Оценка функций дыхания при занятиях спортом

где должный основной определяют по таблицам Гаррис-Бенедикта; 7,07 — число, полученное при умножении  калорийной ценности 1 л кислорода (4,91 ккал) на число минут в сутках (1440 мин) и деленное на 1000. 
 
 

Таблицы Гаррис-Бенедикта 

Таблицы Гаррис-Бенедикта  для определения основного обмена человека: 

Фактор веса "А" 

Фактор возраста и роста "Б" 
 
 

Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между  МОД и величиной потребления  кислорода. В состоянии покоя 1 л  кислорода в легких поглощается  из 20—25 л воздуха. При тяжелой  физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30—35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной  нагрузке уменьшается. Это свидетельствует  о более экономном дыхании  у тренированных лиц. 

Жизненная емкость  легких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объема легких, резервного объема вдоха  и резервного объема выдоха. ЖЕЛ  зависит от пола, возраста, размера  тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5—4 л, а  у мужчин — 3,5—5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных  спортсменов она достигает 8 л. 

Абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за индивидуальных колебаний. При оценке состояния  обследуемого рекомендуется рассчитывать «должные» величины. 

Для расчета ЖЕЛ  обычно используют формулу Anthony и Vernath (1961), в основу которой положена величина основного обмена (ккал/24 ч). Ее находят  по таблицам Гаррис-Бенедикта соответственно полу, возрасту и массе тела. 
 
 

ДЖЕЛ = величина основного  обмена (ккал) х к, 
 
 

где к — коэффициент: 2,3 у женщин, 2,6 — у мужчин. Величину основного обмена (ккал) определяем по таблицам Гаррис-Бенедикта, где находят  фактор роста (Б) и фактор веса (А). Сумма  А + Б и есть должная величина основного  обмена. Должный основной обмен, как  и ЖЕЛ, зависит от пола, возраста, роста и веса, легко определяется по специальным таблицам и выражается в килокалориях. Для выражения отношения в процентах фактической ЖЕЛ к должной пользуются формулой: 
 
 

(фактическая ЖЕЛ  / должная ЖЕЛ) х 100 
 
 

ЖЕЛ считается нормальной, если составляет 100% должной величины. Для оценки ДЖЕЛ можно пользоваться номограммой (рис. Оценка жизненной  емкости легких; Жизненная емкость  легких). ЖЕЛ выражается в процентах  к ДЖЕЛ. 

Оценка жизненной  емкости легких 
 

Номограмма для  оценки жизненной емкости легких (VС, мл). Соединяя прямой линией (1) соответствующие  пункты на шкалах «Возраст» и «Относительная масса», на линии А отмечают точку  пересечения. От этой точки проводят прямую линию (2) на шкалу «Рост». Точка  пересечения со шкалой VC и будет  должной величиной жизненной  емкости легких (ДЖЕЛ). Пределы нормы: х(2) = 1200 мл (Amrein et al., 1969) 
 
 

Жизненная емкость  легких 
 

Номограмма для  определения должной жизненной  емкости легких в зависимости  от роста и возраста 
 
 

Общая емкость легких (ОЕЛ) представляет собой сумму ЖЕЛ  и остаточного объема легких, то есть того воздуха, который остается в легких после максимального  выдоха и может быть определен  только косвенно. У молодых здоровых лиц — 75—80%. ОЕЛ занимает ЖЕЛ, а  остальное приходится на остаточный объем. У спортсменов доля ЖЕЛ  в структуре ОЕЛ увеличивается, что благоприятно отражается на эффективности  вентиляции. 

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — это предельно возможное  количество воздуха, которое может  быть провентилировано через легкие в единицу времени. Обычно форсированное  дыхание проводится в течение 15 с  и умножается на 4. Это и будет  величина МВЛ. Большие колебания  МВЛ снижают диагностическую  ценность определения абсолютного  значения этих величин. Поэтому полученную величину МВЛ приводят к должной. Для определения должной МВЛ  пользуются формулой: 
 
 

должная МВЛ = 1/2ЖЕЛ  х 35, 
 
 

или с использованием основного обмена по таблице А. Теличинаса (19б8); или по номограмме (рис. Оценка максимальной минутной вентиляции легких). 

Оценка максимальной минутной вентиляции легких 
 

Номограмма для  оценки максимальной минутной вентиляции легких (MMV). Соединяя прямой линией (1) соответствующие  пункты на шкалах «масса» и «рост», находят точку пересечения со шкалой «Поверхность тела». Затем эту  точку соединяют прямой (2) с соответствующим  пунктом на шкале «Возраст» и  на месте пересечения этой линии  со шкалой MMV находят должную величину максимальной вентиляции (Amrein et al., 1969) 
 
 

Снижение МВЛ происходит вследствие уменьшения объема вентилируемой  легочной ткани и снижения бронхиальной проходимости, гиподинамии. У мужчин в возрасте 20—30 лет МВЛ колеблется от 100 до 180 (в среднем 140 л/мин), у женщин — от 70 до 120 л/мин. У высокорослых спортсменов с хорошо развитой дыхательной мускулатурой МВЛ иногда достигает 350 л/мин, у спортсменок — 250 л/мин (W. Hollmann, 1972). 

Таким образом МВЛ  наиболее точно и полно характеризует  функцию внешнего дыхания в сравнении  с другими спирографическими  показателями.

Оценки и пробы  функций дыхания 

Для оценки бронхиальной проходимости используют тест ФЖЕЛ (форсированная  жизненная емкость легких). Обследуемому предлагают максимально глубоко  вдохнуть и быстро выдохнуть. ФЖЕЛ у  здоровых лиц ниже ЖЕЛ на 200—300 мл. Тиффно предложил измерять ФЖЕЛ за первую секунду. В норме ФЖЕЛ за секунду  составляет не менее 70% ЖЕЛ. 

Пневмотахометрия  проводится пневмотахометром Б.Е. Вотчала. Методом пневмотахометрии определяют скорость воздушной струи при  максимально быстром вдохе и  выдохе. У здоровых лиц этот показатель колеблется у мужчин от 5 до 8 л/с, у  женщин — от 4 до 6 л/с. Отмечена зависимость  пневмотахометрического показателя от ЖЕЛ и возраста. Обнаружено, что  чем больше ЖЕЛ, тем выше максимальная скорость выдоха. Пневмотахометрический  показатель зависит от бронхиальной проходимости, силы дыхательной мускулатуры  спортсмена, его возраста, пола и  функционального состояния. 

Величину максимальной скорости выдоха сравнивают с должными величинами, рассчитанными по формуле: 
 
 

должная величина выдоха = ЖЕЛ х 1,2 
 
 

Разница фактической  и должной величин у здоровых людей не должна быть более 15% от должного уровня. У здоровых лиц показатель выдоха больше вдоха. С повышением тренированности  отмечается преобладание максимальной скорости вдоха над выдохом. Увеличение скорости вдоха у спортсменов  объясняется повышением резервных  возможностей легких. 

Объем воздуха, остающегося  в легких после максимального  выдоха (ОО) наиболее полно и точно  характеризует газообмен в легких. 

Одним из основных показателей  внешнего дыхания является газообмен (анализ респираторных газов —  углекислоты и кислорода в  альвеолярном воздухе), то есть поглощение кислорода и выведение углекислоты. Газообмен характеризует внешнее  дыхание на этапе «альвеолярный  воздух — кровь легочных капилляров». Он исследуется методом газовой  хроматографии. 

Функциональная проба  Розенталя позволяет судить о  функциональных возможностях дыхательной  мускулатуры. Проба проводится на спирометре, где у обследуемого 4—5 раз подряд с интервалом в 10—15 с определяют ЖЕЛ. В норме получают одинаковые показатели. Снижение ЖЕЛ на протяжении исследования указывает на утомляемость дыхательных мышц. 

Пневмотонометрический показатель (ПТП, мм рт. ст.) дает возможность  оценить силу дыхательной мускулатуры, которая является основой процесса вентиляции. ПТП снижается при  гиподинамии, при длительных перерывах  в тренировках, при переутомлении  и др. Исследование проводится пневмотонометром В.И. Дубровского и И.И. Дерябина (1972). Исследуемый производит выдох (или  вдох) в мундштук аппарата. В норме  у здоровых лиц ПТП в среднем  составляет у мужчин на выдохе 328 ± 17,4 мм рт. ст., на вдохе — 227 ± 4,1 мм рт. ст., у женщин, соответственно, — 246 ± 1,8 и 200 ± 7,0 мм рт. ст. При заболеваниях легких, гиподинамии, переутомлении эти  показатели снижаются. 

При физических нагрузках, особенно в циклических видах  спорта (лыжные гонки, марафонский бег, гребля академическая и др.), дыхательная  мускулатура является лимитирующим фактором. 

На рис. Частота  дыхания показана функция легких в состоянии покоя и мышечной нагрузки. Общая емкость легких во время нагрузки может несколько  уменьшаться из-за увеличения внутриторакального объема крови. В состоянии покоя  дыхательный объем (ДО) составляет 10—15% ЖЕЛ (450—600 мл), при физической нагрузке может достигать 50% ЖЕЛ. Таким образом, у людей с большой ЖЕЛ дыхательный  объем в условиях интенсивной  физической работы может составлять 3—4 л. Kак видно на рис. Частота дыхания, ДО увеличивается главным образом  за счет резервного объема вдоха. Резервный  объем выдоха даже при тяжелой  физической нагрузке изменяется незначительно. Поскольку во время физической работы остаточный объем увеличивается, а  функциональная остаточная емкость  практически не изменяется, ЖЕЛ несколько  уменьшается. 

Частота дыхания 
 

Функция легких в  состоянии покоя (А) и при максимальной физической нагрузке (Б).

 Частота дыхания  (fR) 10—15 и 40—50 мин-1 соответственно 1 — дыхательный объем; 2 — резервный  объем выдоха; 3 — резервный объем  вдоха; 4 — остаточный объем; 5 —  внутриторакальный объем крови. 

 МГВд — максимально  глубокий вдох; НВд — нормальный  вдох; НВы — нормальный выдох;  МГВы — максимально глубокий  выдох; а — жизненная емкость  легких; б — функциональный остаточный  объем, в — общий объем легких [R. Margaria, P. Cerretelli, 1968] 
 
 

Пробы Штанге и Генчи  дают некоторое представление о  способности организма противостоять  недостатку кислорода. 

Проба Штанге. Измеряется максимальное время задержки дыхания  после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат  пальцами. Здоровые люди задерживают  дыхание в среднем на 40—50 с; спортсмены высокой квалификации — до 5 мин, а спортсменки — от 1,5 до 2,5 мин. 

С улучшением физической подготовленности в результате адаптации  к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следовательно, увеличение этого показателя при повторном  обследовании расценивается (с учетом других показателей), как улучшение  подготовленности (тренированности) спортсмена. 

Проба Генчи. После  неглубокого вдоха сделать выдох  и задержать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания  составляет 25—30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60—90 с. При  хроническом утомлении время  задержки дыхания резко уменьшается. 

Значение проб Штанге и Генчи увеличивается, если вести  наблюдения постоянно, в динамике. 

В.И. Дубровский,

академик РАЕН, МАНПО  и Нью-Йоркской академии наук,

доктор медицинских  наук, профессор

 А.В. Дубровская, врач-педиатр 
 
 

Английский

дыхание – breath

 грудная полость  – thoracic cavity

 система внешнего дыхания – respiratory system

 параметры дыхательной системы – parameters of the respiratory system

 таблицы Гаррис-Бенедикта – Table Harris-Benedict

 оценки и пробы функций дыхания – evaluation and tests of respiratory function 
 
 

<< Назад: Физкультура  и спорт, избранные статьи