Для здоровой жизни человеку необходим свежий воздух, который обеспечивает насыщение кислородом всех тканей организма благодаря работе дыхательной системы. Легкие принимают вдыхаемую воздушную массу и обеспечивают выдох.
Максимальный объем газовой смеси, прошедший через легкие (вдох/выдох), получил название жизненной емкости легких (ЖЕЛ). В медицине существуют нормы этого важного показателя у женщин, мужчин и детей. В случае уменьшения значения ниже определенной границы появляются проблемы со здоровьем.
Что такое объем легких
Основой дыхательной системы являются легкие, они обеспечивают насыщение газовой смесью (кислород с углекислым газом) всех органов (мозг, сердце и другие). Это парный орган, расположенный в пространстве грудной клетки справа и слева.
Каждое легкое состоит из нескольких долей – в правом их 3, а в левом 2 камеры. Каждая легочная доля соединяется с бронхами при помощи «веточек», которые примыкают к мелким сегментам в структуре правой и левой камеры.
На концах «веточек» расположены мембраны альвеол, взаимодействующие с капиллярами благодаря своим тонким стенкам. В результате диффузного процесса происходит обогащение крови кислородом.
В состав дыхательной системы входят не только легкие, но также трахея (дыхательное горло) и бронхиальное древо (бронхи). Внутренность этих органов выстлана ресничным эпителием слизистой оболочки.
Если в слизистой начинается воспалительный процесс по причине заболевания, проходимость дыхательных путей резко снижается (обструкция).
Объемом легких (ОЛ) называют общее количество воздушных масс, проходящее через органы дыхательной системы за время одного дыхательного цикла. Проверка этого параметра важна для понимания, насколько внутренние органы и ткани насыщаются (процесс сатурации) кислородом. Ведь при постоянном его недостатке развиваются патологии различных органов, опасные тяжелыми последствиями.
На величину ОЛ влияет множество показателей, но в числе основных следующие индивидуальные качества:
- Особенности телосложения и масса тела. При худобе и высоком росте в большинстве случаев показатель ЖЕЛ больше, если сравнивать с низкорослыми и коренастыми людьми. Однако ожирение способствует уменьшению параметра более чем на 10 %.
- Возраст и состояние здоровья. Факт физиологического старения организма сопровождается снижением легочной емкости. Ее уменьшение провоцирует не только обострения хронических патологий, но даже вылеченных болезней органов дыхания.
- Условия проживания. Если сравнить ОЛ людей, проживающих в горной и равнинной местности, то окажется что емкость легочных камер у горцев значительно выше. Причина связана с высокой концентрацией кислорода в газовой смеси воздуха.
ЖЕЛ (норма) у женщин зависит не только от телосложения и возраста, но также от веса. Ведь у женщин-гиперстеников легкие обычно меньшего размера, особенно если они курят и живут в местности, расположенной на уровне моря.
Во время беременности у женщин нередко случаются приступы головокружения от недостатка кислорода в крови. Причина обусловлена увеличением размера матки, что приводит к сдавливанию внутренних органов, в том числе диафрагмальной мышцы, уменьшению объемов поступающих воздушных масс.
Из-за снижения резервного количества воздуха на выдохе появляется потребность в увеличении вдыхаемого воздуха, но кардинальных изменений общей дыхательной способности не происходит.
Параметры объема легких
В спокойном состоянии человек не вдыхает и не выдыхает по максимуму.
Поэтому для медицинской оценки ОЛ нужно получить 4 основные показателя функционирования дыхательной системы:
| Название объема | Среднее значение, см3 | Расшифровка параметра | Обозначения рус./англ. | |
| Дыхательный | 500 | Количество газовой смеси (воздуха), требуемое для дыхания в спокойном режиме, когда человек дышит ровно. | ДО | TV |
| Резервный (на вдохе) | 1500 | Дополнительный глоток воздуха, на который имеется возможность после выполнения активного вдоха. | РОвд | IRV |
| Резервный (на выдохе) | 1500 | Дополнительная порция воздуха, еще доступная для выдоха после активного выдыхания. | РОвыд | ERV |
| Остаточный | не подлежит измерению | Остаточный (функциональный) объем воздуха, задержавшегося в легких после активного выдоха и удаления основного ДО. | ОО | RV |
Измерения значений перечисленных параметров понадобятся врачу для вычисления основных показателей ОЛ:
- Параметр ОЕЛ/ TLC. Общую емкость легких получают суммированием 4 измеренных показателей, описанных выше. Это объем воздушной массы в легочных камерах.
- Параметр ЖЕЛ/VC. Величину жизненной емкости легких вычисляют как сумму резервных РО на вдохе и выдохе плюс величина ДО. Норма – в пределах 3500 см3.
- Параметр ФОЕЛ/FRC. Значение функциональной остаточной емкости получают путем суммирования РО на спокойном выдохе и ОО.
- Параметр IC. Для определения емкости вдоха (количество воздушных масс, заполнивших емкость легких при одном вдохе) складывают значения ДО и РОвд.
Термином «жизненная емкость легких» обозначают величину объема газовой смеси ЖЕЛ, которую способны вместить камеры легких во время их максимального наполнения после активного вдоха.
В режиме спокойного и неглубокого дыхания в полости легких остается некоторое количество воздушных масс. Из этого воздушного резерва формируется показатель функциональной остаточной емкости, он обозначается аббревиатурой ФОЕЛ.
Сколько кислорода вмещают легкие
Для дыхания среднестатистический взрослый человек производит 16-20 вдохов/минуту, что приблизительно равно одному литру в течение 10 секунд. При этом, вместимость легких у представителей разных полов не одинакова, у мужчин она равна 4-5 литрам, а у женщин этот параметр составляет 3-4 литра.
ЖЕЛ (норма) у женщин обычно ниже, но активные занятия спортом способствуют увеличению объема легких. Это приводит к демонстрации нехарактерных для представительниц слабого пола данных. Спортивные тренировки помогают более эффективному использованию поступающего кислорода благодаря укрепленному мышечному каркасу и усиленным дыхательным способностям диафрагмы.
По мнению специалистов-пульмонологов, ОЛ увеличивается не только по причине высокого роста некурящего человека. На емкость легких также влияет принадлежность к мужскому полу с астеническим телосложением.
Под влиянием регулярно больших физических нагрузок размеры ЖЕЛ могут достигать 6,2 литра. Причем не только у спортсменов (пловцы), но и у музыкантов, использующих духовые инструменты, а также певцов.
Объем легких
В медицине существуют физиологические нормы ОЛ для пациентов разного пола.
Их вычисляют по приведенным в таблице формулам с учетом измеренных по ходу диагностики параметров:
| Виды объемов | Значение среднего показателя в литрах | Как вычисляется | |
| Женский пол | Мужской пол | ||
| Показатель ЖЕЛ | 3,1 | 4,8 | РОвд + ДО + РОвыд |
| Показатель емкости воздуха | 2,4 | 3,8 | РОвд + ДО |
| Параметр ФОЕЛ | 1,8 | 2,4 | РОвыд + ОО |
| Параметр ОЕЛ | 4,3 | 6,0 | РОвд + ДО + РОвыд + ОО |
Несмотря на внушительную величину общего объема легких (в среднем это 5 л), для нормального дыхания человеку требуется всего 500 мл. Остальной объем воздушных масс называется остаточным (ООЛ), а понятие легочной емкости подразумевает все количество газовой смеси, вентилируемой органом во время дыхательного процесса.
Для определения минутного объема дыхания (количество проходящего через органы дыхательной системы воздуха) МОД достаточно значение ДО умножить на величину измеренной частоты спокойного дыхания ЧД.
Расчетный параметр фактической величины ЖЕЛ получил название должной жизненной емкости легких, обозначаемой ДЖЕЛ. Значение жизненной емкости (фактической) измеряется в литрах, расчет выполняют по специальным формулам с учетом показателей пола и возраста, массы тела и роста.
К примеру, для пациентов возрастной категории 18-25 лет формула расчета выглядит следующим образом:
- ДЖЕЛ (женщины) = 0,049,8 х Р (рост в см) — 0,019 х В (годы возраста) – 3,76
- ДЖЕЛ (мужчины) = 0,052 х Р (рост в см) – 0,029 х В (годы возраста) – 3,19.
Во время определения ЖЕЛ ребенка, кроме основных показателей (рост, пол, возраст), следует учитывать коэффициент подвижности грудной клетки и величину ее окружности, а также состояние легочных камер на момент диагностики и тренированность детских мышц.
При измерении объема легких у младенцев этот параметр напрямую связан с выполнением зарядки, о которой не должны забывать родители.
Для детей на возрастном промежутке от 4 до 17 лет учитываются более конкретные показатели роста, которым соответствуют разные добавочные коэффициенты. Величину ДЖЕЛ, измеренную в ходе диагностики, считают пониженной в случае, когда уровень ее снижения превышает 20 % от значения ЖЕЛ.
Расчет ОЛ у ребенка конкретного возраста до 17 лет выполняют по отдельным формулам:
- Мальчики. Рост 100-164 см: 4,53 х Р (см роста) – 3,9. Рост более 165 см: 10 х Р (см роста) – 12,85.
- Девочки. Рост 100-175 см: 3,75 х Р (см роста) – 3,15.
ЖЕЛ для взрослых людей составляет в среднем 3,5 литра, а отклонения от нормы не должны превышать 15 %. У женщин, как и мужчин, на объем легких, кроме возраста и роста, оказывает влияние вес. Соотношения параметров представлены ниже.
Как измерить объем легких
На протяжении жизни человека ЖЕЛ меняется из-за влияния не только болезней, но и различных факторов, в основном возрастных. Для измерения функциональных показателей легочного объема пользуются спирометром. Специальный прибор применяют для проведения вентиляционного теста спирометрии.
Конструкция спирометра состоит из емкости с водой, в которой раскачивается поплавок с противовесом. Дыхательные пути испытуемого соединяются с воздушным пространством прибора при помощи трубки. При активных выдохах/вдохах поплавок опускается и поднимается, а по калиброванной шкале на нем судят о количестве воздуха на выдохе и вдохе.
Диагностика позволяет определить уровень функциональных возможностей дыхательной системы. Результаты тестирования помогают выявить раннюю стадию заболеваний легких и сердечных патологий, оценить степень их тяжести для составления адекватной программы лечения.
Ключевым моментом является наличие дыхательных заболеваний, тогда спирометрию выполняют дважды – без принятия лекарства и после его приема, чтобы оценить эффективность лекарственной терапии.
Важно знать, что показатель ЖЕЛ напрямую связан с положением тела испытуемого. Если человек сидит или стоит, разница между величинами незначительная. В то же время, в лежачем положении фиксируется значительное уменьшение емкости легких.
Как измерить в домашних условиях
ЖЕЛ (норма у женщин и мужчин) проверяется по таблицам с референсными (должными) значениями. Отклонение больше 20 % от нормальных показателей нельзя считать патологическим состоянием без результатов углубленной диагностики.
Простым способом вычислить ЖЕЛ можно путем умножения показателя роста в метрах на коэффициент 2,5. Однако узнать величину своего объема легких удастся и без спирометрии, для этого используют подручные средства, которые легко отыскать в домашних условиях.
Правда, полученные результаты не будут отличаться высокой точностью:
- Воздушный шарик. С его помощью можно измерить величину дыхательного объема (ДО). Для этого за 30 мин. до замера следует отказаться от физических нагрузок, успокоиться и отдохнуть. Из шарика удалить весь воздух, разгладив его. Затем после нормального вдоха выдохнуть весь воздух внутрь шарика. Зажав конец предмета, замерить его диаметр. Действия следует повторить 3 раза, чтобы получить среднюю величину диаметра емкости шара. Для замера показателя ЖЕЛ повторяют процедуру вместе с подготовительным маневром, но вдох/выдох нужно сделать максимально глубокими.
- Приспособление с пластиковой бутылкой. Наполнив водой пятилитровую бутыль из пластика, в нее погружают через сделанное в крышке отверстие один конец резинового шланга. Его свободный конец зажимают пальцем, чтобы исключить поступление воздуха. Затем полученную конструкцию переворачивают вверх дном и устанавливают в глубокую емкость с водой. Теперь, после активного вдоха, нужно полностью выдохнуть в отверстие шланга. То количество воды, которое будет вытеснено из бутылки, должно соответствовать легочному объему. Чтобы измерить ЖЕЛ, нужно перевернуть бутылку и при помощи мерного стаканчика долить бутылку до краев, подсчитав количество добавленной жидкости.
- Кондитерские свечи. Для тестирования понадобится столько свечей, сколько полных лет испытуемому. Удалившись от стола со свечами на расстояние 70-90 см, нужно задуть все огни свечей одним максимальным выдохом. Таким способом определяют силу дыхательной способности, а также уровень вентилируемости легочных камер. Способ не отличается особой точностью. Однако неспособность задуть все свечи сразу может быть признаком дыхательной недостаточности, которая сигнализирует о серьезных заболеваниях.
Основные причины нарушения ЖЕЛ
У здоровых людей значения индивидуальных показателей ЖЕЛ должны соответствовать норме, но у спортсменов параметр может достигать 5000-6000 см3. Превышение более чем на 30 % еще не считается патологией.
В случае понижения значений ЖЕЛ речь идет о возможном развитии недостаточности дыхательного типа, которая является симптомом бронхо-легочных патологий – пневмонии, обструктивного бронхита, туберкулеза и других заболеваний.
Сам процесс снижения может развиваться по одному из двух сценариев:
- Рост ОО (остаточный объем). В этом случае причиной снижения ЖЕЛ становится бронхиальная обструкция, которая сопровождается расширением бронхо-легочных структур (бронхи, альвеолы). Показатель не считается признаком конкретной патологии, но является достаточным поводом для углубленной диагностики всей дыхательной системы.
- Уменьшение ОЕЛ (общая емкость легких). Причину понижения связывают со сжатием плеврального пространства, которое предназначено для сжимания и расширения легочных камер. Патологическое состояние развивается из-за уменьшения объемов тканевых структур вследствие оперативного вмешательства при полной неспособности к восстановлению.
Если ЖЕЛ уменьшилась не по хирургическим причинам, увеличить ее до показателя нормы можно при помощи специально разработанных дыхательных упражнений и определенных видов спорта.
Для нормализации емкости легочного пространства у женщин будут полезны занятия плаванием или фигурным катанием, можно выбрать спортивную ходьбу, а также йогу. Мужчинам подойдут более экстремальные варианты – занятия греблей, альпинизмом либо горными лыжами. Но оставлять без внимания уменьшение легочного объема опасно.
Видео о жизненной емкости легких
Объём воздуха в легких: 6 главных понятий: