Abstract
Functional residual capacity (FRC), vital capacity (VC), and its subdivisions, inspiratory capacity (IC) and expiratory reserve volume (ERV) were measured by spirometry in 140 healthy children (74 boys and 66 girls), aged 6–15 years.
Total lung capacity (TLC) and residual volume (RV) were calculated on the measured lung volumes.
The coefficient of variation was calculated on three successive determinations of IC, ERV and VC and on the calculated values of TLC and RV. The coefficient of variation is considerably large in the RV determination (up to 8,5%) (reflecting the influence of the individual’s cooperation during the measurement of ERV) but it is small in the TCL determination (up to 1,9%) (reflecting the reproducibility of successive measurements of IC and FRC, which is satisfactorily small).
A certain training effect could be observed on the final value of successive measurements of some lung volumes, but nevertheless, this individual adaption is slight (expressed in ml) and without practical clinical importance. The relationship between lung volumes (FRC, VC, TLC, RV) and height, weight, age, and surface area, respectively, have been calculated by regression calculations.
Standing height is the best independent variable for predicting lung volume except in the determination of VC in girls. However, this discrepancy between the predictive equations of VC versus standing height in girls and the other equations, published in this study, is so slight, that it is of no practical importance.
The calculated residual standard deviations of all lung volumes correspond to the values, published by Engström et al. (1956) but are quite different from the results of Geubelle and Breny (1969), whose results are much higher. This discrepancy has been discussed as being caused by the different populations, examined in these studies.
FRC, VC, TLC, and RV are larger in boys than in girls, and these differences are significant. In absolute values (i. e., expressed in ml) these differences are small compared to the corresponding actual values of lung volumes. The growing rate of the lung volumes according to the standing height is similar in boys and girls.
The mean values (and 2 SD) of the FRC/TLC as well as the RV/TLC ratios were calculated for both boys and girls, being almost identical to those, published in literature. There is a slight but significant change of these ratios in relation to age in boys but not in girls. This significant correlation to age in boys is so small, that it is negligible from the practical point of view.
Zusammenfassung
Bei 140 gesunden Kindern (74 Jungen und 66 Mädchen) zwischen dem 6. und 15. Lebensjahr wurden spirographisch folgende Lungenvolumina gemessen: funktionelle Residualkapazität (FRC), Vitalkapazität (VC), inspiratorische Kapazität (IC) und exspiratorisches Reservevolumen (ERV).
Berechnet wurden die Totalkapazität (TLC) und das Residualvolumen (RV). Der Variationskoeffizient wurde für die verschiedenen Lungenvolumina aus drei aufeinanderfolgenden Bestimmungen berechnet. Dieser Variationskoeffizient ist beträchtlich groß für das Residualvolumen (bis zu 8,5%). Er spiegelt wider die erhebliche individuelle Kooperationsbereitschaft des Kindes, die für die Messung des exspiratorischen Reservevolumens notwendig ist. Der Variationskoeffizient ist dagegen klein für die Bestimmung der Totalkapazität (bis zu 1,9%) und spiegelt wider die gute Reproduzierbarkeit der aufeinanderfolgenden Messung der funktionellen Residualkapazität und der inspiratorischen Kapazität im Kindesalter.
Es wurde die Beziehung zwischen den gemessenen Lungenvolumina und verschiedenen Körpermaßen (Größe, Gewicht, Alter, Körperoberfläche) statistisch geprüft. Die Körpergröße ist statistisch die günstigste unabhängige Variable für ein Normwertdiagramm der einzelnen Lungenvolumina. Die in dieser Studie gefundene Ausnahme für die Vitalkapazität bei Mädchen ist ohne praktische Bedeutung.
Die berechnete Reststreuung um die Regressionsgraden Körpergröße/Lungenvolumina entspricht für alle Lungenvolumina den von Engström und Mitarb. 1956 publizierten Daten. Die von Geubelle und Breny 1969 veröffentlichten Werte sind erheblich größer. Diese Unterschiede werden diskutiert. FRC, VC, TLC und RV sind statistisch signifikant größer bei Jungen als bei Mädchen. Dieser Unterschied ist allerdings in absoluten Zahlen (angegeben in ml Lungenvolumen) klein. Die Zunahme des Lungenvolumens bezogen auf die Körpergröße ist in der untersuchten Gruppe von Kindern bei Jungen und Mädchen übereinstimmend.
Für Jungen und Mädchen wurde der Mittelwert (und 2 SD) berechnet für FRC/TLC und RV/TLC. Die Ergebnisse entsprechen denen, die in der Literatur veröffentlicht wurden. Bei Jungen besteht eine signifikante Korrelation zwischen diesen Meßwerten und dem Lebensalter. In Absolutwerten aber ist diese Abhängigkeit so gering, daß sie vernachlässigt werden kann.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
References
Bankstahl, A.: Vergleichende Untersuchungen des Residualvolumens bei Kindern und Jugendlichen mit der Ganzkörperplethysmographie und der Heliummethode. Pneumonologie144, 328 (1971)
Bartels, H., Dejours, P., Kellogg, R.H., Mead, J.: Glossary on respiration gas exchange. J. Appl. Physiol.34, 549 (1973)
Berry, E.M., Edmonds, J.F., Wille, J.H.: Release of prostaglandin E2 and unidentified factors from ventilated lungs. Brit. J. Surg.58, 189 (1971)
De Muth, G.R., Howatt, W.F., Hill, B.M.: Lung function in children. I. Lung volumes. Pediatrics (Suppl.)35, 161 (1965)
Dietzsch, H.J.: Spirographische Normalwerte gesunder Schulkinder. Pädiat. Grenzgeb.6, 195 (1967)
Du Bois, D., Du Bois, E.F.: Clinical calorimetry. X. A formula to estimate the approximate surface area if height and weight be known Arch. Int. Med.17, 863 (1916)
Engström, I., Karlsberg, P., Kraepelien, S.: Respiratory studies in children. I. Lung volumes in healthy children 6–14 years of age. Acta paediat. (Stockholm)46, 277 (1956)
Geubelle, F.: In: Contribution à l’étude fonctionelle du poumon de l’enfant sain et de l’enfant asthmatique. Gembloux, Belgique: Ed. Duclot 1966
Geubelle, F.: In: Volumes pulmonaires, capacités ventilatoires chez l’enfant. Liège: Presses Université 1973
Geubelle, F., Breny, H.: Volumes pulmonaires de filles et de garçons sains, agés de 5 à 16 ans. Poumon et Coeur25, 1051 (1969)
Geubelle, F., Breny, H.: Volumes pulmonaires d’enfants sains, agés de 5 à 16 ans d’origines ethniques differentes. Poumon et Coeur25, 1065 (1969)
Geubelle, F., DeRudder, P.: Etudes respiratoires chez l’enfant. I. La capacité vitale et ses composantes. Acta Paediat. Belg.13, 233 (1959)
Geubelle, F., DeRudder, P.: Respiratory studies in children. II. Functional residual capacity in healthy children. Acta paediat. (Stockholm)50, 277 (1961a)
Geubelle, F., DeRudder, P.: Respiratory studies in children. III. Variability of the lung volumes in healthy children. Acta paediat. (Stockholm)50, 595 (1961b)
Grimby, G., Sonderholm, B.: Spirometric studies in normal subjects. III. Static lung volumes and maximum ventilation in adults with a note on physical fitness. Acta med. scand.173, 199 (1963)
Hardt, H. v. d.: Forced expiratory volumes as a sign of bronchial obstruction? Studies on the so-called exercise induced asthma in children. (in press)
Helliesen, H.J., Cook, C.D., Friedlander, D., Agathon, S.: Studies on respiratory physiology in children. I. mechanics of respiration and lung volumes in 85 normal children 5 to 16 years of age. Pediatrics22, 80 (1958)
Hofmann, D., Geubelle, F.: Die Sekundenkapazität und der Lungengesamtwiderstand bei Kindern mit Asthmasyndrom. Helv. paediat. Acta29, 269 (1974)
Lloyd, C.T.: Bronchoconstruction in man following single deep inspiration. J. Appl. Physiol.18, 114 (1963)
Pappenheimer, J.R.: Standardization of definitions and symbols in respiratory physiology. Fed. Proc.9, 602 (1950)
Parizkova, J.: Total body fat and skinfold thickness in children. Metabolism10, 794, (1961)
Renovanz, H.D.: Spirographische Untersuchungen zur Lungenfunktion bei Kindern und Jugendlichen. Z. Kinderheilk.81, 494 (1958)
Simon, K., Kurtdere, G.: Die Ventilation der gesunden und kranken Lunge bei Kindern und Jugendlichen in Abhängigkeit vom Alter. Prax. Pneumol.18, 121 (1964)
Tanner, J.N., Whitehouse, R.H., Takaishi, M.: Standards from birth to maturity for height, weight, height velocity and weight velocity: British children. Part I and II. Arch. Dis. Child.41, 454, 615 (1966)
Vane, J.R.: Mediators of the anaphylactic reaction, In: Identification of asthma. London: Ciba Foundation, Churchill/Livingstone 1971
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Most of the measurements are part of the inaugural dissertation of R. Nowak-Beneke, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
von der Hardt, H., Nowak-Beneke, R. Lung volumes in healthy boys and girls, 6–15 years of age. Lung 154, 51–63 (1976). https://doi.org/10.1007/BF02713519
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF02713519