 - količina kiseonika (u milimetrima) koju apsorbuju pluća za 1 minut. Vrijednost ovog pokazatelja ovisi o funkcionalnoj razmjeni plinova (difuziji), snabdijevanju plućnog tkiva krvlju, kapacitetu krvi za kisik i nivou redoks procesa u tijelu. Oštar pad apsorpcije kiseonika ukazuje na ozbiljno zatajenje disanja i iscrpljivanje rezervnog kapaciteta respiratornog sistema.
Koeficijent iskorišćenja kiseonika (O2) je odnos P02 i MOD, koji pokazuje količinu kiseonika apsorbovanog iz 1 litra ventiliranog vazduha. Njegova veličina zavisi od uslova difuzije, zapremine alveolarne ventilacije i njene koordinacije sa opskrbom plućne krvi. Smanjenje KIo2 ukazuje na neusklađenost između ventilacije i protoka krvi (zatajenje srca ili hiperventilacija). Povećanje CI02 ukazuje na prisustvo latentne hipoksije tkiva.
Objektivnost podataka spirografije i pneumotahometrije je relativna, jer zavisi od ispravnog ispunjavanja svih metodoloških uslova od strane samog pacijenta, na primjer, od toga da li je zaista napravio najbrži i najdublji udah/izdisaj. Stoga se dobiveni podaci moraju tumačiti samo u usporedbi s kliničkim karakteristikama patološkog procesa. U tumačenju smanjenja vrijednosti VC, FVC i ekspiratorne snage najčešće se prave dvije greške.
Prva je ideja da stepen smanjenja FVC i ekspiratorne snage uvijek odražava stepen opstruktivne respiratorne insuficijencije. Ovo mišljenje je pogrešno. U nekim slučajevima, oštro smanjenje pokazatelja s minimalnom kratkoćom daha povezano je s valvularnim mehanizmom opstrukcije tijekom prisilnog izdisaja, ali je manje izražen tijekom normalnog vježbanja. Ispravnom tumačenju pomaže mjerenje FVC i inspiratorne snage, koje se manje smanjuju što je mehanizam valvularne opstrukcije izraženiji. Smanjenje FVC i ekspiratorne snage bez poremećaja bronhijalne provodljivosti je u nekim slučajevima rezultat slabosti respiratornih mišića i njihove inervacije.
Druga uobičajena greška u tumačenju: ideja o smanjenju FVC-a kao znaku restriktivnog respiratornog zatajenja. Zapravo, ovo može biti znak plućnog emfizema, odnosno posljedica bronhijalne opstrukcije, a znak restrikcije, smanjenje FVC može biti samo sa smanjenjem ukupnog kapaciteta pluća, što uključuje, osim VC, preostale zapremine.
Procjena funkcije transporta plinova u krvi i endogene respiracijske tenzije
Oksigemometrija - mjerenje stepena zasićenosti arterijske krvi kisikom. Metoda se zasniva na promjeni spektra apsorpcije svjetlosti hemoglobina vezanog za kisik. Poznato je da je stepen oksigenacije (S02) u plućima 96-98% maksimalno mogućeg krvnog kapaciteta (nepotpun zbog ranžiranja plućnih sudova i neravnomjerne ventilacije) i zavisi od parcijalnog pritiska kiseonika (P02).Ovisnost S02 o P02 izražava se pomoću koeficijenta disocijacije kisika (OD2). Njegovo povećanje ukazuje na povećanje afiniteta hemoglobina za kiseonik (postoji jača veza), što se može uočiti kod smanjenja parcijalnog pritiska kiseonika i temperature u plućima normalno i kod patologije eritrocita ili samog hemoglobina, a smanjenje (manje jaka veza) - s povećanjem parcijalnog tlaka kisika i temperature u tkivima normalno i s patologijom eritrocita ili samog hemoglobina. Postojanost deficita zasićenja pri udisanju čistog kiseonika može ukazivati na prisustvo arterijske hipoksemije.
Vrijeme zasićenja kisikom karakterizira alveolarnu difuziju, ukupni kapacitet pluća i krvi, ujednačenost ventilacije, bronhijalnu prohodnost i rezidualne volumene. Oksigemometrija tokom funkcionalnih testova (zadržavanje daha tokom udisaja, izdisaja) i submaksimalna dozirana fizička aktivnost daje dodatne kriterijume za procenu kompenzacionih sposobnosti plućne i funkcije transporta gasa respiratornog sistema.
Kapnohemometrija je metoda koja je na mnogo načina identična oksihemometriji. Koristeći transkutane (perkutane) senzore, određuje se stepen zasićenosti krvi CO2. U ovom slučaju, po analogiji s kisikom, izračunava se KDS2, čija vrijednost ovisi o nivou parcijalnog tlaka ugljičnog dioksida i temperaturi. Normalno, KDS2 u plućima je nizak, ali je u tkivima, naprotiv, visok.
Proučavanje acidobaznog stanja (ABS) krvi
Pored proučavanja koeficijenta disocijacije kiseonika i ugljičnog dioksida, za procjenu transportnog dijela funkcije respiratornog sistema, važno je proučavanje puferskih sistema krvi, budući da se većina CO2 proizvedenog u tkivima akumulira u njima, u velikoj mjeri određujući plinsku propusnost ćelijskih membrana i intenzitet ćelijske izmjene plinova. Studija K0C će biti detaljno predstavljena u opisu metoda za procjenu homeostatskih sistema.Određivanje respiratornog koeficijenta - omjera CO2 nastalog u alveolarnom zraku prema CO2 koji se troši u mirovanju i tokom vježbanja omogućava nam da procijenimo stepen endogene respiracijske napetosti i njene rezervne sposobnosti.
Sumirajući opis nekih metoda za procjenu funkcije respiratornog sistema, može se reći da ove metode istraživanja, posebno korištenjem dozirane fizičke aktivnosti (spiroveloergometrija) uz istovremenu registraciju spirografije, pneumotahografije i karakteristika plinova u krvi, omogućavaju prilično precizno odrediti funkcionalno stanje i funkcionalne rezerve, kao i vrstu i mehanizme funkcionalne respiratorne insuficijencije.
Svrha rada: ovladati metodama za određivanje funkcionalnog stanja respiratornog sistema; procijeniti funkcionalnost respiratornog sistema i proučavati otpornost tijela na višak ugljičnog dioksida.
1.1. otpornost respiratornog centra na višak ugljičnog dioksida (Stangeov test sa zadržavanjem daha pri udisanju);
1.2. otpornost tijela na višak ugljičnog dioksida (test u skladu sa zadržavanjem daha pri izdisaju);
2. Istražite i procijenite otpornost vašeg tijela na višak ugljičnog dioksida (CO2). Da biste to učinili, odredite otpor vašeg tijela na višak CO2.
3. Odrediti stepen razvijenosti sistema spoljašnjeg disanja (Pzhiz.)
4. Ispitajte korespondenciju između stvarnog vitalnog kapaciteta i izdržljivosti vaših respiratornih mišića, za šta uradite Rosenthal test.
5. Odredite i procijenite funkcionalne rezerve kardiorespiratornog sistema vašeg tijela.
6. Odredite stanje cirkulatornog i respiratornog sistema i identifikujte kontingent ljudi kojima pripadate prema ovom pokazatelju (Serkin test).
Smjernice za implementaciju
Laboratorijski i praktični rad
1. Kompletan laboratorijski rad “Istraživanje i procjena stanja respiratornog sistema”
1.1. Stangeov test (određivanje otpornosti respiratornog centra na višak ugljičnog dioksida)
Napredak. U sjedećem položaju, nakon 2-3 mirna pokreta disanja, duboko udahnite i zadržite dah. U tom slučaju treba zatvoriti usta, a nos stisnuti prstima ili stezaljkom. Pomoću štoperice izmjerite maksimalno moguće vrijeme voljnog zadržavanja daha.
Ako je vrijeme zadržavanja daha pri udisanju kraće od 40 sekundi, tada je otpor vašeg respiratornog centra na višak ugljičnog dioksida (CO2) nezadovoljavajući, 40 - 50 je zadovoljavajući, a preko 50 sekundi je dobar.
1.2. Test usklađenosti (utvrđivanje otpornosti tijela na višak ugljičnog dioksida)
Otpornost tijela na višak ugljičnog dioksida može se odrediti testovima zadržavanja daha (apnea).
Napredak. U sjedećem položaju, nakon dva ili tri mirna pokreta disanja, izdahnite i zadržite dah, držeći nos prstima. Pomoću štoperice zabilježite maksimalno proizvoljno vrijeme koje zadržavate dah dok izdišete. Kod zdrave djece i adolescenata, vrijeme zadržavanja daha je 12-13 sekundi. Odrasli zdravi netrenirani pojedinci mogu zadržati dah pri izdisaju 20 - 30 sekundi, a zdravi sportisti - 30 - 90 sekundi.
Ako vaša ekspiratorna apneja traje manje od 25 sekundi, onda je otpornost tijela na višak CO2 nezadovoljavajuća, 25-40 je zadovoljavajuća, a više od 40 sekundi je dobra.
2. Određivanje otpornosti tijela na višak ugljičnog dioksida
Napredak. Dok stojite, izbrojite broj otkucaja srca koristeći puls u trajanju od jedne minute. Uzimajući u obzir dobijene podatke o pulsu i vremenu zadržavanja daha pri izdisaju (Soobraze test), izračunajte indeks otpornosti (RI) tijela na višak ugljičnog dioksida koristeći formulu: RI = broj otkucaja srca (bpm) : trajanje apneja (sek.)
Zapišite rezultate učenika grupe na ploču, uporedite ih i izvedite zaključak o otpornosti vašeg tijela na višak CO2.
Što je niža vrijednost indikatora, veća je otpornost tijela na višak CO2.
3. Završiti laboratorijski rad „Istraživanje i procena morfološkog kriterijuma stepena razvijenosti sistema spoljašnjeg disanja“
Odredite stepen razvoja spoljašnjeg disajnog sistema izračunavanjem vitalnog indikatora (životni vijek):
Prosječni vitalni indikator za muškarce je 65-70 cm3/kg, za žene - najmanje 55-60 cm3/kg.
4. Završiti laboratorijski rad “Utvrđivanje korespondencije između stvarnog vitalnog kapaciteta i izdržljivosti respiratornih mišića”
4.1. Utvrđivanje da li stvarni vitalni kapacitet odgovara očekivanom
Napredak. Postavite suhu skalu spirometra na nulu. Nakon dva ili tri duboka udaha i izdisaja, maksimalno udahnite i izdahnite ravnomjerno, koliko god je to moguće, u spirometar. Ponovite mjerenje tri puta, zabilježite maksimalni rezultat.
Uporedite dobijene podatke sa odgovarajućim vitalnim kapacitetom pluća (VLC) koji se izračunava pomoću formula:
JEL (muškarci) = [visina (cm) x 0,052 – starost (godine) x 0,022] – 3,60
VEL (žene) = [visina (cm) x 0,041 – starost (godine) x 0,018] – 2,68
Da biste odredili postotak odstupanja stvarnog vitalnog kapaciteta od očekivane vrijednosti, pronađite omjer:
Normalno, vrijednost vitalnog kapaciteta može odstupiti od vitalnog kapaciteta unutar +20%. Povećanje stvarne vrijednosti VC u odnosu na VC ukazuje na visoke morfološke i funkcionalne sposobnosti pluća.
4.2. Određivanje izdržljivosti respiratornih mišića (Rosenthal test)
Napredak. Koristeći suhi spirometar, izmjerite vitalni kapacitet pet puta svakih 15 sekundi. Rezultate dobijene iz svakog mjerenja unesite u tabelu 17. Pratite dinamiku vitalnog kapaciteta i izvedite zaključak o izdržljivosti vaših respiratornih mišića. U zavisnosti od funkcionalnog stanja mišićno-koštanog sistema spoljašnjeg disajnog sistema, krvotoka i nervnog sistema, vrednost vitalnog kapaciteta se različito ponaša u procesu uzastopnih merenja. Tako se kod dobre izdržljivosti respiratornih mišića povećava vitalni kapacitet, kod zadovoljavajuće izdržljivosti ostaje nepromijenjen, a kod nezadovoljavajuće opada.
Tabela 17
Puno ime______________________________________
5. Završiti laboratorijski rad “Istraživanje i procjena funkcionalnih rezervi kardio-respiratornog sistema organizma”
5 . 1. Određivanje Skibinskaya indeksa (IS)
Napredak. Nakon 5-minutnog odmora u sjedećem položaju, odrediti puls pulsom, otkucajima/min, vitalnim kapacitetom, u ml i nakon 5 minuta trajanje zadržavanja daha (BR) nakon tihog udisaja, u sec. Izračunajte IS koristeći formulu:
IS = 0,01 Vitalni kapacitet x HP/HR
Procijenite dobijene rezultate koristeći tabelu 18. Izvedite zaključak o funkcionalnim rezervama kardiorespiratornog sistema. Tvoje tijelo. Uporedite dobijene podatke sa karakteristikama načina života (pušenje, navika pijenja jakog čaja, kafe, fizička neaktivnost, itd.) ili sa prisustvom bolesti.
Tabela 18
PROCJENA FUNKCIONALNIH REZERVI KARDIO-RESPIRATORNIH
SISTEMI PREMA SKIBINSKAYA INDEKSU
5.2. Serkin test
Napredak. U sjedećem položaju, nakon 2-3 mirna pokreta disanja, udahnite i zadržite dah, držeći nos prstima. Koristite štopericu da zabilježite maksimalno proizvoljno vrijeme koje zadržavate dah dok udišete (faza 1, odmor). Uradite 20 čučnjeva u 30 sekundi i odredite i trajanje zadržavanja daha pri udisanju (II faza, nakon 20 čučnjeva). Dok stojite, odmorite 1 minut i ponovite određivanje trajanja zadržavanja daha pri udisanju dok sjedite (III faza, nakon odmora u sjedećem položaju). Dobijene rezultate unesite u tabelu 19.
Tabela 19
Puno ime _________________________________________
Procijenite dobijene rezultate koristeći tabelu 20. Odredite kategoriju ispitanika kojoj pripadate na osnovu stanja kardiorespiratornog sistema. Izvedite zaključak o razlozima zbog kojih ste svrstani u jednu ili drugu kategoriju predmeta. Uporedite dobijene podatke sa karakteristikama načina života (pušenje, fizička neaktivnost, itd.) ili sa prisustvom bolesti.
Tabela 20
5. Analizirati podatke dobijene iz svih laboratorijskih radova. Na osnovu analize dobijenih rezultata naznačite otpornost vašeg organizma na višak ugljen-dioksida, kategoriju ispitanika kojoj pripadate na osnovu stanja kardio-respiratornog sistema (podaci Serkin testa) i stanja izdržljivosti respiratornog sistema mišiće. Izvucite zaključak o funkcionalnim rezervama kardio-respiratornog sistema vašeg tijela.
Breath- jedan proces koji sprovodi čitav organizam. Proces disanja se sastoji od tri neraskidive karike:
- a) vanjsko disanje ili izmjena plinova između vanjske sredine i krvi plućnih kapilara koja se javlja u plućima;
- b) prenos gasova koji se vrši putem sistema cirkulacije i krvi;
- c) unutrašnje (tkivno) disanje, odnosno izmjena plinova između krvi i stanica, pri čemu stanice troše kisik i oslobađaju ugljični dioksid.
Učinak osobe ovisi uglavnom o tome koliko kisika iz vanjskog zraka ulazi u krv plućnih kapilara i isporučuje se tkivima i stanicama tijela. Ove procese provode kardiovaskularni i respiratorni sistem. Na primjer, kod zatajenja srca javlja se otežano disanje, s nedostatkom kisika u atmosferskom zraku (na primjer, na nadmorskoj visini), povećava se broj crvenih krvnih zrnaca - nosača kisika, s plućnim bolestima javlja se tahikardija.
Prilikom proučavanja respiratornog sistema koriste se različite instrumentalne metode, uključujući određivanje respiratornog volumena - frekvencije, dubine ritma disanja, vitalnog kapaciteta pluća, izdržljivosti respiratornih mišića itd. Vitalni kapacitet pluća je pokazatelj funkcionalnog mogućnosti respiratornog sistema kod date osobe. Poređenje stvarne vrednosti vitalnog kapaciteta sa očekivanom vrednošću omogućava nam da procenimo morfološke i funkcionalne sposobnosti pluća.
Neke promjene u funkciji vanjskog disanja, mehanizmi adaptacije na utjecaj bilo kojeg faktora mogu se otkriti samo korištenjem posebnih testova ili opterećenja, koji se nazivaju “funkcionalni plućni testovi”. Uz njihovu pomoć moguće je identificirati skrivene oblike kardiopulmonalnog zatajenja koji se ne otkrivaju konvencionalnim studijama.
Za proučavanje i procjenu funkcionalnog stanja respiratornog sistema, utvrđivanje njegovih funkcionalnih rezervi i skrivenih patoloških poremećaja provode se funkcionalni testovi stresa. Testovi zadržavanja daha se koriste kao opterećenje. Tolerancija testova zadržavanja daha odražava funkcionalno stanje kardiovaskularnog i respiratornog sistema. Tokom procesa zadržavanja daha, sadržaj ugljičnog dioksida u krvi se povećava.
U normalnim uslovima mirnog disanja, udisanje se dešava pri 4% ugljen-dioksida u krvi. S obzirom da je glavna funkcija vanjskog disajnog sustava održavanje normalnog nivoa zasićenosti arterijske krvi kisikom, povećanje sadržaja ugljičnog dioksida u krvi na 5-7% uzrokuje prisilnu inspiraciju. Što je duže vrijeme zadržavanja daha, to je veća sposobnost kardiovaskularnog i respiratornog sistema da osiguraju uklanjanje ugljičnog dioksida iz tijela, to je njihova funkcionalnost veća.
U slučaju bolesti cirkulacijskih i respiratornih organa, anemije, trajanje zadržavanja daha se smanjuje. Da bi se procijenio nivo ljudskog zdravlja, predlaže se uporediti trajanje voljnog zadržavanja daha tokom tihog izdisaja sa mogućnostima metaboličkih procesa u tijelu.
Stanje tijela ovisno o sadržaju CO2 u alveolarnom zraku uz maksimalno moguće zadržavanje daha
Stange i Soobraz testovi
Najčešći funkcionalni testovi respiratornog sistema su Stange i Soobrazov test. Ovi testovi omogućavaju identifikaciju otpornosti tijela na višak ugljičnog dioksida po trajanju zadržavanja daha tijekom udisaja (Stangeov test) i izdisaja (Soobraz test).
Uzorci se mogu koristiti za proučavanje respiratornog sistema kod odraslih i djece. Zdravi odrasli, neobučeni ljudi zadržavaju dah pri udisanju 40 - 50 sekundi, djeca od 6 godina - 16 s, 8 godina - 32 s, 10 godina - 39 s, 12 godina - 42, 13 godina - 39 s .
Zdrave netrenirane odrasle osobe mogu zadržati dah pri izdisaju 20–30 s, sportisti – 30–90 s, zdrava djeca i adolescenti – 12–13 s.
Serkin test
Sprovođenje Serkin testa i analiza dobijenih rezultata omogućava da se na osnovu stanja kardiorespiratornog sistema identifikuje kategorija osoba (zdravo obučene, zdrave neobučene, osobe sa skrivenom cirkulacijskom insuficijencijom) kojoj ispitanici pripadaju. Ovaj test uključuje tri faze i omogućava vam da odredite trajanje zadržavanja daha tokom inspiracije u mirovanju, nakon funkcionalnog opterećenja (dvadeset čučnjeva u 30 s) i da identifikujete prirodu oporavka trajanja zadržavanja daha nakon odmora. . Na osnovu poređenja proučavanih pokazatelja sa normalnim vrijednostima za različite grupe pojedinaca, subjekt je raspoređen u jednu od ovih grupa. Pri obavljanju fizičkog rada povećava se potreba organizma za kiseonikom i smanjuje se trajanje zadržavanja daha pri udisanju.
Tokom fizičke aktivnosti, potreba organizma za kiseonikom se zadovoljava uključivanjem adaptivnih mehanizama: Minutni volumen disanja i minutni volumen krvi rastu prilično brzo i adekvatno snazi opterećenja. Njihovo brzo vraćanje na prvobitni nivo tokom perioda oporavka (odmora) ukazuje na dobro stanje kardiovaskularnog i respiratornog sistema.
Ako su ovi sistemi nedovoljni, dolazi do većeg povećanja minutnog volumena disanja, sporog i nedovoljnog povećanja potrošnje kisika i blagog povećanja respiratornog koeficijenta (odnos volumena izdahnutog ugljičnog dioksida i volumena kisika). konzumira). Budući da su granice funkcionalnih mogućnosti vanjskog disanja mnogo šire od granica cirkulacijskog sustava, povećanje perioda oporavka ukazuje prije svega na inferiornost cirkulacijskog sistema.
