Стаття функціональні можливості органів зовнішнього дихання. Методи дослідження органів дихання, легеневої вентиляції. Проби Штанге та Сообразе

У разі спортивної діяльності до апарату зовнішнього дихання пред'являються надзвичайно високі вимоги, реалізація яких забезпечує ефективне функціонування всієї кардіо-респіраторної системи. Незважаючи на те, що зовнішнє дихання не є головною ланкою, що лімітує, в комплексі систем, що транспортують Ог, воно є провідним у формуванні необхідного кисневого режиму організму.

Функціональний стан системи зовнішнього дихання оцінюється як за даними загальноклінічного обстеження, і шляхом використання інструментальних медичних методик. Звичайне клінічне дослідження спортсмена (дані анамнезу, пальпації, перкусії та аускультації) дозволяє лікарю в переважній більшості випадків вирішити питання про відсутність або наявність патологічного процесу в легенях. Природно, що тільки здорові легені піддаються поглибленому функціональному дослідженню, метою якого є діагностика функціональної готовності спортсмена.

При аналізі системи зовнішнього дихання доцільно розглядати кілька аспектів: роботу апарату, що забезпечує дихальні рухи, легеневу вентиляцію та її ефективність, а також газообмін.

Під впливом систематичної спортивної діяльності збільшується сила мускулатури, що здійснює дихальні рухи (діафрагми, міжреберних м'язів), завдяки чому відбувається необхідне для занять спортом посилення дихальних рухів і, як наслідок, збільшення вентиляції легень.

Сила дихальної мускулатури вимірюється за допомогою пневмотонометрії, пневмотахометрії та інших непрямих методів. Пневмотонометр вимірює той тиск, який розвивається в легенях при напруженні або напруженому вдиху. «Сила» видиху (80-200 мм рт. ст.) набагато перевершує «силу» вдиху (50-70 мм рт. ст.).

Пневмотахометр вимірює об'ємну швидкість потоку повітря в повітроносних шляхах при форсованому вдиху та видиху, що виражається в л/хв. За даними пневмотахометрії судять про потужність вдиху та видиху. У здорових нетренованих людей ставлення потужності вдиху до потужності видиху близько одиниці. У хворих людей це співвідношення завжди менше одиниці. У спортсменів ж, навпаки, потужність вдиху перевищує (іноді суттєво) потужність видиху; співвідношення потужність вдиху: потужність видиху сягає 1,2-1,4. Відносне збільшення потужності вдиху у спортсменів є надзвичайно важливим, оскільки поглиблення дихання йде в основному за рахунок використання резервного обсягу вдиху. Це особливо яскраво проявляється у плаванні: як відомо, вдих у плавця надзвичайно короткочасний, тоді як видих, що виконується у воду, значно триваліший.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) - це та частина загальної ємності легень, про яку судять за максимальним обсягом повітря, яке можна видихнути після максимального вдиху. ЖЕЛ поділяється на 3 фракції: резервний об'єм видиху, дихальний об'єм, резервний об'єм вдиху. Вона визначається за допомогою водяного чи сухого спірометра. При визначенні ЖЕЛ необхідно враховувати позу досліджуваного: при вертикальному положенні тіла величина цього найбільша.

ЖЕЛ є одним із найважливіших показників функціонального стану апарату зовнішнього дихання (ось чому її не слід розглядати у розділі фізичного розвитку). Її величини залежать як від розмірів легень, і від сили дихальної мускулатури. Індивідуальні значення ЖЕЛ оцінюються шляхом складання отриманих для дослідження величин з належними. Запропоновано низку формул, за допомогою яких можна розраховувати належні величини ЖЕЛ. Вони тією чи іншою мірою базуються на антропометричних даних та на віці піддослідних.

У спортивній медицині визначення належної величини ЖЕЛ доцільно користуватися формулами Болдуїна, Курнана і Річардса. Ці формули пов'язують належну величину ЖЕЛ зі зростанням людини, її віком та статтю. Формули мають такий вигляд:

ЖОВ чоловік. = (27,63 -0,122 X) X L

ЖЕЛ дружин. = (21,78 - 0,101 X) X L, де В - вік у роках; L - Довжина тіла в див.

У нормальних умовах ЖЕЛ немає менше 90% від належної її величини; у спортсменів вона найчастіше більша за 100% (табл. 12).

У спортсменів величина ЖЕЛ коливається у надзвичайно широких межах – від 3 до 8 л. Описано випадки збільшення ЖЕЛ у чоловіків до 8,7 л, у жінок – до 5,3 л (В. В. Михайлов).

Найбільші величини ЖЕЛ спостерігаються у спортсменів, які тренуються переважно на витривалість і мають найвищу кардіо-респіраторну продуктивність. Зі сказаного, звичайно, не випливає, що зміна ЖЕЛ може бути використана для передбачення транспортних можливостей всієї кардіо-респіраторної системи. Справа в тому, що розвиток апарату зовнішнього дихання може бути ізольованим, при цьому інші ланки кардіо-респіраторної системи, і зокрема серцево-судинної системи, обмежують транспорт кисню.

Таблиця 12. Деякі показники зовнішнього дихання у спортсменів різних спеціалізацій (середні дані щодо А. В. Чаговадзе)

Дані про величину ЖЕЛ можуть мати певне практичне значення для тренера, тому що максимальний дихальний обсяг, який зазвичай досягається при граничних фізичних навантаженнях, дорівнює приблизно 50% від ЖЕЛ (а у плавців та веслярів до 60-80%, за В. В. Михайловим ). Таким чином, знаючи величину ЖЕЛ, можна передбачити максимальну величину дихального об'єму і таким чином судити про рівень ефективності легеневої вентиляції при максимальному режимі фізичного навантаження.

Цілком очевидно, що чим більша максимальна величина дихального об'єму, тим економічніше використання кисню організмом. І навпаки, що менше дихальний обсяг, то вище частота дихань (за інших рівних умов) і, отже, більшість спожитого організмом кисню витрачатися забезпечення роботи самої дихальної мускулатури.

Б. Е. Вотчал вперше звернув увагу на те, що при визначенні ЖЕЛ важлива роль належить швидкості видиху. Якщо виробляти видих із надзвичайно великою швидкістю, то така форсована ЖЕЛ. менше за певну звичайним способом. Згодом Тіффно використав спірографічну техніку і почав розраховувати форсовану ЖЕЛ за тим максимальним обсягом повітря, який можна видихнути за 1 с (рис. 25).

Визначення форсованої ЖЕЛ має надзвичайно велике значення для спортивної практики. Це пояснюється тим, що, незважаючи на скорочення тривалості дихального циклу при м'язовій роботі, дихальний об'єм повинен бути збільшений у 4-6 разів у порівнянні з даними спокою. Співвідношення форсованої ЖЕЛ і ЖЕЛ у спортсменів часто досягає високих величин (див. табл. 12).

Легенева вентиляція (VE) є важливим показником функціонального стану системи зовнішнього дихання. Вона характеризує об'єм повітря, що видихається з легенів протягом 1 хв. Як відомо, при вдиху не все повітря надходить у легені. Частина його залишається у дихальних шляхах (трахеї, бронхах) і не має контакту з кров'ю, а тому не бере безпосередньої участі у газообміні. Це повітря анатомічного мертвого простору, обсяг якого становить 140-180 см3 Крім того, не все повітря, що надходить в альвеоли, бере участь у газообміні з кров'ю, оскільки кровопостачання деяких альвеол, навіть у цілком здорових людей, може бути погіршеним або відсутнім взагалі. Це повітря визначає обсяг так званого альвеолярного мертвого простору, величина якого у спокої невелика. Сумарний обсяг анатомічного та альвеолярного мертвого простору становить обсяг дихального або, як його ще називають, фізіологічного мертвого простору. У спортсменів він зазвичай становить 215-225 см3. Дихальний мертвий простір іноді неправильно позначають "шкідливим" простором. Справа в тому, що воно необхідне (спільно з верхніми дихальними шляхами) для повного зволоження повітря, що вдихається, і нагрівання його до температури тіла.

Таким чином, певна частина повітря, що вдихається (у спокої приблизно 30%) не бере участі в газообміні, і лише 70% його досягає альвеол і бере безпосередню участь у газообміні з кров'ю. При фізичному навантаженні ефективність легеневої вентиляції закономірно підвищується: обсяг ефективної альвеолярної вентиляції досягає 85% загальної легеневої вентиляції.

Легенева вентиляція дорівнює добутку дихального об'єму (Vt) на частоту дихань за 1 хв (/). Обидві ці величини можна розрахувати по спірограмі (див. рис. 25). На цій кривій реєструються зміни обсягу кожного дихального руху. Якщо прилад відтарований, то амплітуда кожної хвилі спірограми, що відповідає дихальному об'єму, може бути виражена см3 або в мл. Знаючи швидкість руху стрічкопротяжного механізму, по спірограмі можна легко підрахувати частоту дихань.

Легенева вентиляція визначається і простішими способами. Один з них, застосовуваний досить широко в медичній практиці при дослідженні спортсменів не тільки в спокої, але і при фізичному навантаженні, полягає в тому, що дихає випробуваний через спеціальну маску або загубник в мішок Дугласа. Об'єм повітря, що наповнив мішок, визначають, пропускаючи його через «газовий годинник». Отримані дані ділять на час, протягом якого повітря, що видихається, збиралося в мішок Дугласа.

Легенева вентиляція виражається в л/хв у системі BTPS. Це означає, що об'єм повітря приводиться до умов температури 37°, повного насичення водяними парами та навколишнього атмосферного тиску.

У спортсменів за умов спокою легенева вентиляція або відповідає нормальним стандартам (5-12 л/хв), або трохи перевищує їх (18 л/хв і більше). Важливо, що легенева вентиляція збільшується зазвичай з допомогою поглиблення дихання, а чи не з допомогою його почастішання. Завдяки цьому немає надмірного витрати енергії працювати дихальної мускулатури. При максимальній м'язовій роботі легенева вентиляція може досягати значних величин: описаний випадок, коли вона дорівнювала 220 л/хв (Новаккі). Однак найчастіше легенева вентиляція досягає в цих умовах 60-120 л/хв BTPS. Вища Ve різко збільшує запит на постачання дихальної мускулатури киснем (до 1-4 л/хв).

Дихальний обсяг у спортсменів часто виявляється збільшеним. Він може досягати 1000–1300 мл. Поряд з цим у спортсменів можуть бути і нормальні величини дихального об'єму - 400-700 мл.

Механізми збільшення дихального обсягу у спортсменів не зовсім зрозумілі. Цей факт може бути пояснений і підвищенням загальної ємності легень, внаслідок чого у легені потрапляє більша кількість повітря. У тих випадках, коли у спортсменів реєструється вкрай низька частота дихання, збільшення дихального об'єму носить компенсаторний характер.

При фізичному навантаженні дихальний обсяг чітко зростає лише за відносно невеликих її потужностей. При навколограничних та граничних потужностях він практично стабілізується, досягаючи 3-3,5 л/хв. Це легко забезпечується у спортсменів із великою ЖЕЛ. Якщо ЖЕЛ невелика і становить 3-4 л, такий дихальний об'єм може бути досягнутий тільки шляхом використання енергії так званих додаткових м'язів. У спортсменів з фіксованою частотою дихань (наприклад, у веслярів) дихальний об'єм може досягати колосальних величин – 4,5-5,5 л. Природно, що це можливо лише за умови, що ЖЕЛ сягає 6,5-7 л.

Частота дихань у спортсменів за умов спокою (відмінних умов основного обміну) коливається у досить широких межах (нормальний діапазон коливань цього показника 10-16 рухів за хвилину). При фізичному навантаженні частота дихань збільшується пропорційно до її потужності, досягаючи 50-70 дихань на хвилину. При граничних режимах м'язової роботи частота дихання може бути ще більшою.

Таким чином, легенева вентиляція при відносно легкій м'язовій роботі збільшується за рахунок збільшення дихального об'єму, так і частоти дихань, а при напруженій м'язовій роботі - за рахунок збільшення частоти дихань.

Поряд із дослідженням перерахованих показників про функціональний стан системи зовнішнього дихання можна судити на підставі деяких простих функціональних проб. У практиці широко застосовується проба, з допомогою якої визначається максимальна вентиляція легень (МВЛ). Ця проба полягає у довільному максимальному посиленні дихання протягом 15-20 с (див. рис. 25). Об'єм такої довільної гіпервентиляції в подальшому наводиться до 1 хв і виражається в л/хв. Розмір МВЛ досягає 200-250 л/хв. Короткочасність цієї проби пов'язана зі швидкою стомлюваністю дихальних м'язів та розвитком гіпокапнії. І все-таки ця проба дає певне уявлення про можливість довільно збільшити легеневу вентиляцію (див. табл. 12). В даний час про максимальну вентиляційну можливість легень судять за реальною величиною легеневої вентиляції, зареєстрованої при граничній роботі (в умовах визначення МПК).

Складність анатомічного будови легень зумовлює те що, що у цілком нормальних умов в повному обсязі альвеоли вентилюються однаково. Тому деяка нерівномірність вентиляції визначається і цілком здорових людей. Збільшення обсягу легень у спортсменів, що відбувається під впливом спортивного тренування, підвищує ймовірність виникнення нерівномірності вентиляції. Для встановлення ступеня цієї нерівномірності застосовується низка складних методів. У лікарсько-спортивній практиці про цей феномен дозволяє судити аналіз капнограми (рис. 26), яка реєструє зміну концентрації вуглекислого газу в повітрі, що видихається. Незначний ступінь нерівномірності легеневої вентиляції характеризується горизонтальним напрямом альвеолярного плато (а-в рис. 26). Якщо плато немає, а крива поступово підвищується в міру видиху, то можна говорити про значну нерівномірність вентиляції легень. Зростання напруги CO2 під час видиху вказує на те, що повітря, що видихається неоднаковий по концентрації вуглекислоти, так як в його загальний потік поступово надходить повітря з погано вентильованих альвеол, де концентрація СО2 збільшена.

Обмін О2 та СО2 між легенями та кров'ю здійснюється через альвеоло-капілярну мембрану. Вона складається з альвеолярної мембрани, міжклітинної рідини, що міститься між альвеолою та капіляром, капілярної мембрани, плазми крові та стінки еритроциту. Ефективність перенесення кисню через таку аль-веоло-капілярну мембрану характеризує стан дифузійної здатності легень, яка є кількісною мірою перенесення газу за одиницю часу при даній різниці його парціального тиску з обох боків мембрани.

Дифузійна здатність легень визначається низкою чинників. У тому числі важливу роль грає поверхню дифузії. Йдеться про ту поверхню, в якій відбувається активний обмін газу між альвеолою та капіляром. Поверхня дифузії може зменшуватися як за рахунок запустіння альвеол, так і за рахунок числа капілярів, що діють. Необхідно враховувати, що певний об'єм крові з легеневої артерії потрапляє у легеневі вени по шунтах, минаючи капілярну мережу. Чим більша дифузійна поверхня, тим ефективніше здійснюється газообмін між легенями та кров'ю. При фізичному навантаженні, коли різко зростає кількість активно функціонуючих капілярів малого кола кровообігу, поверхня дифузії збільшується, завдяки чому стає більшим потік кисню через альвеоло-капілярну мембрану.

Іншим фактором, що визначає легеневу дифузію, є товщина альвеоло-капілярної мембрани. Чим товстіша ця мембрана, тим нижче дифузійна здатність легень, і навпаки. Нещодавно було показано, що під впливом систематичних фізичних навантажень товщина альвеоло-капілярної мембрани зменшується, збільшуючи цим дифузійну здатність легень (Масорра).

У нормальних умовах дифузійна здатність легень трохи перевищує 15 мл О2 хв/мм рт. ст. При фізичному навантаженні вона збільшується більш ніж 4 рази, досягаючи 65 мл О2 хв/мм рт. ст.

Інтегральним показником газообміну в легенях, а також і всієї системи транспорту кисню є максимальна аеробна потужність. Це поняття характеризує собою граничну кількість кисню, яка може бути використана організмом в одиницю часу. Для судження про величину максимальної аеробної потужності виробляють пробу з визначенням МПК (див. гл. V).

На рис. 27 показано фактори, що визначають величину максимальної аеробної потужності. Безпосередніми детермінантами МПК є хвилинний об'єм кровотоку та артеріовенозна різниця. Треба зауважити, що обидва ці детермінанти відповідно до рівняння Фіка перебувають у реципрокних взаєминах:

Vo2max = Q * AVD, де (з міжнародної символіки) Vo2max - МПК; Q – хвилинний об'єм кровотоку; AVD – артеріовенозна різниця.

Іншими словами, збільшення Q при даному Vo2max завжди супроводжується зменшенням AVD. У свою чергу, величина Q залежить від добутку ЧСС на ударний об'єм, а величина AVD – від різниці вмісту О2 в артеріальній та венозній крові.

У таблиці 13 показано, які колосальні зміни зазнають кардіо-респіраторних показників спокою, коли система транспорту О2 працює в граничному режимі.

Таблиця 13. Показники системи транспорту О2 у спокої і при максимальному навантаженні (середні дані) у тих, хто тренується на витривалість

Максимальна аеробна потужність у спортсменів будь-яких спеціалізацій вища, ніж у здорових нетренованих людей (табл. 14). Це пов'язано як із здатністю кардіо-респіраторної системи до більшого перенесення кисню, так і з більшою потребою в ньому з боку м'язів, що працюють.

Таблиця 14. Максимальна аеробна потужність у спортсменів і нетренованих (середні дані з Вілмору, 1984)

У здорових нетренованих чоловіків максимальна аеробна потужність дорівнює приблизно 3 л/хв, а у жінок – 2,0-2,2 л/хв. При перерахунку на 1 кг ваги у чоловіків величина максимальної аеробної потужності становить 40-45 мл/хв/кг, а у жінок – 35-40 мл/хв/кг. У спортсменів максимальна аеробна потужність може бути вдвічі більшою. В окремих спостереженнях МПК у чоловіків перевищувало 7,0 л/хв. STPD (Новаккі, Н. І. Волков).

Максимальна аеробна потужність дуже тісно пов'язана із характером спортивної діяльності. Найбільш високі величини максимальної аеробної потужності відзначаються у спортсменів, які тренуються на витривалість (лижників, бігунів на середні та довгі дистанції, велосипедистів та ін.), - від 4,5 до 6,5 л/хв (при перерахунку на 1 кг ваги вище 65 -75 мл/хв/кг). Найменші величини максимальної аеробної потужності відзначаються у представників швидкісно-силових видів спорту (важкоатлетів, гімнастів, стрибунів у воду) – зазвичай менше 4,0 л/хв (при перерахунку на 1 кг ваги менше 60 мл/хв/кг). Проміжне положення займають спеціалізуються у спортивних іграх, боротьбі, боксі, бігу на короткі дистанції та ін.

Максимальна аеробна потужність у жінок-спортсменок нижча, ніж у чоловіків (див. табл. 14). Однак закономірність, яка полягає в тому, що максимальна аеробна потужність особливо висока у тих, що тренуються на витривалість, зберігається і у жінок.

Таким чином, найважливішою функціональною характеристикою кардіо-респіраторної системи у спортсменів є збільшення максимальної аеробної потужності.

Певну роль оптимізації зовнішнього дихання грають верхні дихальні шляхи. При помірних навантаженнях дихання може здійснюватися через носову порожнину, що має низку недихальних функцій. Так, носова порожнина є потужним рецепторним полем, що впливає на багато вегетативних функцій, і зокрема на судинну систему. Специфічні структури слизової носової порожнини здійснюють інтенсивне очищення повітря, що вдихається від пилових та інших частинок і навіть від газових компонентів повітря.

За виконання більшості спортивних вправ дихання здійснюється через рот. При цьому прохідність верхніх дихальних шляхів збільшується, легенева вентиляція стає ефективнішою.

Верхні дихальні шляхи порівняно часто стають місцем розвитку запальних захворювань. Однією з причин є охолодження, дихання холодним повітрям. У спортсменів такі захворювання зустрічаються рідко завдяки гартуванню, високій резистентності фізично розвиненого організму.

На гострі респіраторні захворювання (ГРЗ), що мають вірусну природу, спортсмени хворіють майже вдвічі рідше, ніж нетреновані люди. Незважаючи на необразливість цих захворювань, лікування їх повинно проводитися до повного одужання, так як у спортсменів відмічено часте виникнення ускладнень. У спортсменів спостерігаються також запальні захворювання трахеї (трахеїт) та бронхів (бронхіт). Їх розвиток також пов'язаний із вдиханням холодного повітря. Певна роль належить пилової забрудненості повітря через порушення гігієнічних вимог до місць проведення тренувань та змагань. При трахеїті та бронхіті провідним симптомом є сухий, дратівливий кашель. Температура тіла підвищується. Ці захворювання часто супроводжують ГРЗ.

Найбільш важким захворюванням зовнішнього дихання у спортсменів є запалення легень (пневмонія), у якому запальний процес вражає альвеоли. Розрізняють крупозну та осередкову пневмонії. Перша з них характеризується слабкістю, головним болем, підвищенням температури до 40 ° С та вище, ознобом. Кашель спочатку сухий, а потім він супроводжується відділенням мокротиння, яке набуває «іржавого» забарвлення. Відзначається біль у грудній клітці. Захворювання лікують за умов клінічного стаціонару. При крупозній пневмонії уражена ціла частка легені. При осередковій пневмонії відзначається запалення окремих часточок або груп часточок легень. Клінічна картина осередкової пневмонії поліморфна. Лікування її краще вести у стаціонарних умовах. Після повного одужання спортсмени повинні тривалий час перебувати під наглядом лікаря, так як перебіг пневмонії у них може проходити на тлі зниження імунорезистентності організму.

Кінець роботи -

Ця тема належить розділу:

Введення в курс спортивної медицини

Фізична культура і спорт у соціалістичному суспільстві важливий чинник всебічного розвитку та виховання людини зміцнення її здоров'я.. для вирішення грандіозних завдань фізичного вдосконалення радянських людей.

Якщо Вам потрібний додатковий матеріал на цю тему, або Ви не знайшли те, що шукали, рекомендуємо скористатися пошуком по нашій базі робіт:

Що робитимемо з отриманим матеріалом:

Якщо цей матеріал виявився корисним для Вас, Ви можете зберегти його на свою сторінку в соціальних мережах:

Всі теми цього розділу:

Розвиток спортивної медицини у СРСР
Виражена оздоровча спрямованість створюваної нашій країні принципово нової системи фізичного виховання народу зумовила становлення та розвитку нової галузі медицини - лікарського

Організація спортивної медицини
Медичним забезпеченням фізичної культури та спорту керують органи охорони здоров'я за активної участі та допомоги спортивних організацій. Відомча медична служба (ДСО, відомств, спортко

Загальне вчення про хворобу
Здоров'я та хвороба є формами життя з усім властивим їй різноманіттям. У преамбулі статуту Всесвітньої організації охорони здоров'я здоров'я визначається як стан повного фізичного, духів.

Етіологія та патогенез
Етіологія - це вчення про причини та умови виникнення хвороб (від грец. «Етіос» - причина, «логос» - вчення). Причинами більшості хвороб є надзвичайні, шкідливі для організму.

Роль спадковості у патології
Спадковість та конституція - властивості організму, які впливають на виникнення та розвиток хвороби, тобто відіграють роль і етіологічних, і патогенетичних факторів. Ці властивості тісно взаємопов'язані

Реактивність
Рис. 1. Схема видів реактивності організму

Імунітет
За останні 10-15 років проблема імунітету була серйозно переглянута. В даний час вона принципово відрізняється від класичної імунології, що розглядає імунітет лише як

Алергія
Алергією називається підвищена і якісно змінена чутливість організму до алергенів - речовин, більшість яких має антигенні властивості. При цьому одні алергени спочатку

Місцеві розлади кровообігу
Місцеві розлади кровообігу є обов'язковими компонентами багатьох хвороб і патологічних процесів. Гіперемією називається місцеве повнокров'я, яке розвивається в

Запалення
Запалення є типовим патологічним процесом. Це еволюційно вироблена, переважно захисна реакція організму на ушкодження, що характеризується: альтерацією - ушкодженням та роздратуванням

Місцеві прояви
Рис. 3. Схема співвідношення основних процесів гострого (опікового)

Загальні реакції
Загальні реакції при запаленні викликаються як етіологічними факторами, так і патогенетичними факторами запального процесу (всмоктування в кров токсичних речовин, подразнення рецептів

Гіпертрофія, атрофія та дистрофія
Одним із універсальних пристосувальних та компенсаторних процесів в організмі є гіпертрофія. У найзагальнішому вигляді цим терміном позначається збільшення розмірів того чи іншого органу, пов'язаного

Вчення про фізичний розвиток
Під фізичним розвитком розуміється комплекс морфофункціональних показників, які визначають фізичну працездатність та рівень вікового біологічного розвитку індивідууму в момент обстеження.

Методи дослідження фізичного розвитку
У процесі дослідження фізичного розвитку осіб, які займаються фізичними вправами та спортом, проводиться: оцінка впливу систематичних занять на рівень фізичного

Соматоскопія
Зовнішній огляд слід проводити вранці, натще або після легкого сніданку, у світлому та теплому приміщенні (температура повітря не нижче 18-20°). Обстежуваний має бути у трусах чи плавках. Зовнішні

Антропометрія
Антропометричні виміри доповнюють та уточнюють дані соматоскопії, дають можливість точніше визначити рівень фізичного розвитку обстежуваного. Повторні антропометричні виміри дозволяють

Оцінка результатів дослідження фізичного розвитку
Фізичний розвиток може бути оцінений за допомогою методів антропометричних стандартів, кореляції та індексів. Метод антропометричних стандартів - це використання середніх величин

Особливості фізичного розвитку та статури у представників різних видів спорту
Легка атлетика. На спортивні досягнення в легкій атлетиці насамперед впливають тотальні розміри тіла (зріст та вага). Таннер, який проводив дослідження учасників багатьох олімпійських ігор, поки що

Характеристика функціонального стану організму спортсмена
<<< Предыдущая глава Вернуться к оглавлению Следующая глава >>> Для дослідження функціонального стану нервової системи, як і вісцеральних систем організму спортсмена

Функціональний стан організму спортсмена та діагностика тренованості
Функціональний стан організму спортсменів вивчається у процесі поглибленого медичного обстеження (УМО). Для судження про функціональний стан організму використовуються всі методи, включаючи

Нервова система
Систематичні заняття спортом та фізичною культурою вдосконалюють функціональний стан нервової системи та нервово-м'язового апарату, дозволяючи спортсмену опанувати складні рухові навички.

Центральна нервова система
Цілеспрямований неврологічний анамнез дозволяє оцінювати основні властивості вищої нервової діяльності. Про силу нервових процесів можна судити за такими критеріями, як сміливість, наполегливість, ак

Периферична нервова система
Як відомо з курсу анатомії, периферична нервова система, що здійснює зв'язок ЦНС з опорно-руховим апаратом, внутрішніми органами, шкірою, складається з 12 пар черепно-мозкових нервів та 31

Сенсорні системи
У механізмах адаптації організму до зовнішніх і внутрішніх подразників велика роль належить органам чуття - сенсорним системам, або аналізаторам. Вони здійснюється сприйняття (в рецепторах),

Вегетативна нервова система
Вегетативна нервова система здійснює регуляцію діяльності всіх вісцеральних систем організму, бере участь у гомеостатичних реакціях, виконує адаптаційно-трофічну функцію і т.д.

Нервово-м'язовий апарат
Систематичні заняття фізичною культурою та спортивне тренування ведуть до морфологічних та функціональних перебудов нервово-м'язового апарату. Гіпертрофічна перебудова скелетних м'язів

Серцево-судинна система
У процесі систематичного спортивного тренування розвиваються функціональні пристосувальні зміни у роботі серцево-судинної системи, які підкріплюються морфологічною перебудовою («ст

Структурні особливості спортивного серця
Рис. 15. Телерентгенограми серця: А – фронтальна проекція; Б - сагіттальн

Функціональні характеристики серцево-судинної системи
Функціональні особливості спортивного серця насамперед стосуються інтимних механізмів серцевої діяльності. Поряд з цим можна говорити про деякі загальні функціональні особливості спорту

Ендокринна система
До ендокринної системи відносяться залози внутрішньої секреції: гіпофіз, епіфіз, щитовидні, паращитовидні, зобна, підшлункова, надниркові та статеві залози. Їх поєднує спільність ролі у регуляції

Травлення
Фізична та хімічна обробка їжі являє собою складний процес, який здійснюється системою травлення, що включає порожнину рота, стравохід, шлунок, дванадцятипалу кишку, то

Виділення
Головним органом системи виділення є нирки. Вага нирки дорослої людини коливається від 120 до 200 г, довжина – 10-14 см, ширина – 5-6 см, товщина – 3-4 см. Нирки розташовуються на рівні XII

Тестування у діагностиці фізичної працездатності та функціональної готовності спортсменів
<<< Предыдущая глава Вернуться к оглавлению Следующая глава >>> У функціональній діагностиці важлива роль належить інформації, що отримується за допомогою різноманітних проб (

Загальні проблеми спортивно-медичного тестування
Функціональні проби почали застосовувати у спортивній медицині ще на початку ХХ століття. Так, у нашій країні першою функціональною пробою, що застосовувалася для дослідження фізкультурників, була така

Визначення МПК
Як уже говорилося (див. гл. IV), оцінка максимальної аеробної потужності здійснюється шляхом визначення МПК- Величина його розраховується за допомогою різних тестуючих процедур, при яких досяг

Тест Новаккі
Цей тест досить інформативний і, що особливо важливо, надзвичайно простий. Для його проведення потрібний лише велоергометр. Ідея тесту полягає у визначенні часу, протягом якого випробуваний з

Субмаксимальний тест pwc170
Тест призначений визначення фізичної працездатності спортсменів і фізкультурників. Всесвітньою організацією охорони здоров'я цей тест позначається так - W170. Фізиче

Проби з післянавантажувальною реєстрацією вихідних сигналів
У цьому розділі розглядаються проби, запропоновані порівняно давно, коли спортивна медицина не мала апаратури, що дозволяє реєструвати різноманітні фізіологічні показники.

Проба С. П. Летунова
Проба призначена для оцінки адаптації організму спортсмена до швидкісної роботи та роботи на витривалість. Слід зазначити, що використання тестування для оцінки фізичних якостей було запропоновано

Гарвардський степ-тест
За допомогою Гарвардського степ-тесту кількісно оцінюються відновлювальні процеси після дозованої м'язової роботи. Фізичне навантаження задається у вигляді сходження на сходинку високо

Проба з напруженням
Натужування як сильний вхідний вплив було відомо у функціональній діагностиці дуже давно. Ще в 1704 р. італійський лікар Антоніо Вальсальва запропонував пробу з натужуванням, яка використовувала

Ортостатична проба
Ідея використовувати зміну положення тіла в просторі як вхідний вплив для дослідження функціонального стану організму реалізована в практиці функціональної діагностики давн

Фармакологічні проби
Фармакологічні проби проводяться лише лікарем. Вони призначені для диференційованої діагностики захворювань, патологічних та передпатологічних станів. Проба з атропіном застосовується

Антидопінговий контроль

Лікарсько-педагогічні спостереження у процесі тренувальних занять
Під лікарсько-педагогічними спостереженнями (ВПН) розуміються дослідження, які проводяться спільно лікарем і тренером (викладачем фізичного виховання) з метою оцінки впливу на організм фізичної

Форми організації лікарсько-педагогічних спостережень
ВПН проводяться під час оперативних, поточних та етапних обстежень, що входять до структури медико-біологічного забезпечення підготовки спортсменів. Форми організації ВПН, що використовуються при цих обсл

Методи дослідження, які використовуються при лікарсько-педагогічних спостереженнях
При ВПН можуть бути використані різні методи дослідження, про які вже частково йшлося у попередніх розділах. ВПН мають особливу цінність у тому випадку, якщо одночасно використовуються методи,

Функціональні проби при лікарсько-педагогічних спостереженнях
При різних формах ВПН проводяться різні функціональні проби та тести, що дозволяють оцінити вплив занять на організм спортсмена та рівень його підготовленості.

Лікарський контроль на змаганнях
Змагання висувають до організму спортсмена граничні вимоги. Тому медичне забезпечення змагань, що має на меті збереження здоров'я спортсменів, попередження травм

Медичне забезпечення змагань
Медичне забезпечення змагань здійснюється лікарсько-фізкультурною службою та територіальними лікувально-профілактичними закладами охорони здоров'я за заявками організаторів змагань.

Антидопінговий контроль
Складовою медичного забезпечення на офіційних всесоюзних та міжнародних змаганнях є антидопінговий контроль. Боротьба з допінгами має велике значення для охорони здоров'я спо

Контроль за статевою приналежністю
Жінки - учасниці олімпійських ігор, світових та національних чемпіонатів контролюються на статеву приналежність. Мета цього контролю - виключити участь у жіночих змаганнях осіб з визна

Оздоровче значення масової фізичної культури
Оздоровчий вплив фізичних вправ на організм людини відомий з давніх-давен. На їхнє велике значення для боротьби з хворобами та продовження життя вказували багато поколінь грецьки

Медичний контроль за дітьми, підлітками, юнаками та дівчатами
Заняття фізичною культурою та спортом у дитячому, підлітковому та юнацькому віці стимулюють зростання та розвиток організму, обмін речовин, зміцнюють здоров'я та фізичний розвиток, підвищують функціонування.

Лікарський контроль за юними спортсменами
Спортивна підготовка дітей шкільного віку передбачає вирішення тісно взаємопов'язаних завдань – оздоровлення, виховання та фізичного вдосконалення. Засоби та методи, що застосовуються в підготування

Медичні питання спортивної орієнтації та відбору
Одним із важливих розділів спільної роботи лікаря та тренера (викладача) є спортивна орієнтація та спортивний відбір. Вибрати для кожного підлітка вид спортивної діяльності

Лікарський контроль за дорослими, які займаються фізичною культурою
Фізичні вправи, рухова активність мають вирішальне значення не лише у боротьбі з хворобами, їх профілактиці, зміцненні здоров'я та фізичного розвитку, а й у уповільненні процесів старості.

Самоконтроль у масовій фізичній культурі
Інтенсивний розвиток масової фізичної культури в нашій країні призвело до істотного підвищення ролі самоконтролю, дані якого надають велику допомогу лікарському контролю за тими, хто займається.

Медичний контроль за жінками
Заняття фізичною культурою жінок та дівчат мають проводитися з урахуванням анатомо-фізіологічних особливостей їхнього організму, а також біологічної функції материнства. Тому одним із важливих завдань

Медичні засоби відновлення спортивної працездатності
<<< Предыдущая глава Вернуться к оглавлению Следующая глава >>> Відновлення спортивної працездатності та нормального функціонування організму після тренувальних та

Загальні принципи використання засобів відновлення
При використанні відновлювальних засобів важлива комплексність. Йдеться про сукупне використання коштів усіх трьох груп та різних засобів однієї групи з метою одночасного впливу на все

Спеціалізоване харчування
У комплексі медичних засобів відновлення велика питома вага належить спеціалізованому харчуванню спортсменів. Харчування - найважливіший природний засіб заповнення пластичних

Фармакологічні засоби відновлення
Для управління життєвими процесами в екстремальних умовах та корекції втоми застосовуються біологічно активні сполуки, головним чином речовини, що беруть участь у природних процесах.

Фізичні засоби відновлення
Фізичні фактори, що володіють високою біологічною та лікувальною активністю, застосовуються в спортивній медицині для попередження та лікування захворювань і травм, загартовування організму

Загальна характеристика захворювань у спортсменів
За останні роки в спортивній медицині накопичені переконливі дані про велике значення фізичної активності для зміцнення здоров'я людини, попередження серцево-судинних захворювань

Загальна характеристика спортивного травматизму
Травма - це пошкодження з порушенням або без порушення цілісності тканин, спричинене будь-яким зовнішнім впливом. Розрізняють такі види травматизму: виробничий, побутовий, транспортний,

Аналіз причин, механізмів та профілактика спортивних травм у різних видах спорту
Кількість травм під час занять спортом має бути зведено до мінімуму. У профілактиці спортивного травматизму мають брати активну участь не лише лікарі, а й кожен викладач, кожен тренер. Для цього

Пошкодження шкірних покривів
До найпоширеніших ушкоджень шкірних покривів відносяться потертості, садна і рани. Потертість є пошкодженням шкіри, що виникає в результаті тривалого тертя про

Травми опорно-рухового апарату
Серед травм опорно-рухового апарату найчастіше зустрічаються забиті місця, пошкодження капсульно-зв'язувального апарату, розтягування, розриви м'язів, сухожиль і фасцій, переломи кісток, підвивихи та вивихи.

Травми нервової системи
Більшість спортивних травм черепа супроводжується ушкодженнями головного мозку, які поділяються на струс мозку, забій мозку та здавлення мозку. Будь-яка з цих травм викликає в тій чи іншій.

Травми внутрішніх органів
Сильні удари в ділянку живота, грудної клітки, поперекову ділянку, промежину, особливо якщо вони супроводжуються переломами ребер, грудини, кісток тазу, можуть призводити до пошкодження печінки, селез.

Травми носа, вуха, гортані, зубів та очей
Ушкодження носа можуть бути викликані ударом боксерською рукавичкою, головою противника, м'ячем, ключкою, ударом при падінні обличчям вниз і т. д. При цьому можуть виникнути носова кровотеча або перелом

Перетренованість та перенапруга
У процесі регулярної тренованості розширюються функціональні можливості організму спортсмена, відбувається поступове становлення та розвиток тренованості. В основі розвитку тренованості -

Гострі патологічні стани
Гострі патологічні стани за своїм характером є комплексом патологічних реакцій, процесів та станів, розглянутих у гол. ІІ. Такі стани порушують загальну життєдіяльність

Непритомний стан
До непритомних станів відносять випадки з короткочасною повною чи частковою втратою свідомості. Тривала втрата чи затьмарення свідомості позначається терміном «кома». Непритомні стани

Гостра перенапруга міокарда
Гостра перенапруга міокарда розвивається у безпосередньому зв'язку з інтенсивною м'язовою роботою. Воно може мати найрізноманітніші прояви - від болю в ділянці серця до гострої серцевої не

Гіпоглікемічний стан
Гіпоглікемічний стан пов'язаний із зменшенням вмісту глюкози в крові – гіпоглікемією. Цей гострий патологічний стан розвивається переважно на змаганнях у бігу на довгі та св

Тепловий та сонячний удари
Тепловий та сонячний удари (особливо тепловий) є станами, що загрожують життю людини. Тепловий удар виникає у зв'язку з порушенням тепловіддачі. Як відомо, тепловіддача до органу

Утоплення
Плавання дедалі ширше впроваджується у масову фізичну культуру. У зв'язку з цим викладачеві та тренеру водних видів спорту, а також особам, які працюють у піонерських таборах, розташованих поблизу річок, оз

Середні величини ознак фізичного розвитку спортсменів
Спортивна спеціалізація Антропометричні показники Тотальні розміри тіла Діаметри, см довжина

Перерахунок часу, що витрачається на 30 ударів пульсу, у частоту серцевих скорочень за хвилину
Час, з ЧСС, уд/хв Час, з ЧСС, уд/хв Час, з ЧСС, уд/хв 22,0

Вікові нормативи для занять різними видами спорту в дитячих спортивних школах
Вік, років Спорт (початкова підготовка) 7-8 Плавання, спортивна гімнастика 8-9 Фігурне

Орієнтовні терміни допуску спортсменів до тренувальних занять після травм опорно-рухового апарату
Характер ушкодження Терміни поновлення занять Переломи Ключиці 6-8 тижнів

Одиниці виміру фізичних величин, що використовуються у спортивній медицині
Найменування фізичної величини Одиниця виміру Позначення та найменування в системі СІ Перерахунок в інші одиниці виміру

Цілі уроку:

• Вивчити функції дихальної системи, розібратися з її можливими хворобами та травмами.

Завдання уроку:

• - Навчальні: повторення матеріалу про легеневе та тканинне дихання, розглянути функціональні можливості дихальної системи, зрозуміти, що таке здорове дихання, з'ясувати, які хвороби та травми дихальної системи бувають;

• - розвиваючі: поглибити розвиток у учнів інтелектуальних умінь, мови та творчого мислення;

• - виховні: набуття досвіду розрізняти хвороби та травми функціональні можливості дихальної системи, способи профілактики та надання першої допомоги.

Основні терміни

Дихальна система– це сукупність органів, які забезпечують функцію зовнішнього дихання.

Хід уроку

Перевірка домашнього завдання.

Дайте коротку відповідь на запитання:

1.Що таке вдих і видих?

2.За допомогою яких органів відбувається процес дихання?

3.Які основні функції дихальної системи?

4.У яких важливих функціях бере участь дихальна система?

5. У чому полягає суть терморегуляції?

6. Що таке гіпертермія?

7.Де здійснюється символічний перехід дихальних шляхів (верхніх) у нижні?

8.З яких органів складається система верхніх дихальних шляхів?

9.З яких органів складається система нижніх дихальних шляхів?

Функціональні можливості дихальної системи.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) - це максимальна кількість повітря, яке видихається після дуже глибокого зітхання. Разом з об'ємом, що залишився, тобто об'ємом повітря, що залишається в легенях після максимально глибокого видиху, ЖЕЛ виробляє ОЕЛ (загальну ємність легень). Норма ЖЕЛ дорівнює приблизно 3/4 ємності легень і характеризує загальний обсяг, у межах чого людина може змінювати глибину дихання. За допомогою спірографії визначають ЖЕЛ. На малюнку 1 ви можете побачити, як відбувається спірографія.

Рис.1 Спірографія

Важлива для людей не тільки ємність легень, але й витривалість дихальних м'язів. Дихальна мускулатура вважається гарною, якщо при п'яти пробах, які йдуть одна за одною, результат не знижується. Плюси людей, які мають життєво-високу ємність легень у тому, що, наприклад, при бігу вентиляцію легень можна досягти за рахунок гарної глибини дихання. Бувають м'язи, відповідальні за вдих і видих, їх можна спостерігати малюнку 2.

Рис. 2 М'язи вдиху та видиху

Є таке поняття як дихальна недостатність (ДН). Дихальна недостатність - це патологічний стан, який пов'язаний з неможливістю легень гарантувати повноцінний газообмін не тільки при фізичному навантаженні, а також у стані повного фізичного спокою.

Гостра дихальна недостатність - це патологічний стан, що сильно розвивається, при ньому розвивається явний дефіцит кисню. Такий стан є загрозливим для життя, і без залучення до методів сучасної медицини може призвести до смерті.

Дихальна недостатність може виникнути навіть через неправильну поставу. На малюнку 3 ви побачите її загрозу.

Рис. 3 Неправильна постава – причина дихальної недостатності

Ця система складається з легких, верхніх дихальних шляхів і бронхів, грудної клітки та дихальних м'язів (міжреберні, діафрагма та ін.) Зовнішнє дихання забезпечує обмін газів між альвеолярним повітрям та кров'ю легеневих капілярів, тобто насичення венозної крові киснем та звільнення її надлишку вуглекислоти, що свідчить про взаємозв'язок функції зовнішнього дихання з регуляцією кислотно-лужної рівноваги. У фізіології дихання функцію зовнішнього дихання поділяють на три основні процеси - вентиляцію, дифузію та перфузію (кровоток у капілярах легень).

Під вентиляцією слід розуміти обмін газу між альвеолярним та атмосферним повітрям. Від рівня альвеолярної вентиляції залежить сталість газового складу альвеолярного повітря.

Обсяг вентиляції залежить насамперед від потреби організму в кисні при виведенні певної кількості вуглекислого газу, а також стану дихальних м'язів, прохідності бронхів та ін.

Не все повітря, що вдихається, досягає альвеолярного простору, де відбувається газообмін. Якщо обсяг повітря, що вдихається, дорівнює 500 мл, то 150 мл залишається в «мертвому» просторі, і за хвилину через дихальну зону легень в середньому проходить (500 мл - 150 мл) 15 (частота дихання) = 5250 мл атмосферного повітря. Ця величина називається альвеолярною вентиляцією. "Мертвий" простір зростає при глибокому вдиху, його об'єм залежить також від маси тіла та пози обстежуваного.

Дифузіяце процес пасивного переходу кисню з легенів через альвеоло-капілярну мембрану до гемоглобіну легеневих капілярів, з якими кисень вступає в хімічну реакцію.

Перфузія(Зрошення) - наповнення легенів кров'ю по судинах малого кола. Про ефективність роботи легенів судять за станом між вентиляцією та перфузією. Зазначене співвідношення визначається числом вентильованих альвеол, які стикаються з капілярами, що добре перфузуються. При спокійному диханні у людини верхні відділи легені розправляються повніше ніж нижні. При вертикальному положенні тіла нижні відділи перфузуються кров'ю краще, ніж верхні.

Легенева вентиляціяпідвищується паралельно збільшенню споживання кисню, причому при максимальних навантаженнях у тренованих осіб вона може зростати в 20-25 разів у порівнянні зі станом спокою і досягати 150 л/хв і більше. Таке збільшення вентиляції забезпечується зростанням частоти та обсягу дихання, причому частота може збільшитися до 60-70 дихань за 1 хв, а дихальний об'єм - з 15 до 50% життєвої ємності легень (Н. Мопоа, М. РоШег, 1973).

У виникненні гіпервентиляції при фізичних навантаженнях важливу роль відіграє подразнення дихального центру внаслідок високої концентрації вуглекислого газу та водневих іонів за високого рівня молочної кислоти в крові.

Дослідження функції зовнішнього дихання спортсменів дозволяє поряд із системами кровообігу та крові оцінити функціональний стан загалом та його резервні можливості.

Для дослідження функції зовнішнього дихання користуються спірометрами, спірографами та спеціальними апаратами відкритого та закритого типу. Найбільш зручне спірографічне дослідження, при якому на паперовій стрічці, що рухається, записується крива - спірограма (рис. 16.1). За цією кривою, знаючи масштаб шкали апарату та швидкість руху паперу, визначають наступні показники легеневої вентиляції: частоту дихання (ЧД), дихальний об'єм (ДО), хвилинний об'єм дихання (МОД), життєву ємність легень (ЖЕЛ), максимальну вентиляцію легень (МВЛ) ), залишковий обсяг легень (ОО), загальну ємність легень (ОЕЛ). Крім того, досліджуються сила дихальної мускулатури, бронхіальна прохідність та ін.

Об'єм легень при вході не завжди однаковий. Об'єм повітря, що вдихається при звичайному вдиху і видихається при звичайному видиху, називається дихальним повітрям (ДВ).

Залишкове повітря (ОВ) -об'єм повітря, що залишився в легень, що не повернулися у вихідне положення.

Частота дихання (ЧД) -кількість подихів за 1 хв. Визначення ЧД виробляють за спірограмою або рух грудної клітки. Середня частота дихання у здорових осіб 16-18 за 1 хв, у спортсменів - 8-12. В умовах максимального навантаження ЧД зростає до 40-60 за 1 хв.

Глибина дихання (ДО)- Об'єм повітря спокійного вдиху або видиху при одному дихальному циклі. Глибина дихання залежить від зростання, ваги, статі та функціонального стану спортсмена. У здорових осіб ДО становить 300-800 мл.

Хвилинний об'єм дихання (МОД)характеризує функцію зовнішнього дихання.

У спокійному стані повітря в трахеї, бронхах, бронхіолах і в альвеолах, що не перфузуються, в газообміні не бере участі, тому що не приходить у зіткнення з активним легеневим кровотоком - це так зване мертве простір.

Частина дихального об'єму, що бере участь у газообміні з легеневою кров'ю, називається альвеолярним об'ємом. З фізіологічної точки зору альвеолярна вентиляція - найбільш істотна частина зовнішнього дихання, так як вона є тим об'є-

ЗАГАЛЬНІ ДАНІ

Функціональна повноцінність дихання визначається тим, наскільки достатньо і своєчасно задовольняється потреба клітин і тканин організму в кисні і виводиться з них вуглекислий газ, що утворюється при процесах окислення.

Функція дихання, у широкому сенсі, здійснюється узгодженою роботою трьох систем організму (дихання, кровообігу та крові), тісно пов'язаних між собою та володіють можливістю взаємної компенсації. Узгоджена робота цих трьох систем регулюється нервовою системою.

Розрізняють зовнішнє та внутрішнє дихання.

Зовнішнє дихання є газообмін між зовнішнім середовищем і кров'ю капілярів легень, тобто малого кола кровообігу. Внутрішнє, чи тканинне, дихання - газообмін між кров'ю капілярів тканин і клітиною, т. е. окислювально-відновний процес.

У спортивній медицині, як і в клініці, переважно досліджується функція зовнішнього дихання (насамперед внаслідок доступності цього дослідження). Безпосереднє дослідження внутрішнього дихання, що має велике значення, проводиться поки що головним чином з науково-дослідною метою (через методичну складність). При дослідженні низки параметрів функції зовнішнього дихання вдається одержати досить чітке уявлення про стан функції внутрішнього дихання.

Зовнішнє дихання здійснюється системою зовнішнього дихання, до якої входять: легкі, верхні дихальні шляхи та бронхи, грудна клітка та дихальні м'язи. До дихальних м'язів належать передусім міжреберні м'язи та діафрагма. Однак при утрудненні дихання грудні м'язи, м'язи плечового пояса також функціонують як дихальні м'язи, що допомагають вдиху та видиху.

Функцію зовнішнього дихання можна умовно поділити на два етапи. Перший етап - це газообмін між зовнішнім середовищем і легким повітрям, що називається альвеолярним. Другий етап - це проникнення кисню з альвеолярного повітря в кров капілярів легень та вуглекислого газу у зворотному напрямку.

Перший етап функції зовнішнього дихання визначається вентиляцією (від латів. вентиляціо - провітрювання), завданням якої є введення в легені при вдиху зовнішнього повітря, багатого на кисень, і виведення при видиху з легких повітря, що містить значний відсоток вуглекислого газу.

Другий етап здійснюється шляхом дифузії молекул газів (кисню та вуглекислоти) через альвеолярно-капілярну мембрану, що відокремлює альвеолярне повітря від крові капілярів легень.

В кінцевому рахунку ці два етапи зовнішнього дихання призводять до насичення в капілярах легень венозної крові, що припливає до них, киснем і звільнення її від вуглекислого газу, завдяки чому вона перетворюється на артеріальну.

Проникнення кисню з альвеолярного повітря в кров легеневих капілярів та вуглекислого газу у зворотному напрямку відбувається через альвеолярну мембрану шляхом дифузії внаслідок різниці парціальних тисків по обидва боки альвеолярної мембрани. Однак альвеолярну мембрану не можна розглядати як просту механічну перетинку, що складається з найтонших клітин, що становлять стінку самої мембрани та стінку капіляра легень. Властивості цієї мембрани можуть залежно від фізіологічних та патологічних умов, що виникають в організмі (причому не виключається і вплив на неї впливів, що передаються нервовими шляхами), суттєво змінюватися, що спричиняє зміну швидкості дифузії газів через неї.

Рівень насичення артеріальної крові киснем гаразд становить 96-98%. Це означає, що така кількість всіх молекул гемоглобіну знаходиться у поєднанні з киснем (оксигемоглобін), а 2-4% кисню його не містять (відновлений гемоглобін).

Неповне насичення (96-98%) киснем, що відтікає від легких артеріальної крові, називають фізіологічною артеріальною гіпоксемією. Основною її причиною, мабуть, є існуюча в нормі нерівномірність вентиляції в легенях і наявність фізіологічних ателектазів (участків легень, що спалися, не беруть участі в газообміні). Кров, що проходить через ателектатичні ділянки легень, не артеріалізується і, змішуючись у лівому передсерді з повністю окисленою кров'ю, що пройшла через добре вентильовані ділянки легень, викликає зниження загального відсотка насичення.

Певне значення походження фізіологічної артеріальної гіпоксемії мають також особливості кровопостачання легких. Як відомо, система легеневої артерії, яка доставляє кров у капіляри малого кола кровообігу, доповнюється бронхіальною артерією, тобто живильною легеневою тканиною кровоносною системою, що відноситься до великого кола кровообігу. Ці дві системи в легенях широко анастомозують одна з одною, і капіляри системи бронхіальної артерії повідомляються із системою легеневої вени, домішуючи до поточної в ній артеріальної крові, повністю насиченої киснем, певну кількість венозної крові.

З викладеного ясно, що роль вентиляції полягає у підтримці в альвеолах відповідного рівня парціального тиску кисню та вуглекислого газу, необхідного для нормального перебігу газообміну між альвеолярним повітрям та кров'ю капілярів легень.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослідження функції системи зовнішнього дихання має бути побудовано таким чином, щоб враховувалися її взаємозв'язки із системами кровообігу, крові та центральною нервовою системою.

При вивченні функції зовнішнього дихання, крім клінічного дослідження, проводиться визначення різних параметрів, що характеризують всі етапи зовнішнього дихання.

Клінічне дослідження починається, як завжди, зі збирання анамнезу.

З'ясовують, чи не було в сім'ї хворих на туберкульоз легень. Розпитуючи про перенесені ним захворювання, звертають увагу на запалення легенів (якщо хворів, то як часто і наскільки тривало), грип (скільки разів на рік, яка тривалість захворювання). З'ясовують, чи не буває субфебрильної температури (37,1-37,2 вечорами), чи не перебував на обліку в туберкульозному диспансері, звертають увагу на наявність кашлю (характер: сухий, нападами і т. д.), мокротиння ( кількість, колір, консистенція), задишки та нападів задухи (типу бронхіальної астми), болю в грудях при диханні (локалізація та інтенсивність) – такі болі спостерігаються найчастіше при сухому плевриті, при міжреберній невралгії та міозиті міжреберних м'язів.

Об'єктивне дослідження включає огляд, пальпацію, перкусію до аускультації.

Огляд. З'ясовують, чи немає западінь надключичних западин, відставання будь-якого відділу грудної клітки при диханні, яке може свідчити про патологічні зміни з боку легень, плеври чи грудної клітки. Визначають частоту та тип дихання.

Частота дихання у здорових людей дорівнює зазвичай 14-18 диханням (вдих і видих) в 1 хв. У спортсменів вона, як правило, менша (від 8 до 16 за 1 хв.), але глибина дихання більша. Почастішання дихання (незалежно від того, поєднується воно з поглибленням чи ні) називається задишкою. Вона спостерігається у фізіологічних умовах при фізичному навантаженні (залежить від збільшення потреби в кисні), а також при емоційному напрузі. Задишка, не адекватна фізичному напрузі, свідчить про будь-які патологічні зміни.

Тип дихання може бути грудним, черевним та змішаним. При грудному типі збільшення обсягу легень при вдиху відбувається за рахунок розширення грудної клітки завдяки руху ребер (головним чином екскурсії верхніх та нижніх ребер) та підйому ключиць. При черевному, або діафрагмальному, типі обсяг легень збільшується за рахунок опускання діафрагми при майже повній відсутності руху ребер та розширення грудної клітки. При цьому типі дихання під час вдиху відзначається випинання стінки живота за рахунок деякого усунення нутрощів при опусканні діафрагми. У змішаному диханні беруть участь обидва механізми, пов'язані зі збільшенням обсягу легень при вдиху.

Пальпації. Обмацуванням перевіряють, чи немає болючих точок у тій чи іншій ділянці грудної клітки.

Перкусія. Вистукування легень, заповнених зазвичай повітрям, дозволяє за зміною звуку визначити наявність у них будь-яких ущільнень або розріджень (порожнин). Такі зміни є патологічними. Наприклад, при запаленні легень уражена ділянка легеневої тканини ущільнюється, а при туберкульозі легень може утворитися порожнина – каверна.

Перкусією легень визначають також рухливість нижніх кордонів при вдиху і видиху, що характеризує амплітуду рухів діафрагми. У нормі нижня межа легень опускається при глибокому вдиху на 3-5 см, при деяких захворюваннях легень, або черевної порожнини, або діафрагми, а також при ожирінні рухливість легеневих країв обмежена.

Аускультація. Шляхом вислуховування сприймаються звуки, що виникають під час руху повітря по повітроносних шляхах і альвеолах під час вдиху та видиху. Характер звуку, що виникає при цьому, залежить від їх стану. Таким чином, за аускультативними змінами можна судити про стан бронхів і легень та особливості патологічних змін у них. У нормальних умовах зазвичай вислуховується дихальний шум (так зване везикулярне дихання), при патологічному процесі, пов'язаному зі змінами в бронхах і альвеолах легень, характер звуків, що виникають при диханні, істотно змінюється і прослуховуються різного роду хрипи.

Велике значення щодо оцінки стану системи зовнішнього дихання має рентгенівське дослідження. При рентгеноскопії вивчається її структура та функція безпосередньо під час дослідження. Різний ступінь затінювання окремих ділянок легень, що змінюється при акті дихання, дає можливість оцінити стан вентиляції та кровотоку; Виразна видимість рухів ребер та діафрагми дозволяє визначити координацію їх рухів. Ці рухи можна зафіксувати на рентгенокімограмі. На ній краще, ніж при рентгеноскопії, видно структурні зміни легеневої тканини (цей метод дослідження використовується тоді, коли при рентгеноскопії виявляються зміни в легеневій тканині, що потребують більш детального аналізу).

Останнім часом широко застосовується метод флюорографії (див. Розділ 8).

З лабораторних методів досліджень використовується дослідження мокротиння (мікроскопічно).

Інструментальними методами дослідження функціонального стану системи зовнішнього дихання виявляється ряд показників, які можна розділити втричі групи, пов'язані з різними етапами функції дихання.

У першу групу входять показники, що характеризують функцію зовнішнього дихання на етапі "зовнішнє повітря - альвеолярне повітря", тобто вентиляцію. До них відносяться, крім частоти, глибини та ритму дихання, сила вдиху та видиху, всі легеневі об'єми (загальна ємність легень та її складові), вентиляційні об'єми (хвилинний об'єм дихання, максимальна вентиляція легень та ін.). Ця група показників має важливе практичне значення, оскільки дозволяє отримати об'єктивні кількісні оцінки таких важливих параметрів, як вентиляція, бронхіальна прохідність та ін.

Всі ці показники досліджуються як у спокої, і при функціональних пробах. Дослідження цієї групи показників методично просто, вимагає складної апаратури і може бути проведено в будь-яких умовах.

До другої групи належать показники, що характеризують зовнішнє дихання на етапі «альвеолярне повітря – кров легеневих капілярів», тобто дифузію. Їх вивчення складніше, оскільки вимагає обов'язкового дослідження газового складу повітря, що видихається, альвеолярного повітря, визначення поглинання кисню, виділення вуглекислого газу та ін. Для цього необхідна спеціальна, іноді складна, апаратура. Тому частина цих показників вивчається поки що лише у спеціально обладнаних лабораторіях. Але завдяки тому, що останнім часом посилено розробляється доступна практиці апаратура, ці дослідження починають все ширше впроваджуватись у практичну роботу лікарів. Так, є, наприклад, вітчизняні прилади - спірографи (стаціонарні та переносні), автоматичні експрес-аналізатори кисню та вуглекислого газу в будь-якій газовій суміші та ін.

До третьої групи належать показники, що характеризують газовий склад крові. Дослідження насичення артеріальної крові киснем та його змін, цього кінцевого етапу зовнішнього дихання, стало зараз широко можливим у зв'язку з новим методом дослідження – оксигемометрією, яка дозволяє безкровно, тривало та безперервно досліджувати зміни насичення артеріальної крові киснем.

Правда, за допомогою цього методу не можна визначати вміст об'ємного відсотка кисню та вуглекислого газу в крові (для цього потрібно пунктувати артерію), але, оскільки найбільше значення має визначення змін насичення крові киснем, метод оксигемометрії набуває все більшого поширення. Завдяки йому таке дослідження стало доступним не лише для лікарів, а й для тренерів та викладачів (див. далі).

Дослідження вентиляції

Важливе значення дослідження всіх основних параметрів, що характеризують вентиляцію, зумовлено тим, що від її стану залежать рівні парціального тиску кисню та вуглекислоти в альвеолярному повітрі, які визначають дифузію цих газів через альвеолярно-капілярну мембрану.

До основних параметрів, що характеризують вентиляцію, відносяться легеневі об'єми, потужність вдиху та видиху, сила дихальної мускулатури, частота та глибина дихання.

Легкові обсяги.У поняття «легеневі об'єми» входять загальна ємність легень та її складові (життєва ємність легень – ЖЕЛ та залишковий об'єм), хвилинний об'єм дихання, максимальна вентиляція легень.

Під загальною ємністю легень (ОЕЛ) розуміють ту максимальну кількість повітря, яку можуть вмістити повітроносні шляхи та легені. ОЕЛ складається з життєвої ємності легень (ЖЕЛ) та залишкового обсягу (ГО).

ЖЕЛ є об'ємом повітря, яке досліджуваний може видихнути при максимально глибокому видиху після максимально глибокого вдиху. Цей видих виробляється в спірометр або спеціальні прогумовані мішки (мішок Дугласа, метеобалон), після чого обсяг цих мішків визначається через сухий газовий годинник. Видих може бути зроблений і безпосередньо в сухий газовий годинник. ГО – це той обсяг повітря, що залишається у легенях після максимального видиху. Величина ЖЕЛ легко визначається прямим виміром видихнутого повітря, а ГО – лише непрямим шляхом. Для цього існують спеціальні методи (азотографія та ін.), які ще не увійшли до широкої лікарської практики і використовуються лише з науково-дослідними цілями. У здорових осіб молодого віку 75-80% ОЕЛ займає ЖЕЛ, 20-25% становить ГО.

Заняття спортом та фізичною культурою сприяють збільшенню частки ЖЕЛ у структурі загальної ємності легень, що сприятливо позначається на ефективності вентиляції. Навпаки, збільшення частки ГО з допомогою зменшення частки ЖЕЛ у структурі загальної ємності легень знижує ефективність вентиляції.

Чим значніша величина ГО, тим більше потрібно повітря, що вдихається для створення необхідного парціального тиску в альвеолярному повітрі. Тому в осіб з більшим ГО і відповідно низькою ЖЕЛ зазвичай спостерігається задишка.

Отже, очевидно, що з величини ГО залежить підтримання постійного складу альвеолярного повітря. Тому дослідження ГО має важливе значення й у спортивній медицині, у зв'язку з чим важливим завданням є розробка простої, точної та доступної методики її визначення.

При дослідженні легеневих обсягів необхідно враховувати таке. Як відомо, обсяги газу суттєво змінюються залежно від температури та атмосферного тиску. Отже, якщо порівнювати отриману величину легеневих обсягів в тих самих осіб у різних умовах (досліджених, наприклад, на рівні моря і в горах), можна зробити суттєву помилку: фіксувати зменшення або збільшення цього показника, не враховуючи, що ці зміни можуть залежати лише від впливу зовнішніх умов. Тому при такого роду дослідженнях необхідно вносити відповідну поправку, що зводить нанівець вплив зовнішніх умов і легеневі обсяги до стандартних умов. З цією метою зазвичай користуються двома стандартами: 1) стандартом нульових умов та 2) стандартом внутрішньолегеневим.

Стандарт нульових умов (STPD- за американськими авторами та СТДС - за російськими, що означає Стандартні Температура, Тиск, Сухий) характеризується приведенням величини обсягу газу до 760 мм рт. ст., температурі 0° і повної сухості, т. е. відсутності парів води у обсязі газу, що вимірювається. Приведення до цього стандарту потрібно при необхідності встановити, який обсяг зайняв би виміряний газ або суміш газів (зокрема, повітря, що видихається), якби він був звільнений від парів води охолодженням до 0° і виміряний при атмосферному тиску 760 мм рт. ст. Це особливо важливо у випадках, коли основне значення має геометричний об'єм, а число молекул у виміряному обсязі газу. У зв'язку з цим за необхідності визначення кількості поглиненого кисню та виділеної вуглекислоти обсяг газу завжди наводиться до цього стандарту.

Стандарт внутрішньолегеневий (BTPS -за американськими авторами або ТТДН-по російським, що означає Температура Тіла, Тиск навколишнього середовища, Насичення водяними парами) характеризується приведенням обсягу газу до атмосферного тиску під час проведення досліджень, температури тіла 37 ° і повного насичення парами води при цій температурі. Приведення до цього стандарту проводиться тоді, коли важливо з'ясувати не хімічний склад або калоричну цінність газу, а геометричний об'єм, який він займає у легенях.

Приведення до стандартних умов робиться шляхом множення фактичного легеневого обсягу на той чи інший коефіцієнт, що знаходять за спеціальними таблицями або розраховують за певною формулою.

Необхідно завжди вказувати, особливо щодо газообміну, оцінці енергетичних витрат та інших., яких стандартним умовам приведений легеневий обсяг.

При вивченні легеневих обсягів як таких, наприклад, при вимірюванні вентиляції легень, коли ці обсяги є лише мірою їхньої ємності, внесення зазначених поправок не обов'язково. Адже газ у легенях і газ у приладі, за допомогою якого вимірюються легеневі об'єми, знаходяться під одним і тим же атмосферним тиском, і оскільки зміна цього тиску позначається однаково на об'ємах повітря в легенях та в приладі, це не впливає на результати вимірювань. Те саме відноситься і до поправки на температуру, так як замір обсягів видихнутого повітря зазвичай проводиться відразу після виходу і температура його не встигає змінюватися. Тільки в тих випадках, коли такі вимірювання проводяться у спеціальних умовах (холод, спека тощо), поправка на температуру має бути внесена, і про це обов'язково слід зазначити у протоколі дослідження.

Для розрахунку належних величин щодо легеневих обсягів, поглинання кисню та вентиляції, оскільки вони пов'язані з енергетичними процесами, простіше та зручніше виходити з таблиць Гарріса – Бенедикта. Вони давно і широко використовуються в усьому світі для дослідження основного обміну. З їх допомогою визначається кількість кілокалорій на добу у спокої
з урахуванням статі, зростання, ваги та віку. Ці таблиці є у всіх практикумах з фізіології, у посібнику з практичних занять з
лікарського контролю. За спеціальними таблицями (Ю. Я. Агапов, А. І. Зятюшков), легко можна знайти належну величину для будь-якого легеневого обсягу.

Класифікація легеневих обсягів, яка використовується і сьогодні, розроблена Гутчинсоном (1846 р.) – автором методу спірометрії та конструктором спірометра (рис. 42).

Кількість повітря у легенях залежить від багатьох факторів. Основні з них - обсяг грудної клітки, ступінь рухливості ребер та діафрагми, стан дихальних м'язів, повітропровідних шляхів та самої легеневої тканини, її еластичність, ступінь кровонаповнення.

Грудна клітка, яка обумовлює межі можливого розширення легень, може перебувати в чотирьох основних положеннях: максимального вдиху, максимального видиху, спокійного вдиху та спокійного видиху. При кожному їх відповідно змінюються легеневі обсяги (рис. 43).

Як бачимо на рис. 43, при спокійному диханні в легенях після видиху залишається резервний об'єм видиху та залишковий об'єм, при спокійному вдиху до цього додається об'єм вдиху. Обсяги вдиху та видиху в цілому звуться дихального об'єму. При максимальному видиху в легенях залишається лише залишковий об'єм, при максимальному вдиху до залишкового об'єму, резервного об'єму видиху та дихального об'єму додається резервний об'єм вдиху, що разом називається загальною ємністю легень.

Усі легеневі обсяги мають певне фізіологічне значення. Так, сума залишкового обсягу та резервного обсягу видиху – це альвеолярне повітря. Завдяки руху повітря, що становить дихальний об'єм, підтримується необхідний для нормальної дифузії парціальний тиск газів в альвеолярному повітрі, забезпечується поглинання організмом кисню та виведення вуглекислого газу. Резервний обсяг вдиху визначає здатність легень до додаткового їх розширення; резервний обсяг видиху підтримує легеневі альвеоли у певному стані розширення і разом із залишковим об'ємом забезпечує сталість складу альвеолярного повітря.

Резервний об'єм вдиху, дихальний об'єм та резервний об'єм видиху складають ЖЕЛ. Відсоткове співвідношення цих величин по-різному в різних осіб і за різних станів організму. Воно коливається у межах: резервний обмін вдиху - 55- 60%, дихальний обсяг - 10-15% і резервний обсяг видиху - 25-30% ЖЕЛ.

Всі легеневі обсяги в нормі не є стандартними, що не змінюються. На їхню величину впливають положення тіла, ступінь втоми дихальних м'язів, стан збудливості дихального центру та нервової системи, не кажучи вже про професію, заняття фізичною культурою, спортом та інші фактори.

У функціональному дослідженні системи зовнішнього дихання спортсменів та фізкультурників відоме значення має дослідження так званого шкідливого чи мертвого простору. Цим терміном називається та частина дихальних шляхів, у яких знаходиться повітря, що не досягає альвеол і тому не бере участі в газообміні. Обсяг мертвого простору дорівнює середньому 140 мл. Залежно від коливання тонусу гладкої мускулатури бронхів може збільшуватися чи зменшуватися.

Однак, оскільки визначення фактичного мертвого простору методично складно, а враховувати його необхідно (наприклад, при оцінці глибини дихання та ефективності вентиляції), слід все ж таки користуватися величиною, що дорівнює 140 мл, не забуваючи про те, що це умовна цифра.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) визначається шляхом максимального видиху в спірометр або сухий газовий годинник (методика визначення ЖЕЛ викладена вище) після максимального вдиху. Величину ЖЕЛ виражають зазвичай у одиницях об'єму, тобто у літрах чи мілілітрах. Вона дозволяє опосередковано оцінити величину площі дихальної поверхні легень, де відбувається газообмін між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів легень. Інакше кажучи, що більше ЖЕЛ, то більша дихальна поверхня легких. Крім того, що більше ЖЕЛ, то більше може бути глибина дихання і легше досягається збільшення обсягу вентиляції.

Таким чином, ЖЕЛ визначає можливість пристосування організму до фізичного навантаження, до нестачі кисню у повітрі, що вдихається (наприклад, при підйомі на висоту).

Істотну роль оцінці величини ЖЕЛ грає співвідношення складових її обсягів. Збільшення дихального об'єму зі збільшенням вентиляції, викликаному фізичним навантаженням, відбувається переважно рахунок резервного обсягу вдиху. Чим більша частина ЖЕЛ посідає резервний обсяг вдиху, тим вище потенційна можливість дихального обсягу, т. е. тим більше може бути збільшений обсяг вентиляції. Тому ЖЕЛ, у структурі якої резервний обсяг вдиху займає велике місце, функціонально повноцінніша, ніж ЖЕЛ тієї ж величини, але з меншим резервним обсягом вдиху.

Усе це дозволяє оцінити ЖЕЛ як показник, що визначає функціональні можливості зовнішнього дихання.

На величину ЖЕЛ впливає положення тіла. Вона більше за положення стоячи, ніж при положеннях сидячи і лежачи. Тому її слід проводити лише у положенні обстежуваного стоячи.

Зниження показників ЖЕЛ завжди свідчить про будь-яку патологію. Збільшення ЖЕЛ прийнято вважати показником підвищеного функціонального стану апарату зовнішнього дихання. Однак виявилося, що у спортсменів при значному підвищенні загального функціонального стану та зростанні спортивних результатів ЖЕЛ може зовсім не збільшуватись або зростає незначно. Величина ЖЕЛ неоднакова в різних видів спорту. Отже, вона залежить від спортивної спеціалізації.

Таким чином, ЖЄЛ не може і не повинна вважатися єдиним показником підвищення функції системи зовнішнього дихання. Вона визначає лише функціональні можливості цієї системи щодо забезпечення організму необхідною кількістю кисню. Тому потенційні можливості системи зовнішнього дихання у людини з високими показниками ЖЕЛ вище (більше дихальна поверхня та можливість поглиблення дихання), ніж у того, що має низькі показники ЖЕЛ.

Залежно від ЖЕЛ від ваги засноване визначення так званого життєвого індексу, тобто відношення показника ЖЕЛ (мл) до ваги (кг). Фактична величина ЖЕЛ (з огляду на величезний діапазон норми – від 3500 до 8000 мл) може бути правильно оцінена лише при порівнянні з належною величиною. Висловлювати її слід над об'ємних одиницях, а відсотках до належної величині. При такому розрахунку одна і та ж величина фактичної ЖЕЛ, рівна, наприклад, 4000 мл, буде для високої і повної людини становити 80% належної, якщо його належна величина дорівнює 5000 мл, а для худої та невисокої людини, у якої належна величина ЖЕЛ дорівнює 3000 мл -133%.

Тільки така оцінка фактичних величин ЖЕЛ дозволить тренеру та викладачеві зробити конкретні практичні висновки (наприклад при зниженні ЖЕЛ нижче 90% належної – про необхідність спеціальних вправ).

З великої кількості різних розрахунків належної ЖЕЛ найбільш простою, зручною є розрахунок за формулою Антоні: належна ЖЕЛ (ДЖЕЛ) дорівнює основному обміну (ккал), визначеному за таблицями Гарріса - Бенедикта, помноженому на коефіцієнт 2,6 для чоловіків та 2,3 для жінок .

Для здорових осіб, які не займаються спортом, фактична величина ЖЄЛ становить 100% належної з відхиленнями ±10%. Природно, у тих, хто займається фізичною культурою та спортом, фактична величина ЖЕЛ буде більше 100% належної.

Як видно з табл. 2, та сама фактична величина ЖЕЛ, виражена у відсотках до належної, набуває зовсім різного значення.

Для вираження фактичної величини ЖЕЛ у відсотках до належної користуються такою формулою:

фактична ЖЕЛ x 100

належна ЖЕЛ

Оцінка змін ЖЕЛ під впливом різних чинників покладено основою низки функціональних проб. До них належать проба Розенталя і проба, звана динамічною спірометрією.

Проба Розенталя, або спірометрична крива, є п'ятикратним виміром ЖЕЛ, що проводиться через 15-секундні проміжки часу. Таке багаторазове визначення становить навантаження, під впливом якого може змінюватись ЖЕЛ. Збільшення її при послідовних вимірах відповідає хорошій оцінці цієї проби, зменшення – незадовільною, відсутність змін – задовільною.

При динамічній спірометрії величину ЖЄЛ, виміряну відразу після дозованого фізичного навантаження, порівнюють з вихідною величиною ЖЕЛ, отриманої в спокої. Принцип оцінки такий самий, як і при спірометричній кривій.

За допомогою виміру ЖЕЛ можна визначити бронхіальну прохідність. Її оцінка має значення у характеристиці вентиляції. Поняття «бронхіальна прохідність» протилежне поняттю «опір повітроносних шляхів потоку повітря»: що менше опір, то більше вписувалося бронхіальна прохідність, і навпаки. Величина її безпосередньо залежить від сумарного поперечного перерізу всіх повітроносних шляхів, що визначається тонусом гладкої мускулатури бронхів та бронхіол, що регулюється нервово-гуморальним приладом. Зміна бронхіальної прохідності впливає на енергетичні витрати, пов'язані з вентиляцією легень. При збільшенні бронхіальної прохідності той самий обсяг вентиляції легень вимагає менше зусиль. Систематичні заняття спортом, фізичною культурою удосконалюють регулювання бронхіальної прохідності. Тому у спортсменів і фізкультурників вона краща, ніж у тих, хто не займається фізичною культурою, спортом.

Стан бронхіальної прохідності можна визначити за допомогою форсованої ЖЕЛ (ФЖЕЛ), проби Тіффно - Вотчала або величини потужності вдиху та видиху.

Форсована ЖЕЛ визначається як звичайна ЖЕЛ, але при максимально швидкому видиху. У нормі вона повинна бути на 200-300 мл менше за ЖЕЛ, досліджену у звичайних умовах. Збільшення цієї різниці свідчить про погіршення бронхіальної прохідності.

Проба Тіффно - Вотчала, по суті, є тією ж ФЖЕЛ, але при цій пробі вимірюється об'єм повітря, що видихається при гранично швидкому і повному видиху за 1, 2 і 3 сек. У здорових осіб, які не займаються спортом, за першу секунду видихається 80-85% звичайної ЖЕЛ, у спортсменів зазвичай більше. Зниження цього відсотка свідчить про порушення бронхіальної прохідності.

Таке дослідження можна проводити із записом спірограми шляхом приєднання до звичайного спірометра писача і кімографа з папером, що швидко рухається, або використовуючи спеціальний спірометр. Це дозволяє враховувати тривалість форсованого виходу за секундами (рис. 44).

Спірометричне дослідження ФЖЕЛ дозволяє встановити різні типи кривих у здорових та хворих. На спірометричній кривій визначається тривалість форсованого видиху до моменту його уповільнення. У нормі вона становить від 15 до 2 сек. Збільшення цього часу свідчить про порушення бронхіальної прохідності.

Потужність вдиху та видиху являє собою максимальну об'ємну швидкість потоку повітря при вдиху та видиху. Її вимірюють спеціальним приладом – пневмотахометром (рис. 45) та виражають у літрах в 1 сек. (Л/сек). Для оцінки цього показника існує розрахунок належної величини (фактична величина ЖЕЛ, помножена на 124). Потужність вдиху дорівнює потужності видиху або трохи перевищує її і становить у чоловіків 5-8 л/сек, у жінок – 4-6 л/сек.

Істотне значення для стану вентиляції має сила дихальної мускулатури, особливо мускулатури видиху, тому що на видиху опір повітроносних шляхів набагато перевершує його на вдиху. Це тим, що під час видиху діаметр бронхів і бронхіол зменшується.

Сила мускулатури видиху вимірюється при напруженні. Чим більший тиск створюється при цьому в ротовій порожнині, тим сильніше м'язи видиху. Тиск у ротовій порожнині вимірюється за допомогою пневмотонометра, відвідну трубку якого при цьому беруть у рот (рис. 46). За рівнем зниження (при вдиху) і підвищення (при видиху) рівня ртуті в трубках пневмотонометра визначається сила вдиху і видиху. Силу мускулатури видиху виражають у одиницях тиску, тобто у міліметрах ртутного стовпа (мм рт. ст.). У нормі сила вдиху становить середньому 50- 60 мм рт. ст., сила видиху – 80-150 мм рт. ст. Належна величина сили видиху дорівнює одній десятій належного основного обміну, розрахованого за таблицями Гарріса - Бенедикта.

До найважливіших величин, що характеризує вентиляцію, належить хвилинний об'єм дихання (МОД). При рівномірному диханні МОД є твір глибини вдиху, т. е. дихального обсягу, на частоту дихання за 1 хв. за умови, якщо глибина дихання однакова. У спокої величина МОД коливається від 4 до 10 л, при напруженому фізичному навантаженні вона може зростати в 20-25 разів і досягати 150-180 л і більше. МОД збільшується у прямій залежності від потужності виконуваної роботи, але тільки до певної межі, після якої наростання навантаження вже не супроводжується збільшенням МОД. Чим велике навантаження відповідає межі МОД, тим досконаліша функція зовнішнього дихання. Можливість зростання МОД при навантаженні, що підвищується, пов'язана з величиною максимальної вентиляції легень даної особи. При рівних величинах МОД ефективність вентиляції легень вища тоді, коли дихання глибше і рідше. При глибокому диханні в альвеоли потрапляє більша частина дихального об'єму, ніж при поверхневому диханні.

Середня величина дихального об'єму визначається шляхом розподілу об'єму повітря, що вдихається за певний час, на кількість дихань за цей же період. Ця величина коливається у різних облич від 300 до 900 мл. При положенні стоячи вона більше, ніж при положенні лежачи. Від глибини дихання залежить величина так званої альвеолярної вентиляції. Наприклад, при обсязі мертвого простору 140 мл, дихальному обсязі 1000 мл та частоті дихання 10 в 1 хв. МОД дорівнюватиме 1000 мл x 10 = 10 л, а вентиляція альвеол: (1000 мл - 140 мл) x 10 = 8,6 л. Якщо при такому ж МОД (10 л) дихальний об'єм буде менше 500 мл, а частота дихання більше 20 за 1 хв., то альвеолярна вентиляція становитиме лише: (500 мл - 140 мл) x 20 = 7,2 л.

Таким чином, при оцінці величини МОД необхідно враховувати глибину та частоту дихання, тому що від цього залежить ефективність вентиляції. Одна й та сама величина МОД при глибокому і рідкісному або при частому і поверхневому диханні повинна розцінюватися по-різному. Часте та поверхневе дихання не може підтримувати парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі на належному рівні.

Співвідношення вдиху та видиху називається дихальним циклом. У здорових людей дихальний цикл може мати дихальну паузу різної тривалості після видиху. Наявність чи відсутність дихальної паузи та її величина залежить від функціонального стану системи зовнішнього дихання. Тому навіть в однієї людини вона може з'являтися і зникати. Співвідношення «вдих - видих» становить 1 до 1,1, тобто вдих коротший за видих. Тривалість вдиху коливається від 0,3 до 4,7 сек., тривалість видиху – від 1,2 до 6 сек.

СИСТЕМА ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ

В умовах спортивної діяльності до апарату зовнішнього дихання пред'являються надзвичайно високі вимоги, реалізація яких забезпечує ефективне функціонування всієї кардіо-респіраторної системи. Незважаючи на те, що зовнішнє дихання не є головною ланкою, що лімітує, в комплексі систем, що транспортують Ог, воно є провідним у формуванні вкрай важливого кисневого режиму організму.

Функціональний стан системи зовнішнього дихання оцінюється як за даними загальноклінічного обстеження, і шляхом використання інструментальних медичних методик. Звичайне клінічне дослідження спортсмена (дані анамнезу, пальпації, перкусії та аускультації) дозволяє лікарю в переважній більшості випадків вирішити питання про відсутність або наявність патологічного процесу в легенях. Природно, що тільки здорові легені піддаються поглибленому функціональному дослідженню, метою якого є діагностика функціональної готовності спортсмена.

При аналізі системи зовнішнього дихання доцільно розглядати кілька аспектів: роботу апарату, що забезпечує дихальні рухи, легеневу вентиляцію та її ефективність, а також газообмін.

Під впливом систематичної спортивної діяльності збільшується сила мускулатури, що здійснює дихальні рухи (діафрагми, міжреберних м'язів), завдяки чому відбувається вкрай важливе для занять спортом посилення дихальних рухів і, як наслідок, збільшення вентиляції легень.

Сила дихальної мускулатури вимірюється за допомогою пневмотонометрії, пневмотахометрії та інших непрямих методів. Пневмотонометр вимірює той тиск, що розвивається в легенях при напруженні або при напруженому вдиху. «Сила» видиху (80-200 мм рт. ст.) набагато перевершує «силу» вдиху (50-70 мм рт. ст.).

Пневмотахометр вимірює об'ємну швидкість потоку повітря в повітроносних шляхах при форсованому вдиху та видиху, що виражається в л/хв. За даними пневмотахометрії судять про потужність вдиху та видиху. У здорових нетренованих людей ставлення потужності вдиху до потужності видиху близько одиниці. У хворих людей це співвідношення завжди менше одиниці. У спортсменів ж, навпаки - потужність вдиху перевищує (іноді суттєво) потужність видиху; співвідношення потужність вдиху: потужність видиху сягає 1,2-1,4. Відносне збільшення потужності вдиху у спортсменів є надзвичайно важливим, оскільки поглиблення дихання йде в основному за рахунок використання резервного об'єму вдиху. Це особливо яскраво проявляється у плаванні: як відомо, вдих у плавця надзвичайно короткочасний, тоді як видих, що виконується у воду, значно триваліший.

Життєва ємність легень (ЖЕЛ) - це та частина загальної ємності легень, про яку судять за максимальним обсягом повітря, яке можна видихнути після максимального вдиху. ЖЕЛ поділяється на 3 фракції: резервний об'єм видиху, дихальний об'єм, резервний об'єм вдиху. Вона визначається за допомогою водяного чи сухого спірометра. При визначенні ЖЕЛ дуже важливо враховувати позу випробуваного: при вертикальному положенні тіла величина цього показника найбільша.

ЖЕЛ є одним з найважливіших показників функціонального стану апарату зовнішнього дихання (ось чому її не слід розглядати в розділі фізичного розвитку). Її величини залежать як від розмірів легень, і від сили дихальної мускулатури. Індивідуальні значення ЖЕЛ оцінюються шляхом складання отриманих для дослідження величин з належними. Запропоновано низку формул, за допомогою яких можна розраховувати належні величини ЖЕЛ. Вони в якійсь мірі базуються на антропометричних даних і на віці піддослідних.

У спортивній медицині для визначення належної величини ЖЕЛ доцільно користуватися формулами Болдуїна, Курнана та Річардса. Ці формули пов'язують належну величину ЖЕЛ зі зростанням людини, її віком та статтю. Формули мають такий вигляд:

ЖОВ чоловік. = (27,63 -0,122 X) X L

ЖЕЛ дружин. = (21,78 - 0,101 X) X L, де В - вік у роках; L - Довжина тіла в див.

У нормальних умовах ЖЕЛ немає менше 90% від належної її величини; у спортсменів вона найчастіше більше 100% (табл. 12).

У спортсменів величина ЖЕЛ коливається у надзвичайно широких межах – від 3 до 8 л. Описано випадки збільшення ЖЕЛ у чоловіків до 8,7 л, у жінок – до 5,3 л (В. В. Михайлов).

Найбільші величини ЖЕЛ спостерігаються у спортсменів, які тренуються переважно на витривалість і мають найвищу кардіо-респіраторну продуктивність. Зі сказаного, природно, не випливає, що зміна ЖЕЛ повинна бути використана для передбачення транспортних можливостей всієї кардіо-респіраторної системи. Справа в тому, що розвиток апарату зовнішнього дихання має бути ізольованим, при цьому інші ланки кардіо-респіраторної системи, і зокрема серцево-судинної системи, обмежують транспорт кисню.

Таблиця 12. Деякі показники зовнішнього дихання у спортсменів різних спеціалізацій (середні дані щодо А. В. Чаговадзе)

Дані про величину ЖЕЛ можуть мати певне практичне значення для тренера, так як максимальний дихальний обсяг, який зазвичай досягається при граничних фізичних навантаженнях, дорівнює приблизно 50% від ЖЕЛ (а у плавців і веслярів до 60-80%, В .В. Михайлову). Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, знаючи величину ЖЕЛ, можна передбачити максимальну величину дихального об'єму і таким чином судити про рівень ефективності легеневої вентиляції при максимальному режимі фізичного навантаження.

Цілком очевидно, що чим більша максимальна величина дихального об'єму, тим економічніше використання кисню організмом. І навпаки, що менше дихальний обсяг, то вища частота дихань (за інших рівних умов) і, отже, більшість спожитого організмом кисню витрачатися забезпечення роботи самої дихальної мускулатури.

Б. Є. Вотчал вперше звернув увагу на те, що при визначенні ЖЕЛ важлива роль належить швидкості видиху. Якщо виробляти видих з дуже великою швидкістю, то така форсована ЖЕЛ. менше визначеної звичайним способом. Згодом Тіффно використовував спірографічну техніку і почав розраховувати форсовану ЖЕЛ за тим максимальним обсягом повітря, який можна видихнути за 1 с (рис. 25).

Визначення форсованої ЖЕЛ має надзвичайно велике значення для спортивної практики. Це пояснюється тим, що, незважаючи на скорочення тривалості дихального циклу при м'язовій роботі, дихальний обсяг повинен бути збільшений у 4-6 разів у порівнянні з даними спокою. Співвідношення форсованої ЖЕЛ і ЖЕЛ у спортсменів часто досягає високих величин (див. табл. 12).

Легенева вентиляція (VE) є найважливішим показником функціонального стану системи зовнішнього дихання. Вона характеризує об'єм повітря, що видихається з легенів протягом 1 хв. Як відомо, при вдиху не все повітря надходить у легені. Частина його залишається у дихальних шляхах (трахеї, бронхах) і не має контакту з кров'ю, а у зв'язку з цим не бере безпосередньої участі у газообміні. Це повітря анатомічного мертвого простору, обсяг якого становить 140-180 см3 Разом з тим, не все повітря, що надходить в альвеоли, бере участь у газообміні з кров'ю, оскільки кровопостачання деяких альвеол, навіть у цілком здорових людей, має бути погіршеним або бути відсутнім взагалі. Це повітря визначає обсяг так званого альвеолярного мертвого простору, величина якого у спокої невелика. Сумарний обсяг анатомічного та альвеолярного мертвого простору становить обсяг дихального або, як його ще називають, фізіологічного мертвого простору. У спортсменів він зазвичай становить 215-225 см3. Дихальний мертвий простір іноді невірно позначають «шкідливим» простором. Справа в тому, що воно вкрай важливе (спільно з верхніми дихальними шляхами) для повного зволоження повітря, що вдихається, і нагрівання його до температури тіла.

Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, певна частина вдихуваного повітря (у спокої приблизно 30%) не бере участі в газообміні, і лише 70% його досягає альвеол і бере безпосередню участь у газообміні з кров'ю. При фізичному навантаженні ефективність легеневої вентиляції закономірно підвищується: обсяг ефективної альвеолярної вентиляції досягає 85% загальної легеневої вентиляції.

Легенева вентиляція дорівнює добутку дихального об'єму (Vt) на частоту дихань за 1 хв (/). Обидві ці величини розраховані за спірограмою (див. рис. 25). На цій кривій реєструються зміни обсягу кожного дихального руху. Якщо прилад відтарований, то амплітуда кожної хвилі спірограми, що відповідає дихальному об'єму, повинна бути виражена в см3 або мл. Знаючи швидкість руху стрічкопротяжного механізму, по спірограмі можна легко підрахувати частоту дихань.

Легенева вентиляція визначається і простішими способами. Один з них, застосовуваний досить широко в медичній практиці при дослідженні спортсменів не тільки в спокої, але і при фізичному навантаженні, полягає в тому, що випробуваний дихає через спеціальну маску або загубник Дугласа. Об'єм повітря, що наповнив мішок, визначають, пропускаючи його через «газовий годинник». Отримані дані ділять на час, протягом якого повітря, що видихається, збиралося в мішок Дугласа.

Легенева вентиляція виражається в л/хв у системі BTPS. Це означає, що об'єм повітря приводиться до умов температури 37°, повного насичення водяними парами та навколишнього атмосферного тиску.

У спортсменів за умов спокою легенева вентиляція або відповідає нормальним стандартам (5-12 л/хв), або трохи перевищує їх (18 л/хв і більше). Важливо, що легенева вентиляція збільшується зазвичай рахунок поглиблення дихання, а чи не рахунок його почастішання. Завдяки цьому немає надмірного витрати енергії працювати дихальної мускулатури. При максимальній м'язовій роботі легенева вентиляція може досягати значних величин: описаний випадок, коли вона дорівнювала 220 л/хв (Новаккі). При цьому найчастіше легенева вентиляція досягає в цих умовах 60-120 л/хв BTPS. Вища Ve різко збільшує запит на постачання дихальної мускулатури киснем (до 1-4 л/хв).

Дихальний обсяг у спортсменів часто виявляється збільшеним. Він може досягати 1000–1300 мл. Поряд з цим у спортсменів бувають і нормальні величини дихального об'єму - 400-700 мл.

Механізми збільшення дихального об'єму у спортсменів недостатньо зрозумілі. Цей факт має бути пояснений і підвищенням загальної ємності легень, завдяки чому в легені потрапляє більша кількість повітря. У тих випадках, коли у спортсменів реєструється вкрай низька частота дихання, збільшення дихального об'єму носить компенсаторний характер.

При фізичному навантаженні дихальний обсяг чітко зростає лише за відносно невеликих її потужностей. При навколограничних та граничних потужностях він практично стабілізується, досягаючи 3-3,5 л/хв. Це легко забезпечується у спортсменів із великою ЖЕЛ. Якщо ЖЕЛ невелика і становить 3-4 л, то такий дихальний об'єм має бути досягнутий тільки шляхом використання енергії так званих додаткових м'язів. У спортсменів з фіксованою частотою дихань (наприклад, у веслярів) дихальний обсяг може досягати колосальних величин - 4,5-5,5 л. Природно, що це можливо лише за умови, що ЖЕЛ сягає 6,5-7 л.

Частота дихань у спортсменів за умов спокою (відмінних умов основного обміну) коливається у досить широких межах (нормальний діапазон коливань цього показника 10-16 рухів за хвилину). При фізичному навантаженні частота дихань збільшується пропорційно до її потужності, досягаючи 50-70 дихань на хвилину. При граничних режимах м'язової роботи частота дихань має бути ще більшою.

Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, легенева вентиляція при відносно легкій м'язовій роботі збільшується за рахунок збільшення як дихального об'єму, так і частоти дихань, а при напруженій м'язовій роботі - за рахунок збільшення частоти.

Поряд з дослідженням перерахованих показників про функціональний стан системи зовнішнього дихання можна судити на підставі деяких простих функціональних проб. У практиці широко застосовується проба, з допомогою якої визначається максимальна вентиляція легень (МВЛ). Ця проба полягає у довільному максимальному посиленні дихання протягом 15-20 с (див. рис. 25). Об'єм такої довільної гіпервентиляції в подальшому наводиться до 1 хв і виражається в л/хв. Розмір МВЛ досягає 200-250 л/хв. Короткочасність цієї проби пов'язана зі швидкою стомлюваністю дихальних м'язів та розвитком гіпокапнії. І все ж ця проба дає певне уявлення про можливість довільно збільшити легеневу вентиляцію (див. табл. 12). Сьогодні про максимальну вентиляційну можливість легень судять за реальною величиною легеневої вентиляції, зареєстрованою при граничній роботі (в умовах визначення МПК).

Складність анатомічної будови легень зумовлює той факт, що навіть у цілком нормальних умовах не всі альвеоли вентилюються однаково. Тому деяка нерівномірність вентиляції визначається і у цілком здорових людей. Збільшення обсягу легень у спортсменів, що відбувається під впливом спортивного тренування, підвищує можливість виникнення нерівномірності вентиляції. Для встановлення ступеня цієї нерівномірності застосовується низка складних методів. У лікарсько-спортивній практиці про цей феномен дозволяє судити аналіз капнограми (рис. 26), яка реєструє зміну концентрації вуглекислого газу в повітрі, що видихається. Незначний ступінь нерівномірності легеневої вентиляції характеризується горизонтальним напрямом альвеолярного плато (а-в рис. 26). Якщо ж плато немає, а крива поступово підвищується в міру видиху, то можна говорити про значну нерівномірність вентиляції легень. Зростання напруги CO2 під час видиху вказує на те, що повітря, що видихається неоднаковий по концентрації вуглекислоти, так як в його загальний потік поступово надходить повітря з погано вентильованих альвеол, де концентрація СО2 збільшена.

Обмін О2 та СО2 між легенями та кров'ю здійснюється через альвеоло-капілярну мембрану. Вона складається з альвеолярної мембрани, міжклітинної рідини, що міститься між альвеолою та капіляром, капілярної мембрани, плазми крові та стінки еритроциту. Ефективність перенесення кисню через таку аль-веоло-капілярну мембрану характеризує стан дифузійної здатності легень, яка є кількісною мірою перенесення газу за одиницю часу при даній різниці його парціального тиску з обох боків мембрани.

Дифузійна здатність легень визначається низкою чинників. У тому числі важливу роль грає поверхню дифузії. Йдеться про ту поверхню, в якій відбувається активний обмін газу між альвеолою та капіляром. Поверхня дифузії може зменшуватися як рахунок запустіння альвеол, і рахунок числа діючих капілярів. Необхідно враховувати, що певний об'єм крові з легеневої артерії потрапляє в легеневі вени по шунтах, минаючи капілярну мережу. Чим більша дифузійна поверхня, тим ефективніше здійснюється газообмін між легенями та кров'ю. При фізичному навантаженні, коли різко зростає кількість активно функціонуючих капілярів малого кола кровообігу, поверхня дифузії збільшується, завдяки чому стає більшим потік кисню через альвеоло-капілярну мембрану.

Іншим фактором, що визначає легеневу дифузію, є товщина альвеоло-капілярної мембрани. Чим товстіша ця мембрана, тим нижче дифузійна здатність легень, і навпаки. Нещодавно було показано, що під впливом систематичних фізичних навантажень товщина альвеоло-капілярної мембрани зменшується, збільшуючи цим дифузійну здатність легень (Масорра).

У нормальних умовах дифузійна здатність легень трохи перевищує 15 мл О2 хв/мм рт. ст. При фізичному навантаженні вона збільшується більш ніж 4 рази, досягаючи 65 мл О2 хв/мм рт. ст.

Інтегральним показником газообміну в легенях, а також і всієї системи транспорту кисню є максимальна аеробна потужність. Це поняття характеризує собою ту граничну кількість кисню, яка повинна бути використана організмом в одиницю часу. Важливо помітити, що для судження про величину максимальної аеробної потужності виробляють пробу з визначенням МПК (див. гл. V).

На рис. 27 показано фактори, що визначають величину максимальної аеробної потужності. Безпосередніми детермінантами МПК є хвилинний обсяг кровотоку та артеріовенозна різниця. Треба зауважити, що обидва ці детермінанти відповідно до рівняння Фіка перебувають у реципрокних взаєминах:

Vo2max = Q * AVD, де (з міжнародної символіки) Vo2max - МПК; Q – хвилинний об'єм кровотоку; AVD – артеріовенозна різниця.

Іншими словами, збільшення Q при даному Vo2max завжди супроводжується зменшенням AVD. У свою чергу, величина Q залежить від добутку ЧСС на ударний об'єм, а величина AVD - від різниці вмісту О2 в артеріальній та венозній крові.

У таблиці 13 показано, які колосальні зміни зазнають кардіо-респіраторних показників спокою, коли система транспорту О2 працює в граничному режимі.

Таблиця 13. Показники системи транспорту О2 у спокої і при максимальному навантаженні (середні дані) у тих, хто тренується на витривалість

Максимальна аеробна потужність у спортсменів будь-яких спеціалізацій вища, ніж у здорових нетренованих людей (табл. 14). Це пов'язано як із здатністю кардіо-респіраторної системи до більшого перенесення кисню, так і з більшою потребою в ньому з боку м'язів, що працюють.

Таблиця 14. Максимальна аеробна потужність у спортсменів і нетренованих (середні дані з Вілмору, 1984)

У здорових нетренованих чоловіків максимальна аеробна потужність дорівнює приблизно 3 л/хв, а у жінок – 2,0-2,2 л/хв. При перерахунку на 1 кг ваги чоловіки величина максимальної аеробної потужності становить 40-45 мл/мин/кг, а й у жінок - 35-40 мл/мин/кг. У спортсменів максимальна аеробна потужність має бути вдвічі більшою. В окремих спостереженнях МПК у чоловіків перевищувало 7,0 л/хв. STPD (Новаккі, Н. І. Волков).

Максимальна аеробна потужність дуже тісно пов'язана із характером спортивної діяльності. Найбільш високі величини максимальної аеробної потужності відзначаються у спортсменів, які тренуються на витривалість (лижників, бігунів на середні та довгі дистанції, велосипедистів та ін.), - від 4,5 до 6,5 л/хв (при перерахунку на 1 кг ваги вище 65 -75 мл/хв/кг). Найменші величини максимальної аеробної потужності відзначаються у представників швидкісно-силових видів спорту (важкоатлетів, гімнастів, стрибунів у воду) - зазвичай менше 4,0 л/хв (при перерахунку на 1 кг ваги менше 60 мл/хв/кг). Проміжне положення займають спеціалізуються у спортивних іграх, боротьбі, боксі, бігу на короткі дистанції та ін.

Максимальна аеробна потужність у жінок-спортсменок нижча, ніж у чоловіків (див. табл. 14). При цьому закономірність, яка полягає в тому, що максимальна аеробна потужність особливо висока у тих, що тренуються на витривалість, зберігається і у жінок.

Τᴀᴋᴎᴎᴩᴀᴈᴏᴍ, найбільш важливою функціональною характеристикою кардіо-респіраторної системи у спортсменів є збільшення максимальної аеробної потужності.

Певну роль оптимізації зовнішнього дихання грають верхні дихальні шляхи. При помірних навантаженнях дихання може здійснюватися через носову порожнину, що має низку недихальних функцій. Так, носова порожнина є потужним рецепторним полем, що впливає на багато вегетативних функцій, і зокрема на судинну систему. Специфічні структури слизової носової порожнини здійснюють інтенсивне очищення повітря, що вдихається від пилових та інших частинок і навіть від газових компонентів повітря.

За виконання більшості спортивних вправ дихання здійснюється через рот. При цьому прохідність верхніх дихальних шляхів збільшується, легенева вентиляція стає ефективнішою.

Верхні дихальні шляхи порівняно часто стають місцем розвитку запальних захворювань. Однією з причин є охолодження, дихання холодним повітрям. У спортсменів такі захворювання зустрічаються рідко завдяки гартуванню, високій резистентності фізично розвиненого організму.

На гострі респіраторні захворювання (ГРЗ), що мають вірусну природу, спортсмени хворіють майже вдвічі рідше, ніж нетреновані люди. Незважаючи на необразливість цих захворювань, лікування їх повинно проводитися до повного одужання, так як у спортсменів відмічено часте виникнення ускладнень. У спортсменів спостерігаються також запальні захворювання трахеї (трахеїт) та бронхів (бронхіт). Їх розвиток також пов'язаний із вдиханням холодного повітря. Певна роль належить пилової забрудненості повітря через порушення гігієнічних вимог до місць проведення тренувань та змагань. При трахеїті та бронхіті провідним симптомом є сухий, дратівливий кашель. Температура тіла підвищується. Ці захворювання часто супроводжують ГРЗ.

Найбільш важким захворюванням зовнішнього дихання у спортсменів є запалення легень (пневмонія), у якому запальний процес вражає альвеоли. Розрізняють крупозну та осередкову пневмонії. Перша з них характеризується слабкістю, головним болем, підвищенням температури до 40 ° С та вище, ознобом. Кашель спочатку сухий, а потім він супроводжується відділенням мокротиння, яка набуває «іржаве» забарвлення. Відзначається біль у грудній клітці. Захворювання лікують за умов клінічного стаціонару. При крупозній пневмонії уражена ціла частка легені. При осередковій пневмонії відзначається запалення окремих часточок або груп часточок легень. Клінічна картина осередкової пневмонії поліморфна. Лікування її краще вести у стаціонарних умовах. Після повного одужання спортсмени повинні довгий час перебувати під наглядом лікаря, так як перебіг пневмонії у них може проходити на тлі зниження імунорезистентності організму.

СИСТЕМА ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ - поняття та види. Класифікація та особливості категорії "СИСТЕМА ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ" 2017, 2018.