शारीरिक और वायुकोशीय मृत स्थान। फेफड़ों का वेंटिलेशन. रक्त से फेफड़ों का संवातन। शारीरिक मृत स्थान. वायुकोशीय वेंटिलेशन श्वसन मृत स्थान

संपूर्ण जटिल प्रक्रिया को तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: बाह्य श्वसन; और आंतरिक (ऊतक) श्वसन।

बाह्य श्वास- शरीर और आसपास की वायुमंडलीय हवा के बीच गैस विनिमय। बाह्य श्वसन में वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के साथ-साथ फुफ्फुसीय केशिकाओं और वायुकोशीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान शामिल होता है।

यह श्वास छाती गुहा की मात्रा में आवधिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप होती है। इसकी मात्रा में वृद्धि साँस लेना (प्रेरणा) प्रदान करती है, कमी - साँस छोड़ना (समाप्ति) प्रदान करती है। साँस लेने और उसके बाद साँस छोड़ने के चरण हैं। साँस लेने के दौरान, वायुमंडलीय हवा वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों में प्रवेश करती है, और साँस छोड़ते समय, हवा का कुछ हिस्सा उन्हें छोड़ देता है।

बाह्य श्वसन के लिए आवश्यक शर्तें:

• सीने में जकड़न;
• आसपास के बाहरी वातावरण के साथ फेफड़ों का मुक्त संचार;
• फेफड़े के ऊतकों की लोच.

एक वयस्क प्रति मिनट 15-20 साँसें लेता है। शारीरिक रूप से प्रशिक्षित लोगों की साँसें दुर्लभ (प्रति मिनट 8-12 साँसें तक) और गहरी होती हैं।

बाह्य श्वसन का अध्ययन करने की सबसे सामान्य विधियाँ

फेफड़ों की श्वसन क्रिया का आकलन करने के तरीके:

• न्यूमोग्राफी
• स्पिरोमेट्री
• स्पाइरोग्राफी
• न्यूमोटैकोमेट्री
• रेडियोग्राफ़
• एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी
• अल्ट्रासोनोग्राफी
• चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग
• ब्रोंकोग्राफी
• ब्रोंकोस्कोपी
• रेडियोन्यूक्लाइड विधियाँ
• गैस पतला करने की विधि

स्पिरोमेट्री- स्पाइरोमीटर उपकरण का उपयोग करके साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा को मापने की एक विधि। टर्बिमेट्रिक सेंसर के साथ-साथ पानी वाले विभिन्न प्रकार के स्पाइरोमीटर का उपयोग किया जाता है, जिसमें साँस छोड़ने वाली हवा को पानी में रखी स्पाइरोमीटर घंटी के नीचे एकत्र किया जाता है। साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा घंटी के उठने से निर्धारित होती है। हाल ही में, कंप्यूटर सिस्टम से जुड़े वॉल्यूमेट्रिक वायु प्रवाह वेग में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। विशेष रूप से, बेलारूस आदि में निर्मित "स्पाइरोमीटर एमएएस-1" जैसी कंप्यूटर प्रणाली इस सिद्धांत पर काम करती है, ऐसी प्रणालियाँ न केवल स्पिरोमेट्री, बल्कि स्पाइरोग्राफी, साथ ही न्यूमोटैचोग्राफी) को भी अंजाम देना संभव बनाती हैं।

स्पाइरोग्राफी -साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा को लगातार रिकॉर्ड करने की एक विधि। परिणामी ग्राफिकल वक्र को स्पाइरोफम्मा कहा जाता है। स्पाइरोग्राम का उपयोग करके, आप फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता और ज्वारीय मात्रा, श्वसन दर और फेफड़ों के स्वैच्छिक अधिकतम वेंटिलेशन का निर्धारण कर सकते हैं।

न्यूमोटेकोग्राफी -साँस ली गई और छोड़ी गई हवा के वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर की निरंतर रिकॉर्डिंग की विधि।

श्वसन तंत्र का अध्ययन करने की कई अन्य विधियाँ हैं। इनमें छाती की प्लीथिस्मोग्राफी, श्वसन पथ और फेफड़ों से हवा गुजरने पर उत्पन्न होने वाली ध्वनियों को सुनना, फ्लोरोस्कोपी और रेडियोग्राफी, साँस छोड़ने वाले वायु प्रवाह में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री का निर्धारण आदि शामिल हैं। इनमें से कुछ तरीकों पर नीचे चर्चा की गई है।

बाह्य श्वसन के आयतन सूचक

फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं के बीच संबंध चित्र में प्रस्तुत किया गया है। 1.

बाह्य श्वसन का अध्ययन करते समय निम्नलिखित संकेतकों और उनके संक्षिप्ताक्षरों का उपयोग किया जाता है।

फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी)- यथासंभव गहरी प्रेरणा के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा (4-9 लीटर)।

चावल। 1. फेफड़ों की मात्रा और क्षमताओं का औसत मूल्य

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी)- हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति अधिकतम साँस लेने के बाद सबसे गहरी, सबसे धीमी साँस छोड़ते हुए छोड़ सकता है।

मानव फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता 3-6 लीटर है। हाल ही में, न्यूमोटाकोग्राफ़िक तकनीक की शुरुआत के कारण, तथाकथित बलात् प्राणाधार क्षमता(एफवीसी)। एफवीसी का निर्धारण करते समय, विषय को यथासंभव गहरी साँस लेने के बाद, यथासंभव गहरी साँस छोड़ना चाहिए। इस मामले में, पूरे साँस छोड़ने के दौरान साँस छोड़ने वाले वायु प्रवाह की अधिकतम वॉल्यूमेट्रिक गति प्राप्त करने के उद्देश्य से साँस छोड़ना चाहिए। ऐसे जबरन साँस छोड़ने का कंप्यूटर विश्लेषण बाहरी श्वसन के दर्जनों संकेतकों की गणना करना संभव बनाता है।

महत्वपूर्ण क्षमता का व्यक्तिगत सामान्य मूल्य कहलाता है फेफड़ों की उचित क्षमता(जेईएल)। इसकी गणना ऊंचाई, शरीर के वजन, उम्र और लिंग के आधार पर सूत्रों और तालिकाओं का उपयोग करके लीटर में की जाती है। 18-25 वर्ष की महिलाओं के लिए, गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है

जेईएल = 3.8*पी + 0.029*बी - 3.190; एक ही उम्र के पुरुषों के लिए

अवशिष्ट मात्रा

जेईएल = 5.8*पी + 0.085*बी - 6.908, जहां पी ऊंचाई है; बी-आयु (वर्ष)।

मापा वीसी का मूल्य कम माना जाता है यदि यह कमी वीसी स्तर के 20% से अधिक है।

यदि बाहरी श्वसन के संकेतक के लिए "क्षमता" नाम का उपयोग किया जाता है, तो इसका मतलब है कि ऐसी क्षमता की संरचना में छोटी इकाइयाँ शामिल हैं जिन्हें आयतन कहा जाता है। उदाहरण के लिए, टीएलसी में चार खंड होते हैं, महत्वपूर्ण क्षमता - तीन खंडों की।

ज्वारीय मात्रा (TO)- यह एक श्वसन चक्र में फेफड़ों में प्रवेश करने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा है। इस सूचक को श्वास की गहराई भी कहा जाता है। एक वयस्क में आराम के समय, डीओ 300-800 मिली (वीसी मान का 15-20%) होता है; एक महीने का बच्चा - 30 मिली; एक वर्ष पुराना - 70 मिली; दस साल पुराना - 230 मिली। यदि श्वास की गहराई सामान्य से अधिक हो तो ऐसी श्वास कहलाती है हाइपरपेनिया- अत्यधिक, गहरी सांस लेना, लेकिन यदि डीओ सामान्य से कम हो तो सांस लेना कहा जाता है oligopnea- अपर्याप्त, उथली श्वास। सांस लेने की सामान्य गहराई और आवृत्ति पर इसे कहा जाता है यूपनिया- सामान्य, पर्याप्त श्वास। वयस्कों में सामान्य विश्राम श्वसन दर 8-20 साँस प्रति मिनट है; एक महीने का बच्चा - लगभग 50; एक वर्ष का - 35; दस साल पुराना - 20 चक्र प्रति मिनट।

प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा (आईआर इंडस्ट्रीज़)- हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति शांत सांस के बाद ली गई सबसे गहरी सांस के साथ अंदर ले सकता है। सामान्य PO मान VC मान (2-3 लीटर) का 50-60% है।

निःश्वसन आरक्षित मात्रा (ईआर विस्तार)- हवा की वह मात्रा जो एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद सबसे गहरी साँस छोड़ते हुए छोड़ सकता है। आम तौर पर, आरओ मान महत्वपूर्ण क्षमता का 20-35% (1-1.5 लीटर) होता है।

अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (आरएलवी)- अधिकतम गहरी साँस छोड़ने के बाद श्वसन पथ और फेफड़ों में बची हुई हवा। इसका मूल्य 1-1.5 लीटर (TEL का 20-30%) है। वृद्धावस्था में, फेफड़ों के लोचदार कर्षण में कमी, ब्रोन्कियल धैर्य, श्वसन मांसपेशियों की ताकत में कमी और छाती की गतिशीलता में कमी के कारण टीआरएल का मूल्य बढ़ जाता है। 60 वर्ष की आयु में, यह पहले से ही TEL का लगभग 45% है।

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)- शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में बची हुई हवा। इस क्षमता में अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (आरवीवी) और श्वसन आरक्षित मात्रा (ईआरवी) शामिल हैं।

साँस लेने के दौरान श्वसन प्रणाली में प्रवेश करने वाली सभी वायुमंडलीय हवा गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, लेकिन केवल वह वायुकोश तक पहुँचती है, जिसके आसपास की केशिकाओं में रक्त प्रवाह का पर्याप्त स्तर होता है। इस संबंध में, कुछ कहा जाता है डेड स्पेस।

एनाटॉमिकल डेड स्पेस (एएमपी)- यह श्वसन पथ में श्वसन ब्रोन्किओल्स के स्तर तक स्थित हवा की मात्रा है (इन ब्रोन्किओल्स में पहले से ही एल्वियोली है और गैस विनिमय संभव है)। एएमपी का आकार 140-260 मिली है और यह मानव संविधान की विशेषताओं पर निर्भर करता है (समस्याओं को हल करते समय जिसमें एएमपी को ध्यान में रखना आवश्यक है, लेकिन इसका मूल्य इंगित नहीं किया गया है, एएमपी की मात्रा बराबर ली जाती है) 150 मिली तक)।

फिजियोलॉजिकल डेड स्पेस (पीडीएस)- श्वसन पथ और फेफड़ों में प्रवेश करने वाली और गैस विनिमय में भाग नहीं लेने वाली हवा की मात्रा। एफएमपी शारीरिक मृत स्थान से बड़ा है, क्योंकि इसमें यह एक अभिन्न अंग के रूप में शामिल है। श्वसन पथ में हवा के अलावा, एफएमपी में वह हवा शामिल होती है जो फुफ्फुसीय एल्वियोली में प्रवेश करती है, लेकिन इन एल्वियोली में रक्त के प्रवाह की अनुपस्थिति या कमी के कारण रक्त के साथ गैसों का आदान-प्रदान नहीं करती है (इस हवा को कभी-कभी कहा जाता है) वायुकोशीय मृत स्थान)।आम तौर पर, कार्यात्मक मृत स्थान का मूल्य ज्वारीय मात्रा का 20-35% होता है। इस मान में 35% से ऊपर की वृद्धि कुछ बीमारियों की उपस्थिति का संकेत दे सकती है।

तालिका 1. फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के संकेतक

चिकित्सा पद्धति में, श्वास उपकरणों (उच्च ऊंचाई वाली उड़ानें, स्कूबा डाइविंग, गैस मास्क) को डिजाइन करते समय और कई नैदानिक ​​​​और पुनर्जीवन उपायों को करते समय मृत स्थान कारक को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। जब ट्यूब, मास्क, होज़ के माध्यम से साँस लेते हैं, तो अतिरिक्त मृत स्थान मानव श्वसन प्रणाली से जुड़ा होता है और, साँस लेने की गहराई में वृद्धि के बावजूद, वायुमंडलीय हवा के साथ एल्वियोली का वेंटिलेशन अपर्याप्त हो सकता है।

साँस लेने की मात्रा मिनट

मिनट श्वसन मात्रा (MRV)- 1 मिनट में फेफड़ों और श्वसन पथ के माध्यम से प्रसारित हवा की मात्रा। एमओआर निर्धारित करने के लिए, गहराई, या ज्वारीय मात्रा (टीवी), और श्वसन आवृत्ति (आरआर) जानना पर्याप्त है:

MOD = TO * BH।

घास काटने में, एमओडी 4-6 लीटर/मिनट है। इस सूचक को अक्सर फुफ्फुसीय वेंटिलेशन (वायुकोशीय वेंटिलेशन से अलग) भी कहा जाता है।

वायुकोशीय वेंटिलेशन

वायुकोशीय वेंटिलेशन (एवीएल)- 1 मिनट में फुफ्फुसीय एल्वियोली से गुजरने वाली वायुमंडलीय हवा की मात्रा। वायुकोशीय वेंटिलेशन की गणना करने के लिए, आपको एएमपी का मूल्य जानना होगा। यदि यह प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं किया गया है, तो गणना के लिए एएमपी की मात्रा 150 मिलीलीटर के बराबर ली जाती है। वायुकोशीय वेंटिलेशन की गणना करने के लिए, आप सूत्र का उपयोग कर सकते हैं

एवीएल = (डीओ - एएमपी)। बीएच.

उदाहरण के लिए, यदि किसी व्यक्ति की सांस लेने की गहराई 650 मिलीलीटर है, और श्वसन दर 12 है, तो एवीएल 6000 मिलीलीटर (650-150) के बराबर है। 12.

एबी = (डीओ - डब्लूएमडी) * बीएच = डीओ अलव * बीएच

• एबी - वायुकोशीय वेंटिलेशन;
• डीओ एल्वे - वायुकोशीय वेंटिलेशन की ज्वारीय मात्रा;
• आरआर - श्वसन दर

अधिकतम वेंटिलेशन (एमवीवी)- हवा की अधिकतम मात्रा जो 1 मिनट में किसी व्यक्ति के फेफड़ों के माध्यम से प्रसारित की जा सकती है। एमवीएल को आराम के समय स्वैच्छिक हाइपरवेंटिलेशन द्वारा निर्धारित किया जा सकता है (जितना संभव हो उतनी गहराई से और अक्सर तिरछी सांस लेने की अनुमति 15 सेकंड से अधिक नहीं है)। विशेष उपकरणों की सहायता से, एमवीएल निर्धारित किया जा सकता है जब कोई व्यक्ति गहन शारीरिक कार्य कर रहा हो। किसी व्यक्ति के संविधान और उम्र के आधार पर, एमवीएल मानदंड 40-170 एल/मिनट की सीमा के भीतर है। एथलीटों में, एमवीएल 200 एल/मिनट तक पहुंच सकता है।

बाह्य श्वसन के प्रवाह सूचक

फेफड़ों की मात्रा और क्षमता के अलावा, तथाकथित बाह्य श्वसन के प्रवाह सूचक.उनमें से एक, शिखर निःश्वसन प्रवाह दर, को निर्धारित करने की सबसे सरल विधि है शिखर प्रवाहमापी.पीक फ्लो मीटर घर पर उपयोग के लिए सरल और काफी किफायती उपकरण हैं।

चरम निःश्वसन प्रवाह दर(पीओएस) - जबरन साँस छोड़ने के दौरान हासिल की गई साँस छोड़ने वाली हवा की अधिकतम वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर।

न्यूमोटैकोमीटर डिवाइस का उपयोग करके, आप न केवल साँस छोड़ने की चरम वॉल्यूमेट्रिक प्रवाह दर निर्धारित कर सकते हैं, बल्कि साँस लेना भी निर्धारित कर सकते हैं।

एक चिकित्सा अस्पताल सेटिंग में, प्राप्त जानकारी के कंप्यूटर प्रसंस्करण के साथ न्यूमोटोग्राफ़ उपकरण तेजी से आम होते जा रहे हैं। इस प्रकार के उपकरण, फेफड़ों की मजबूर महत्वपूर्ण क्षमता के साँस छोड़ने के दौरान बनाए गए वायु प्रवाह के वॉल्यूमेट्रिक वेग की निरंतर रिकॉर्डिंग के आधार पर, बाहरी श्वसन के दर्जनों संकेतकों की गणना करना संभव बनाते हैं। अक्सर, साँस छोड़ने के समय पीओएस और अधिकतम (तात्कालिक) वॉल्यूमेट्रिक वायु प्रवाह दर 25, 50, 75% एफवीसी के रूप में निर्धारित की जाती है। इन्हें क्रमशः संकेतक एमओएस 25, एमओएस 50, एमओएस 75 कहा जाता है। एफवीसी 1 की परिभाषा भी लोकप्रिय है - 1 ई के बराबर समय के लिए मजबूर समाप्ति की मात्रा। इस सूचक के आधार पर, टिफ़नो इंडेक्स (संकेतक) की गणना की जाती है - एफवीसी 1 से एफवीसी का अनुपात प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक वक्र भी दर्ज किया गया है जो मजबूर साँस छोड़ने के दौरान वायु प्रवाह के वॉल्यूमेट्रिक वेग में परिवर्तन को दर्शाता है (चित्र 2.4)। इस मामले में, वॉल्यूमेट्रिक वेग (एल/एस) ऊर्ध्वाधर अक्ष पर प्रदर्शित होता है, और उत्सर्जित एफवीसी का प्रतिशत क्षैतिज अक्ष पर प्रदर्शित होता है।

दिखाए गए ग्राफ में (चित्र 2, ऊपरी वक्र), शीर्ष पीवीसी के मूल्य को इंगित करता है, वक्र पर 25% एफवीसी के साँस छोड़ने के क्षण का प्रक्षेपण एमवीसी 25 की विशेषता है, 50% और 75% एफवीसी का प्रक्षेपण मेल खाता है एमवीसी 50 और एमवीसी 75 के मान। न केवल व्यक्तिगत बिंदुओं पर प्रवाह वेग, बल्कि वक्र का संपूर्ण पाठ्यक्रम भी नैदानिक ​​​​महत्व का है। इसका भाग, उत्सर्जित एफवीसी के 0-25% के अनुरूप, बड़ी ब्रांकाई, श्वासनली की वायु धैर्य को दर्शाता है, और एफवीसी के 50 से 85% तक का क्षेत्र - छोटे ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की धैर्य को दर्शाता है। 75-85% एफवीसी के श्वसन क्षेत्र में निचले वक्र के अवरोही भाग में विक्षेपण छोटी ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की सहनशीलता में कमी का संकेत देता है।

चावल। 2. धारा श्वास संकेतक। नोट वक्र - एक स्वस्थ व्यक्ति का आयतन (ऊपरी), छोटी ब्रांकाई (निचला) में अवरोधक रुकावट वाला रोगी

सूचीबद्ध मात्रा और प्रवाह संकेतकों का निर्धारण बाहरी श्वसन प्रणाली की स्थिति का निदान करने में किया जाता है। क्लिनिक में बाहरी श्वसन के कार्य को चिह्नित करने के लिए, निष्कर्षों के चार प्रकारों का उपयोग किया जाता है: सामान्य, अवरोधक विकार, प्रतिबंधात्मक विकार, मिश्रित विकार (अवरोधक और प्रतिबंधात्मक विकारों का एक संयोजन)।

बाह्य श्वसन के अधिकांश प्रवाह और आयतन संकेतकों के लिए, उचित (गणना) मान से उनके मान का 20% से अधिक विचलन मानक से बाहर माना जाता है।

बाधक विकार- ये वायुमार्गों की सहनशीलता में रुकावटें हैं, जिससे उनके वायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि होती है। इस तरह के विकार निचले श्वसन पथ की चिकनी मांसपेशियों के बढ़े हुए स्वर के परिणामस्वरूप विकसित हो सकते हैं, श्लेष्म झिल्ली की अतिवृद्धि या सूजन के साथ (उदाहरण के लिए, तीव्र श्वसन वायरल संक्रमण के साथ), बलगम का संचय, प्यूरुलेंट डिस्चार्ज, की उपस्थिति में। एक ट्यूमर या विदेशी शरीर, ऊपरी श्वसन पथ की सहनशीलता का अनियमित होना और अन्य मामले।

वायुमार्ग में अवरोधक परिवर्तनों की उपस्थिति का आकलन पीओएस, एफवीसी 1, एमओएस 25, एमओएस 50, एमओएस 75, ​​एमओएस 25-75, एमओएस 75-85, टिफ़नो परीक्षण सूचकांक और एमवीएल के मूल्य में कमी से किया जाता है। टिफ़नो परीक्षण दर आम तौर पर 70-85% होती है; 60% की कमी को मध्यम विकार का संकेत माना जाता है, और 40% को ब्रोन्कियल रुकावट का एक गंभीर विकार माना जाता है। इसके अलावा, अवरोधक विकारों के साथ, अवशिष्ट मात्रा, कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और कुल फेफड़ों की क्षमता जैसे संकेतक बढ़ जाते हैं।

प्रतिबंधात्मक उल्लंघन- यह साँस लेते समय फेफड़ों के विस्तार में कमी है, फेफड़ों के श्वसन भ्रमण में कमी है। ये विकार फेफड़ों के अनुपालन में कमी, छाती को नुकसान, आसंजन की उपस्थिति, तरल पदार्थ का संचय, शुद्ध सामग्री, फुफ्फुस गुहा में रक्त, श्वसन मांसपेशियों की कमजोरी, न्यूरोमस्कुलर सिनैप्स और अन्य में उत्तेजना के बिगड़ा हुआ संचरण के कारण विकसित हो सकते हैं। कारण.

फेफड़ों में प्रतिबंधात्मक परिवर्तनों की उपस्थिति महत्वपूर्ण क्षमता में कमी (उचित मूल्य का कम से कम 20%) और एमवीएल (गैर-विशिष्ट संकेतक) में कमी के साथ-साथ फेफड़ों के अनुपालन में कमी और, कुछ मामलों में निर्धारित होती है। , टिफ़नो परीक्षण स्कोर में वृद्धि (85% से अधिक)। प्रतिबंधात्मक विकारों के साथ, फेफड़ों की कुल क्षमता, कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और अवशिष्ट मात्रा कम हो जाती है।

बाह्य श्वसन प्रणाली के मिश्रित (अवरोधक और प्रतिबंधात्मक) विकारों के बारे में निष्कर्ष उपरोक्त प्रवाह और मात्रा संकेतकों में एक साथ परिवर्तन की उपस्थिति से किया जाता है।

फेफड़ों का आयतन और क्षमताएँ

ज्वार की मात्रा -यह हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत अवस्था में अंदर लेता और छोड़ता है; एक वयस्क में यह 500 मिलीलीटर है।

प्रेरणात्मक आरक्षित मात्रा- यह हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत सांस के बाद अंदर ले सकता है; इसका आकार 1.5-1.8 लीटर है।

निःश्वसन आरक्षित मात्रा -यह हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद बाहर निकाल सकता है; यह मात्रा 1-1.5 लीटर है.

अवशिष्ट मात्रा -यह हवा की वह मात्रा है जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है; अवशिष्ट मात्रा 1 -1.5 लीटर है।

चावल। 3. फेफड़े के वेंटिलेशन के दौरान ज्वारीय मात्रा, फुफ्फुस और वायुकोशीय दबाव में परिवर्तन

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता(वीसी) हवा की वह अधिकतम मात्रा है जिसे कोई व्यक्ति गहरी सांस के बाद छोड़ सकता है। महत्वपूर्ण क्षमता में श्वसन आरक्षित मात्रा, ज्वारीय मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा शामिल हैं। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता स्पाइरोमीटर द्वारा निर्धारित की जाती है, और इसे निर्धारित करने की विधि को स्पाइरोमेट्री कहा जाता है। पुरुषों में महत्वपूर्ण क्षमता 4-5.5 लीटर है, और महिलाओं में - 3-4.5 लीटर है। यह बैठने या लेटने की तुलना में खड़े होने की स्थिति में अधिक होता है। शारीरिक प्रशिक्षण से महत्वपूर्ण क्षमता में वृद्धि होती है (चित्र 4)।

चावल। 4. फुफ्फुसीय मात्रा और क्षमता का स्पाइरोग्राम

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता(एफआरसी) शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा है। एफआरसी निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग है और 2.5 लीटर के बराबर है।

फेफड़ों की कुल क्षमता(ओईएल) - पूर्ण प्रेरणा के अंत में फेफड़ों में हवा की मात्रा। टीएलसी में फेफड़ों की अवशिष्ट मात्रा और महत्वपूर्ण क्षमता शामिल है।

मृत स्थान हवा से बनता है जो वायुमार्ग में स्थित होता है और गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है। जब आप सांस लेते हैं, तो वायुमंडलीय हवा के अंतिम हिस्से मृत स्थान में प्रवेश करते हैं और, इसकी संरचना को बदले बिना, जब आप सांस छोड़ते हैं तो इसे छोड़ देते हैं। शांत श्वास के दौरान मृत स्थान की मात्रा लगभग 150 मिलीलीटर या ज्वारीय मात्रा का लगभग 1/3 होती है। इसका मतलब यह है कि 500 ​​मिली साँस की हवा में से केवल 350 मिली वायुकोशिका में प्रवेश करती है। एक शांत साँस छोड़ने के अंत तक, एल्वियोली में लगभग 2500 मिलीलीटर हवा (एफआरसी) होती है, इसलिए प्रत्येक शांत सांस के साथ, एल्वियोली हवा का केवल 1/7 भाग नवीनीकृत होता है।

साँस की हवा में इतनी कम मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड होती है कि इसे नज़रअंदाज किया जा सकता है। इस प्रकार, सभी कार्बन डाइऑक्साइड एल्वियोली से उत्सर्जित गैस में प्रवेश करती है, जहां यह फुफ्फुसीय परिसंचरण की केशिकाओं से प्रवेश करती है। साँस छोड़ने के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड युक्त वायुकोशीय गैस मृत अंतरिक्ष गैस द्वारा पतला हो जाती है। इससे वायुकोशीय की तुलना में उत्सर्जित गैस में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में गिरावट आती है (यहां मृत स्थान को शारीरिक के रूप में समझा जाता है, न कि शारीरिक रूप से)।...

चावल। 3-2. मृत स्थान के प्रकार. (ए) एल पाथोम और एच उसकी चोटी। दोनों इकाइयों में, रक्त प्रवाह वेंटिलेशन के वितरण से मेल खाता है। एकमात्र क्षेत्र जहां गैस विनिमय नहीं होता है, वे संचालन वीपी (छायांकित) हैं। इसलिए, इस मॉडल में सभी मृत स्थान संरचनात्मक हैं। फुफ्फुसीय नसों का रक्त पूरी तरह से ऑक्सीजन युक्त होता है। (बी) शारीरिक. एक इकाई में, वेंटिलेशन रक्त प्रवाह (दाहिनी इकाई) से जुड़ा है, दूसरे (बाएं इकाई) में कोई रक्त प्रवाह नहीं है। इस मॉडल में, शारीरिक मृत स्थान में फेफड़ों का शारीरिक और भौतिक क्षेत्र शामिल है। फुफ्फुसीय नसों का रक्त आंशिक रूप से ऑक्सीजन युक्त होता है।

एक साधारण द्रव्यमान संतुलन समीकरण का उपयोग करके हम गणना कर सकते हैं शारीरिक मृत स्थान और ज्वारीय आयतन का अनुपात,वीएल)/वीटी.

किसी भी समय श्वसन प्रणाली में कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) की कुल मात्रा सीओ 2 (वायुकोशीय मात्रा) युक्त मूल मात्रा और एल्वियोली में सीओ 2 की एकाग्रता का उत्पाद है।

एल्वियोली में O 2, CO 2, N 2 और जल वाष्प सहित गैसों का मिश्रण होता है। उनमें से प्रत्येक में गतिज ऊर्जा होती है, जिससे दबाव बनता है (आंशिक दबाव)।वायुकोशीय CO 2 सांद्रता की गणना वायुकोशीय CO 2 के आंशिक दबाव को वायुकोश में गैसों और जल वाष्प के आंशिक दबाव के योग से विभाजित करके की जाती है (अध्याय 9)। चूँकि एल्वियोली में आंशिक दबाव का योग बैरोमीटर के दबाव के बराबर होता है, एल्वियोली सामग्री CO2 की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

रसो वायुकोशीय सीओ 2 सामग्री = वैक्स------- 2 - ,

कहा पे: वीए - वायुकोशीय मात्रा,

PACO 2 एल्वियोली में CO 2 का आंशिक दबाव है, PB बैरोमीटर का दबाव है।

वायुकोशीय CO2 के मृत अंतरिक्ष गैस के साथ मिश्रित होने के बाद CO2 की कुल मात्रा समान रहती है। इसलिए, प्रत्येक साँस छोड़ने के दौरान निकलने वाली CO2 की मात्रा की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

Vrx^L-VAx*^,

कहां: РЁСО 2, उत्सर्जित गैस में CO 2 का औसत आंशिक दबाव है। समीकरण को और अधिक सरलता से इस प्रकार लिखा जा सकता है:

वीटी एक्स रोसो? = वीए x पीएसी0 2।

समीकरण से पता चलता है कि प्रत्येक साँस छोड़ने के दौरान निकलने वाली CO2 की मात्रा, जिसे ज्वारीय मात्रा के उत्पाद और साँस छोड़ने वाली गैस में CO2 के आंशिक दबाव के रूप में परिभाषित किया गया है, एल्वियोली में CO2 की मात्रा के बराबर है। फुफ्फुसीय परिसंचरण से एल्वियोली में प्रवेश करने वाली गैस में सीओ 2 नष्ट नहीं होता है या नहीं जुड़ता है; साँस छोड़ने वाली हवा में सीओ 2 का आंशिक दबाव (आरआईएस() 2) गैस के साथ शारीरिक मृत स्थान के कमजोर पड़ने के परिणामस्वरूप एक नए स्तर पर स्थापित होता है। समीकरण में VT को (VD + va) से बदलने पर, हमें मिलता है:

(VD + va) x РОСО 2 = va x РДСО 2।

Ud को (Ut - U D) से प्रतिस्थापित करके समीकरण को रूपांतरित करने पर प्राप्त होता है:

यूआर = उथ रास °* - रेस °*। जीजेड-8]

समीकरण को अधिक सामान्यतः व्यक्त किया जा सकता है:

वीडी रासो 2 -रेसो 2

= -----^-------एल

समीकरण ज्ञात है बोह्र के समीकरण की तरह,दर्शाता है कि मृत स्थान और ज्वारीय आयतन के अनुपात की गणना वायुकोशीय पीसी() 2 और वायुकोशीय पीसी() 2 द्वारा छोड़ी गई गैसों के बीच अंतर के भागफल के रूप में की जा सकती है। चूँकि वायुकोशीय PC() 2 व्यावहारिक रूप से धमनी Pco 2 (PaC() 2) के समान है, Vo/Vt की गणना धमनी रक्त और उत्सर्जित गैस के नमूनों में Pco 2 के एक साथ माप का उपयोग करके की जा सकती है।

गणना के लिए एक उदाहरण के रूप में, एक स्वस्थ व्यक्ति के डेटा पर विचार करें जिसका मिनट वेंटिलेशन (6 एल/मिनट) 0.6 एल की ज्वारीय मात्रा और 10 सांस/मिनट की श्वसन दर के साथ हासिल किया गया था। धमनी रक्त के नमूने में, PaC() 2 40 मिमी Hg के बराबर था। कला।, और उत्सर्जित गैस RECO के नमूने में, - 28 मिमी एचजी। कला। इन मात्राओं को समीकरण में प्रस्तुत करने पर, हम पाते हैं:

У°Л°_--?в = 0.30 वीटी 40

डेड स्पेस ईओ

इसलिए Y D (0.30 x 600 ml) या 180 ml है, और Y A (600 iv./i 180 ml) या 420 ml है। किसी भी स्वस्थ वयस्क के लिए, V0/U"G 0.30 से 0.35 तक होता है।

वीडी/वीटी पर पंखे के पैटर्न का प्रभाव

पिछले उदाहरण में, ज्वार की मात्रा और श्वसन दर को सटीक रूप से निर्दिष्ट किया गया था, जिससे वीडी/वीटी मान निर्धारित होने के बाद वीडी और वीटी की गणना की जा सके। विचार करें कि क्या होता है जब एक स्वस्थ 70 किलोग्राम का व्यक्ति एक ही मिनट के वेंटिलेशन को बनाए रखने के लिए तीन अलग-अलग श्वास पैटर्न का उपयोग करता है (चित्रा 3-3)।

चित्र में. 3-जेडए वीई 6 एल/मिनट है, यूटी 600 मिली है और एफ 10 सांस/मिनट है। 70 किलोग्राम वजन वाले व्यक्ति में मृत स्थान का आयतन लगभग 150 मिलीलीटर होता है। केट ने पहले उल्लेख किया था कि शरीर के वजन के प्रति पाउंड में 1 मिलीलीटर मृत स्थान होता है। इसलिए VI) 1500 ml (150x10), va -4500 ml (450x10), और VD/VT - 150/600 या 0.25 के बराबर है।

विषय ने सांस लेने की दर को 20 सांस/मिनट तक बढ़ा दिया (चित्र 3-3बी)। एनएसएलएन\ "एम 6 लीटर/मिनट के समान स्तर पर बनाए रखा गया था, तो वीटी 300 मिलीलीटर के बराबर होगा। पी;>और यू जी>बी 150 मिली वीडी और यूए 3000 मिली/मिनट तक पहुंच जाता है। यूडी/यूटी बढ़कर 150/300 या 0.5 हो जाएगा। यह तीव्र उथली श्वास पद्धति अप्रभावी प्रतीत होती है साथबिल्कुल

चावल। 3-3.मृत स्थान की मात्रा पर श्वसन पैटर्न का प्रभाव, अलनेस्पिरोपिया और वीएन/वी"आर का परिमाण। मृत स्थान को छायांकित क्षेत्र द्वारा दर्शाया गया है!") प्रत्येक मामले में, मिनट वेंटिलेशन 6 एल/मिनट है; श्वसन तंत्र ने i> koip.e idg.ha दिखाया। (ए) ज्वारीय मात्रा 600 मिलीलीटर है, श्वसन दर 10 सांस/मिनट है। (बी) ज्वार की मात्रा कम हो जाती है, और श्वसन दर दोगुनी हो जाती है। (बी) ज्वार की मात्रा दोगुनी हो जाती है और आवृत्ति दोगुनी हो जाती है<ч

11।

उत्सर्जन का दृश्य सीओ 2, चूँकि प्रत्येक साँस का आधा भाग मृत स्थान को हवा देता है।

अंत में, वीटी बढ़कर 1200 मिली हो गई, और श्वसन दर घटकर 5 सांस/मिनट हो गई (चित्र 3-3 बी)।

व्लि! वही रहा - 6 एल/मिनट, वीडी घट गया डी< 750 мл/мин, a va повысилась до 5250 мл/мин. VD/VT уменьшилось до 150/1201 или 0.125. Во всех трех примерах общая вентиляция оставалась без изменений, од нако заметно отличалась альвеолярная вентиляция. Из дальнейшего обсуждение станет ясно, что альвеолярная вентиляция является определяющим фактором ско рости выделения СО 2 .

वायुकोशीय वेंटिलेशन और सीओ 2 गठन की दर के बीच संबंध

आराम के समय 70 किलो वजन वाले एक स्वस्थ व्यक्ति में CO 2 (Vco 2) बनने की दर लगभग 200 मिली प्रति 1 मिनट होती है। श्वसन विनियमन प्रणाली PaC() 2 को 40 मिमी एचजी के स्तर पर बनाए रखने के लिए "सेट" है। कला। (अध्याय 16). स्थिर अवस्था में, जिस गति से सीओ 2शरीर से उत्सर्जित पदार्थ इसके बनने की दर के बराबर होता है। PaC() 2, VCO 2 और VA के बीच संबंध नीचे दिया गया है:

वीए = केएक्स-^-एल

जहां: K 0.863 के बराबर एक स्थिरांक है; वीए को बीटीपीएस प्रणाली में व्यक्त किया गया है, और वीसीओ 2 को एसटीपीडी प्रणाली में व्यक्त किया गया है (परिशिष्ट 1, पृष्ठ 306)।

समीकरण से पता चलता है कि कार्बन डाइऑक्साइड निर्माण की एक स्थिर दर पर, PaCO- वायुकोशीय वेंटिलेशन के विपरीत अनुपात में बदलता है (चित्र 3-4)। राडार() 2 और इसलिए RaS() 2 (जिसकी पहचान अध्याय 9 और 13 में चर्चा की गई है) की वीए पर निर्भरता का अनुमान चित्र का उपयोग करके लगाया जा सकता है। 3-4. वास्तव में, Pco 2 (वायुकोशीय और धमनी) में परिवर्तन \/d और vk,t के बीच संबंध से निर्धारित होते हैं। इ। वीडी/वीटी मान (अनुभाग "शारीरिक मृत स्थान की मात्रा की गणना")। जितना अधिक VD/VT, उतना अधिक Vi<; необходима для измене­ния Уд и РаСО;,.

वायुकोशीय वेंटिलेशन, वायुकोशीय पीओ 2 और वायुकोशीय पीसीओ 2 के बीच संबंध

जिस तरह पीएलसीओ 2 सीओ 2 उत्पादन और वायुकोशीय वेंटिलेशन के बीच संतुलन द्वारा निर्धारित किया जाता है, वायुकोशीय पी() 2 (पी/\() 2) वायुकोशीय-केशिका झिल्ली (अध्याय 9) के माध्यम से ऑक्सीजन अवशोषण की दर का एक कार्य है और वायुकोशीय

चावल। 3-4. वायुकोशीय वेंटिलेशन और वायुकोशीय पीएसएच के बीच संबंध। वायुकोशीय पीसीओ वायुकोशीय वेंटिलेशन से विपरीत रूप से संबंधित है। मृत स्थान वेंटिलेशन और सामान्य वेंटिलेशन के बीच संबंध से वोकडीएसआईएस की डिग्री "पज़्या मिलु प्युलुलेंट वेंटिलेशन को वायुकोशीय आरसी:ओ, :; एपीएमएसआईटी में बदल देती है। यह अनुपात गठन की एक स्थिर सामान्य दर के साथ औसत निर्माण के व्यक्ति के लिए प्रस्तुत किया गया है।" ओ, - (लगभग 200 एमएच/एमआईपी)

वेंटिलेशन गाओ.

चूंकि एल्वियोली में नाइट्रोजन और जल वाष्प का आंशिक दबाव स्थिर होता है, PA() 2 और RLS() 2 एल्वियोली वेंटिलेशन में परिवर्तन के आधार पर एक दूसरे के संबंध में पारस्परिक रूप से बदलते हैं। चावल। 3-5 वीए बढ़ने पर राव में वृद्धि दर्शाता है।

एल्वियोली में O 2, CO 2, N: > और जल वाष्प के आंशिक दबाव का योग बैरोमीटर के दबाव के बराबर है। चूँकि नाइट्रोजन और जलवाष्प का आंशिक दबाव स्थिर होता है, यदि उनमें से एक ज्ञात हो तो O2 या CO^ के आंशिक दबाव की गणना की जा सकती है। गणना पर आधारित है वायुकोशीय गैस समीकरण:

राव? = रयु? - आरडीएसओ 2 (फ़ियो 2 + ---),

कहा पे: रयु 2 - साँस ली गई गैस में Rho 2,

फ्लो 2 - साँस ली गई गैस में O 2 की आंशिक सांद्रता,

आर श्वसन गैस विनिमय अनुपात है।

आर, श्वसन गैस विनिमय अनुपात, O2 अवशोषण की दर (V() 2) के सापेक्ष CO2 रिलीज की दर को व्यक्त करता है, अर्थात। R = Vco 2 / V(> 2. शरीर की स्थिर अवस्था में श्वसन गैस विनिमय अनुपात होता है श्वसन अनुपात(आरक्यू), जो सेलुलर स्तर पर कार्बन डाइऑक्साइड उत्पादन और ऑक्सीजन की खपत के अनुपात का वर्णन करता है। यह अनुपात इस बात पर निर्भर करता है कि शरीर में मुख्य रूप से ऊर्जा स्रोतों के रूप में क्या उपयोग किया जाता है - कार्बोहाइड्रेट या वसा। मेटाबोलिज्म के दौरान 1 ग्राम कार्बोहाइड्रेट अधिक निकलता है सीओ 2 .

वायुकोशीय गैस समीकरण के अनुसार, आरएल () 2 की गणना प्रेरित गैस (पीआई 2) में ओ 2 के आंशिक दबाव के रूप में की जा सकती है, जिसमें आरएलएसओ 2 और एक कारक शामिल होता है जो कुल मात्रा में परिवर्तन को ध्यान में रखता है। गैस का यदि ऑक्सीजन का अवशोषण कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई से भिन्न होता है: [Fl() 2 + (1 - Fl() 2)/RJ। आराम के समय औसत शारीरिक आकार वाले एक स्वस्थ वयस्क में, V() 2 लगभग 250 मिली/मिनट होता है; वीसीओ 2 - लगभग 200 मिली/मिनट। इसलिए R 200/250 या 0.8 के बराबर है। ध्यान दें कि IFlO, + (1 - FlO 2)/RJ का मान FlOz^ 0.21 होने पर घटकर 1.2 हो जाता है, और FlOa» 1.0 होने पर 1.0 हो जाता है (यदि प्रत्येक मामले में R = 0.8)।

आरएल() 2 की गणना के लिए एक उदाहरण के रूप में, एक स्वस्थ व्यक्ति पर विचार करें जो कमरे की हवा में सांस लेता है और जिसका पीएसी() 2 (लगभग आरएलएस() 2 के बराबर) 40 मिमी एचजी है। कला। हम बैरोमीटर का दबाव 760 मिमी एचजी मानते हैं। कला। और जल वाष्प दबाव - 47 मिमी एचजी। कला। (सामान्य शरीर के तापमान पर साँस की हवा पूरी तरह से पानी से संतृप्त होती है)। Ryu 2 की गणना एल्वियोली में "शुष्क" गैसों के कुल आंशिक दबाव और ऑक्सीजन की आंशिक सांद्रता के उत्पाद के रूप में की जाती है: यानी Ryu 2 = (760 - 47) x 0.21। अत: आरएलओ 2 = [(760 - 47) x 0.21 जे -40 = 149-48 = 101 मिमी। आरटी. कला।

चावल। 3-5.वायुकोशीय वेंटिलेशन ial-ieolar Po, वायुकोशीय 1) () 2 के बीच का अनुपात बढ़ते हुए वायुकोशीय वेंटिलेशन के साथ बढ़ता है जब तक कि एक पठार तक नहीं पहुंच जाता

31 में से पृष्ठ 4

3 फेफड़ों में गैस विनिमय का आकलन परबीमार बिस्तर

वेंटिलेशन-परफ़्यूज़न संबंध

वायुकोशीय-केशिका इकाइयाँ (चित्र 3-1) का उपयोग विभिन्न प्रकार के गैस विनिमय का वर्णन करने के लिए किया जाता है। जैसा कि ज्ञात है, वायुकोशीय केशिका छिड़काव (क्यू) से वायुकोशीय वेंटिलेशन (वी) के अनुपात को वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात (वी/क्यू) कहा जाता है। वी/क्यू अनुपात से संबंधित गैस विनिमय के उदाहरणों के लिए चित्र देखें। 3-1. ऊपरी भाग (ए) वायुकोशीय-केशिका इकाई में वेंटिलेशन और रक्त प्रवाह और आदर्श वी/क्यू अनुपात के बीच आदर्श संबंध दिखाता है।

मृत अंतरिक्ष वेंटिलेशन

वायुमार्ग में हवा गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, और उनके वेंटिलेशन को डेड स्पेस वेंटिलेशन कहा जाता है। इस मामले में वी/क्यू अनुपात 1 से अधिक है (चित्र 3-1, भाग बी देखें)। मृत स्थान दो प्रकार के होते हैं।

चावल। 3-1.

शारीरिक मृत स्थान- वायुमार्ग का लुमेन. आम तौर पर, इसकी मात्रा लगभग 150 मिलीलीटर होती है, जिसमें स्वरयंत्र लगभग आधा होता है।

शारीरिक (कार्यात्मक) मृत स्थान- श्वसन तंत्र के वे सभी भाग जिनमें गैस विनिमय नहीं होता है। शारीरिक मृत स्थान में न केवल वायुमार्ग, बल्कि एल्वियोली भी शामिल हैं, जो हवादार हैं लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं हैं (ऐसी एल्वियोली में गैस विनिमय असंभव है, हालांकि वेंटिलेशन होता है)। स्वस्थ लोगों में कार्यात्मक मृत स्थान (वीडी) की मात्रा ज्वारीय मात्रा का लगभग 30% है (यानी वीडी/वीटी = 0.3, जहां वीटी ज्वारीय मात्रा है)। वीडी में वृद्धि से हाइपोक्सिमिया और हाइपरकेनिया होता है। सीओ 2 प्रतिधारण आमतौर पर तब देखा जाता है जब वीडी/वीटी अनुपात 0.5 तक बढ़ जाता है।

जब एल्वियोली अत्यधिक विस्तारित हो जाती है या वायु प्रवाह कम हो जाता है तो मृत स्थान बढ़ जाता है। पहला विकल्प अवरोधक फुफ्फुसीय रोगों और फेफड़ों के कृत्रिम वेंटिलेशन के साथ मनाया जाता है, जबकि समाप्ति के अंत में सकारात्मक दबाव बनाए रखा जाता है, दूसरा - हृदय विफलता (दाएं या बाएं), तीव्र फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता और वातस्फीति के साथ।

शंट फ़्रैक्शन

कार्डियक आउटपुट का वह हिस्सा जो वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित नहीं होता है, उसे शंट अंश कहा जाता है (क्यूएस/क्यूटी, जहां क्यूटी कुल रक्त प्रवाह है और क्यूएस शंट के माध्यम से रक्त प्रवाह है)। इस मामले में, वी/क्यू अनुपात 1 से कम है (चित्र 3-1 का भाग बी देखें)। शंट दो प्रकार के होते हैं.

सच्चा शंटरक्त और वायुकोशीय गैस के बीच गैस विनिमय की अनुपस्थिति को इंगित करता है (वी/क्यू अनुपात 0 है, यानी फुफ्फुसीय इकाई सुगंधित है लेकिन हवादार नहीं है), जो एक शारीरिक संवहनी शंट की उपस्थिति के बराबर है।

शिरापरक मिश्रणरक्त द्वारा दर्शाया गया है जो वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित नहीं है, अर्थात। फेफड़ों में पूर्ण ऑक्सीजनेशन नहीं हो पाता है। जैसे-जैसे शिरापरक मिश्रण बढ़ता है, यह शंट वास्तविक शंट के करीब पहुंचता है।

धमनी रक्त में O 2 और CO 2 के आंशिक दबाव (क्रमशः paO 2 PaCO 2) पर शंट अंश का प्रभाव चित्र में दिखाया गया है। 3-2. आम तौर पर, शंट रक्त प्रवाह कुल के 10% से कम होता है (यानी, क्यूएस/क्यूटी अनुपात 0.1 या 10% से कम होता है), जबकि लगभग 90% कार्डियक आउटपुट गैस विनिमय में भाग लेता है। जैसे-जैसे शंट अंश बढ़ता है, paO 2 उत्तरोत्तर कम होता जाता है, और paCO 2 तब तक नहीं बढ़ता जब तक Qs/Qt अनुपात 50% तक नहीं पहुंच जाता। हाइपरवेंटिलेशन (पैथोलॉजी के कारण या हाइपोक्सिमिया के कारण) के परिणामस्वरूप इंट्रापल्मोनरी शंट वाले रोगियों में, paCO 2 अक्सर सामान्य से नीचे होता है।

शंट अंश ऑक्सीजन लेने पर पीएओ 2 को बढ़ाने की क्षमता निर्धारित करता है, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। 3-3. शंट अंश (Qs/Qt) में वृद्धि के साथ, प्रेरित वायु या गैस मिश्रण (FiO2) में ऑक्सीजन की आंशिक सांद्रता में वृद्धि के साथ paO2 में थोड़ी वृद्धि होती है। जब Qs/Qt अनुपात 50% तक पहुँच जाता है, तो paO 2 अब FiO 2 में परिवर्तन पर प्रतिक्रिया नहीं करता है; . इस मामले में, इंट्रापल्मोनरी शंट एक सच्चे (शारीरिक) शंट की तरह व्यवहार करता है। उपरोक्त के आधार पर, यदि शंट रक्त प्रवाह का मान 50% से अधिक है, तो ऑक्सीजन की विषाक्त सांद्रता का उपयोग नहीं करना संभव है, अर्थात। P a O 2 में उल्लेखनीय कमी के बिना FiO 2 को कम किया जा सकता है। इससे ऑक्सीजन विषाक्तता के खतरे को कम करने में मदद मिलती है।

चावल। 3-2.पीओ 2 पर शंट अंश का प्रभाव (डी'अलोन्ज़ो जीई, डेंट्ज़गर डॉ. से। असामान्य गैस विनिमय के तंत्र। मेड क्लिन नॉर्थ एएम 1983;67:557-571)। चावल। 3-3.प्रेरित वायु या गैस मिश्रण में ऑक्सीजन की भिन्नात्मक सांद्रता के अनुपात पर शंट अंश का प्रभाव (डी'अलोन्ज़ो जीई, डेंट्ज़गर डीआर से। असामान्य गैस विनिमय के तंत्र। मेड क्लिन नॉर्थ एएम 1983;67:557-571)

एटिऑलॉजिकल कारक।अक्सर, शंट अंश में वृद्धि निमोनिया, फुफ्फुसीय एडिमा (हृदय और गैर-हृदय प्रकृति), और फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता (पीटीए) के कारण होती है। फुफ्फुसीय एडिमा (ज्यादातर गैर-कार्डियोजेनिक) और टीपीए के साथ, फेफड़ों में गैस विनिमय की गड़बड़ी एक वास्तविक शंट की अधिक याद दिलाती है और PaO 2 FiO 2 में परिवर्तन के प्रति कम अच्छी तरह से प्रतिक्रिया करता है। उदाहरण के लिए, टीपीए में, शंट रक्त के प्रवाह को एम्बोलाइज्ड क्षेत्र (जहां वाहिकाओं के माध्यम से रक्त का प्रवाह कठिन होता है और छिड़काव असंभव है) से फेफड़ों के अन्य भागों में छिड़काव में वृद्धि के साथ स्विच करने का परिणाम है [3]।

गैस विनिमय संकेतकों की गणना

जिन समीकरणों पर नीचे चर्चा की जाएगी, उनका उपयोग वेंटिलेशन-छिड़काव संबंधों में गड़बड़ी की गंभीरता को मापने के लिए किया जाता है। इन समीकरणों का उपयोग फुफ्फुसीय कार्य का अध्ययन करने में किया जाता है, विशेष रूप से श्वसन विफलता वाले रोगियों में।

शारीरिक मृत स्थान

बोहर विधि का उपयोग करके शारीरिक मृत स्थान की मात्रा को मापा जा सकता है। कार्यात्मक मृत स्थान की मात्रा की गणना साँस छोड़ने वाली वायुकोशीय वायु और केशिका (धमनी) रक्त (अधिक सटीक रूप से, फुफ्फुसीय केशिकाओं के टर्मिनल खंडों का रक्त) में पीसीओ 2 मूल्यों के बीच अंतर के आधार पर की जाती है। स्वस्थ लोगों के फेफड़ों में, केशिका रक्त वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित होता है और साँस छोड़ने वाली वायुकोशीय वायु में pCO 2 धमनी रक्त में pCO 2 के लगभग बराबर होता है। जैसे-जैसे शारीरिक मृत स्थान (यानी, वीडी/वीटी अनुपात) बढ़ता है, साँस छोड़ने वाली हवा में पीसीओ 2 (पीई सीओ 2) धमनी रक्त में पीसीओ 2 से कम होगा। वीडी/वीटी अनुपात की गणना के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला बोह्र समीकरण इस सिद्धांत पर आधारित है:

Vd/Vt = (PaCO 2 - reCO 2) / pa CO 2। आम तौर पर अनुपात Vd/Vt = 0.3.

PaCO 2 निर्धारित करने के लिए, छोड़ी गई हवा को एक बड़े बैग में एकत्र किया जाता है और हवा में औसत pCO 2 को एक इन्फ्रारेड CO 2 विश्लेषक का उपयोग करके मापा जाता है। यह काफी सरल है और आमतौर पर श्वसन देखभाल इकाई में आवश्यक है।

शंट फ़्रैक्शन

शंट अंश (क्यूएस/क्यूटी) निर्धारित करने के लिए, धमनी (सीएओ 2), मिश्रित शिरा (सीवीओ 2) और फुफ्फुसीय केशिका रक्त (सीसीओ 2) में ऑक्सीजन सामग्री का उपयोग किया जाता है। हमारे पास शंट समीकरण है:

क्यू एस /क्यू टी = सी सी ओ 2 - सी ए ओ 2 / (सी सी ओ 2 - सी वी ओ 2)।

आम तौर पर, अनुपात Qs/Qt = 0.1.

चूंकि CcO 2 को सीधे मापा नहीं जा सकता है, इसलिए फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त में हीमोग्लोबिन को पूरी तरह से संतृप्त करने के लिए शुद्ध ऑक्सीजन में सांस लेने की सिफारिश की जाती है (ScO 2 = 100%)। हालाँकि, इस स्थिति में, केवल वास्तविक शंट को मापा जाता है। 100% ऑक्सीजन साँस लेना शंट की उपस्थिति के लिए एक बहुत ही संवेदनशील परीक्षण है क्योंकि जब PaO 2 अधिक होता है, तो धमनी ऑक्सीजन एकाग्रता में थोड़ी सी कमी PaO 2 में महत्वपूर्ण गिरावट का कारण बन सकती है।

वायुकोशीय-धमनी ऑक्सीजन अंतर (ग्रेडियंट ए-ए पीओ 2)

वायुकोशीय गैस और धमनी रक्त में पीओ 2 के मूल्यों के बीच के अंतर को पीओ 2 में वायुकोशीय-धमनी अंतर या ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट कहा जाता है। वायुकोशीय गैस का वर्णन निम्नलिखित सरलीकृत समीकरण का उपयोग करके किया गया है:

पी ए ओ 2 = पी आई ओ 2 - (पी ए सीओ 2 /आरक्यू)।

यह समीकरण इस तथ्य पर आधारित है कि वायुकोशीय पीओ 2 (पी ए ओ 2) विशेष रूप से, प्रेरित हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव (पी आई ओ 2) और वायुकोशीय (धमनी) पीसीओ 2 एक्स पी आई ओ 2 पर निर्भर करता है - का एक कार्य FiO2, बैरोमीटर का दबाव (P B) और आर्द्र हवा में जल वाष्प का आंशिक दबाव (pH 2 O) (p i O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O)। सामान्य शरीर के तापमान पर, pH 2 O 47 मिमी Hg है। श्वसन गुणांक (आरक्यू) - सीओ 2 के उत्पादन और ओ 2 की खपत के बीच संबंध, और गैस विनिमय एल्वियोली की गुहा और केशिकाओं के लुमेन के बीच सरल प्रसार द्वारा होता है (आरक्यू = वीसीओ 2 /वीओ 2) स्वस्थ लोगों में, जब सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर कमरे की हवा में सांस ली जाती है, तो ढाल A- होती है और PO 2 की गणना सूचीबद्ध संकेतकों (FiO 2 = 0.21, P B = 760 मिमी Hg, p a O 2 = 90 मिमी Hg) को ध्यान में रखकर की जाती है। , पी ए सीओ 2 = 40 mmHg, RQ = 0.8) इस प्रकार है:

P a O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O) - (paCO 2 /RQ) = 0.21 (760 - 47) - (40/0.8) = 100 मिमी Hg।

ग्रेडिएंट A-a pO 2 का सामान्य मान = 10-20 मिमी Hg।

आम तौर पर, ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट उम्र के साथ और प्रेरित हवा या गैस में ऑक्सीजन सामग्री के साथ बदलता है। उम्र के साथ इसका परिवर्तन पुस्तक के अंत में प्रस्तुत किया गया है (परिशिष्ट देखें), और FiO2 का प्रभाव चित्र में दिखाया गया है। 3-4.

सामान्य वायुमंडलीय दबाव (कमरे की हवा या शुद्ध ऑक्सीजन लेना) पर स्वस्थ वयस्कों में ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट में विशिष्ट परिवर्तन नीचे दिखाया गया है।

चावल। 3-4.FiO2 का प्रभाव; स्वस्थ लोगों में A-a pO2 ग्रेडिएंट और a/A pO2 अनुपात पर।

A-a pO2 ग्रेडिएंट में 5-7 मिमी Hg की वृद्धि हुई है। FiO2 में प्रत्येक 10% वृद्धि के लिए। ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट पर उच्च सांद्रता में ऑक्सीजन के प्रभाव को हाइपोक्सिक उत्तेजनाओं की कार्रवाई के उन्मूलन द्वारा समझाया गया है, जिससे वाहिकासंकीर्णन होता है और फेफड़ों के खराब हवादार क्षेत्रों में रक्त की आपूर्ति में परिवर्तन होता है। परिणामस्वरूप, रक्त खराब हवादार खंडों में लौट आता है, जिसके परिणामस्वरूप शंट अंश में वृद्धि हो सकती है।

कृत्रिम वेंटिलेशन.चूँकि सामान्य वायुमंडलीय दबाव लगभग 760 मिमी एचजी है, सकारात्मक दबाव के साथ कृत्रिम वेंटिलेशन से पीआई ओ 2 में वृद्धि होगी। औसत वायुमार्ग दबाव को वायुमंडलीय दबाव में जोड़ा जाना चाहिए, जिससे गणना की सटीकता बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, 30 सेमीएच2ओ का औसत वायुमार्ग दबाव ए-ए पीओ2 ग्रेडिएंट को 16 एमएमएचजी तक बढ़ा सकता है, जो 60% वृद्धि के अनुरूप है।

अनुपात ए/ए पीओ 2

a/A pO2 अनुपात व्यावहारिक रूप से FiO2 से स्वतंत्र है, जैसा कि चित्र में देखा जा सकता है। 3-4. यह निम्नलिखित समीकरण की व्याख्या करता है:

ए/ए पीओ 2 = 1 - (ए-ए पीओ 2)/आरएओ 2

सूत्र के अंश और हर दोनों में p A O 2 की उपस्थिति, a/A pO 2 अनुपात पर p A O 2 के माध्यम से FiO 2 के प्रभाव को समाप्त कर देती है। ए/ए पीओ2 अनुपात के लिए सामान्य मान नीचे प्रस्तुत किए गए हैं।

अनुपात p A O 2 /FiO 2

paO2/FiO2 अनुपात की गणना एक संकेतक की गणना करने का एक सरल तरीका है जो शंट अंश (Qs/Qt) में परिवर्तन के साथ काफी अच्छी तरह से संबंधित है। यह सहसंबंध इस प्रकार दिखता है:

PaO2/FiO2

हाइपोक्सिमिया के लिए दृष्टिकोण

हाइपोक्सिमिया का दृष्टिकोण चित्र में दिखाया गया है। 3-5. हाइपोक्सिमिया का कारण स्थापित करने के लिए, फुफ्फुसीय धमनी में कैथेटर का होना आवश्यक है, जो केवल गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में होता है। सबसे पहले, समस्या की उत्पत्ति निर्धारित करने के लिए ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट की गणना की जानी चाहिए। एक सामान्य ग्रेडिएंट मान फेफड़ों की विकृति (उदाहरण के लिए, मांसपेशियों की कमजोरी) की अनुपस्थिति को इंगित करता है। ग्रेडिएंट में वृद्धि वेंटिलेशन-छिड़काव संबंध के उल्लंघन या मिश्रित शिरापरक रक्त (पी वी ओ 2) में ऑक्सीजन के कम आंशिक दबाव का संकेत देती है। पी वी ओ 2 और पी ए ओ 2 के बीच संबंध को अगले भाग में समझाया गया है।

मिश्रित शिरापरक रक्त और ऑक्सीजन

धमनी रक्त का ऑक्सीकरण मिश्रित शिरापरक रक्त (फुफ्फुसीय धमनी) में निहित ऑक्सीजन के कारण होता है, जिसमें वायुकोशीय गैस से ऑक्सीजन भी शामिल होता है। फेफड़ों के सामान्य कार्य के साथ, पी ए ओ 2 संकेतक मुख्य रूप से पी ए ओ 2 मान निर्धारित करता है।

चावल। 3-5.हाइपोक्सिमिया के कारण की पहचान करने के लिए एक दृष्टिकोण। पाठ में स्पष्टीकरण.

जब गैस विनिमय में गड़बड़ी होती है, तो पीए ओ 2 संकेतक एक छोटा योगदान देता है, और शिरापरक ऑक्सीजनेशन (यानी, पी वी ओ 2 संकेतक) - इसके विपरीत, पीए ओ 2 के अंतिम मूल्य में एक बड़ा योगदान देता है, जो कि दिखाया गया है अंजीर। 3-6 (इस पर क्षैतिज अक्ष केशिकाओं के साथ जाता है; एल्वियोली से केशिकाओं तक ऑक्सीजन का परिवहन भी दिखाया गया है)। ऑक्सीजन चयापचय में कमी के साथ (चित्र में इसे शंट के रूप में दर्शाया गया है), पी ए ओ 2 कम हो जाता है। जब p a O 2 की वृद्धि की डिग्री स्थिर होती है लेकिन p v O 2 कम हो जाती है, तो p a O 2 का अंतिम मान ऊपर वर्णित स्थिति के समान ही होता है। यह तथ्य इंगित करता है कि फेफड़े हमेशा हाइपोक्सिमिया का कारण नहीं होते हैं।

p a O 2 पर p v O 2 का प्रभाव शंट अंश पर निर्भर करेगा। शंट रक्त प्रवाह के सामान्य मान के साथ, पी वी ओ 2 का पी ए ओ 2 पर थोड़ा प्रभाव पड़ता है . जैसे-जैसे शंट अंश बढ़ता है, पी वी ओ 2 एक तेजी से महत्वपूर्ण कारक बन जाता है जो पी ए ओ 2 निर्धारित करता है। चरम मामलों में, 100% शंट संभव है, जब पी वी ओ 2 एकमात्र संकेतक हो सकता है जो पी ए ओ 2 निर्धारित करता है। नतीजतन, पी वी ओ 2 संकेतक केवल मौजूदा फुफ्फुसीय विकृति वाले रोगियों में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।

कार्बन डाइऑक्साइड प्रतिधारण

धमनी रक्त में CO2 का आंशिक दबाव (तनाव) CO2 के चयापचय उत्पादन की मात्रा और फेफड़ों द्वारा इसके निकलने की दर के बीच संबंध से निर्धारित होता है:

पी ए सीओ 2 = के एक्स (वीसीओ 2 / वीए),

जहां p a CO 2 धमनी pCO 2 है; वीसीओ 2 - सीओ 2 के गठन की दर; वी ए - मिनट वायुकोशीय वेंटिलेशन; K एक स्थिरांक है. वायुकोशीय वेंटिलेशन सुविख्यात संबंध द्वारा स्थापित किया जाता है, और फिर पिछला सूत्र निम्नलिखित रूप लेता है:

पी ए सीओ 2 = के एक्स,

जहां ve साँस छोड़ने के दौरान मापा गया मिनट का वेंटिलेशन है। समीकरण से यह स्पष्ट है कि CO2 प्रतिधारण के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं: 1.) CO2 उत्पादन में वृद्धि; 2) फेफड़ों के मिनट वेंटिलेशन में कमी; 3) मृत स्थान में वृद्धि (चित्र 3-7)। इनमें से प्रत्येक कारक पर नीचे संक्षेप में चर्चा की गई है।

चावल। 3-6.हाइपोक्सिमिया विकास के तंत्र। पाठ में स्पष्टीकरण.

चावल। 3-7. पाठ में स्पष्टीकरण.

CO 2 का उत्पादन बढ़ रहा है

सीओ 2 की मात्रा को "मेटाबोलिक कार्ट" का उपयोग करके इंटुबैटेड रोगियों में मापा जा सकता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री में किया जाता है। यह उपकरण एक इन्फ्रारेड CO2 विश्लेषक से सुसज्जित है, जो साँस छोड़ने वाली हवा में इसकी सामग्री को मापता है (प्रत्येक साँस छोड़ने के साथ)। CO2 रिलीज की दर निर्धारित करने के लिए श्वसन दर दर्ज की जाती है।

श्वसन गुणांक. CO2 उत्पादन की मात्रा चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता और शरीर में ऑक्सीकृत होने वाले पदार्थों (कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन) के प्रकार से निर्धारित होती है। एक स्वस्थ वयस्क में CO 2 (VCO 2) बनने की सामान्य दर 200 मिली प्रति 1 मिनट है, अर्थात। ऑक्सीजन अवशोषण (खपत) दर का लगभग 80% (सामान्य वीओ 2 मान = 250 मिली/मिनट)। वीसीओ 2/वीओ 2 अनुपात को श्वसन गुणांक (आरक्यू) कहा जाता है, जिसका व्यापक रूप से नैदानिक ​​​​अभ्यास में उपयोग किया जाता है। आरक्यू कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के जैविक ऑक्सीकरण के लिए अलग है। यह कार्बोहाइड्रेट के लिए उच्चतम (1.0), प्रोटीन के लिए थोड़ा कम (0.8) और वसा के लिए सबसे कम (0.7) है। मिश्रित भोजन के साथ, आरक्यू मान तीनों नामित प्रकार के पोषक तत्वों के चयापचय द्वारा निर्धारित होता है। ऐसे आहार पर औसत व्यक्ति के लिए सामान्य आरक्यू 0.8 है जिसमें कुल कैलोरी का 70% कार्बोहाइड्रेट से और 30% वसा से होता है। आरक्यू पर अध्याय 39 में अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।

एटिऑलॉजिकल कारक।आमतौर पर, वीसीओ 2 में वृद्धि सेप्सिस, पॉलीट्रॉमा, जलन, सांस लेने के काम में वृद्धि, कार्बोहाइड्रेट चयापचय में वृद्धि, चयापचय एसिडोसिस और पश्चात की अवधि में देखी जाती है। ऐसा माना जाता है कि वीसीओ 2 बढ़ने का सबसे आम कारण सेप्सिस है। श्वसन तंत्र के बढ़े हुए कार्य के कारण CO2 प्रतिधारण हो सकता है, जबकि फेफड़ों के माध्यम से CO2 का निष्कासन बाधित होने पर रोगी को कृत्रिम श्वसन तंत्र से अलग कर दिया जाता है। अत्यधिक कार्बोहाइड्रेट का सेवन आरक्यू को 1.0 या उससे अधिक तक बढ़ा सकता है और सीओ 2 प्रतिधारण का कारण बन सकता है, इसलिए पाको 2 को निर्धारित करना महत्वपूर्ण है, जो सीधे वीसीओ 2 से संबंधित है, आरक्यू से नहीं। दरअसल, वीसीओ 2 सामान्य आरक्यू के साथ भी बढ़ सकता है (यदि वीओ 2 भी बढ़ा हुआ है)। केवल एक आरक्यू पर विचार करना भ्रामक हो सकता है, इसलिए, इस सूचक की व्याख्या अन्य मापदंडों से अलग करके नहीं की जा सकती।

वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम

हाइपोवेंटिलेशन फेफड़ों के कार्य में कोई महत्वपूर्ण बदलाव किए बिना उनके सूक्ष्म वेंटिलेशन में कमी है (अपनी सांस रोकने के समान)। चित्र में. 3-7 से पता चलता है कि वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम की पहचान करने के लिए ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट को मापना महत्वपूर्ण है। यदि वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन है तो ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट सामान्य (या अपरिवर्तित) हो सकता है। इसके विपरीत, कार्डियोपल्मोनरी पैथोलॉजी ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट में वृद्धि के साथ हो सकती है। अपवाद फेफड़ों की बीमारी में CO2 की महत्वपूर्ण देरी है, जब A-a pO2 ग्रेडिएंट का मान सामान्य के करीब होता है। ऐसी स्थिति में, वायुमार्ग प्रतिरोध में वृद्धि इतनी स्पष्ट हो सकती है कि हवा एल्वियोली तक पहुंचने में लगभग असमर्थ हो जाएगी (किसी की सांस रोकने के समान)। गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम के मुख्य कारण तालिका में दिए गए हैं। 3-1. यदि ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट सामान्य या अपरिवर्तित है, तो श्वसन मांसपेशियों की स्थिति का आकलन अधिकतम श्वसन दबाव का उपयोग करके किया जा सकता है, जैसा कि नीचे बताया गया है।

श्वसन की मांसपेशियों की कमजोरी.गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में, कई बीमारियों और रोग संबंधी स्थितियों के कारण श्वसन की मांसपेशियां कमजोर हो सकती हैं। सबसे आम हैं सेप्सिस, सदमा, इलेक्ट्रोलाइट असंतुलन और हृदय सर्जरी के परिणाम। सेप्सिस और शॉक में डायाफ्राम में रक्त का प्रवाह कम हो जाता है। हृदय की सतह के स्थानीय रूप से ठंडा होने के कारण कार्डियोपल्मोनरी बाईपास के तहत सर्जरी के दौरान फ्रेनिक तंत्रिका को नुकसान हो सकता है (अध्याय 2 देखें)।

श्वसन मांसपेशियों की कमजोरी का निर्धारण सीधे रोगी के बिस्तर पर अधिकतम श्वसन दबाव (पीएमपीआई) को मापकर किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, रोगी को, यथासंभव गहराई से (अवशिष्ट मात्रा तक) साँस छोड़ने के बाद, एक बंद वाल्व के माध्यम से अधिकतम प्रयास के साथ साँस लेना चाहिए। आर एमवीडी उम्र और लिंग पर निर्भर करता है (तालिका 30-2 देखें) और पानी के स्तंभ के 80 से 130 सेमी तक होता है। अधिकांश वयस्कों में. सीओ 2 प्रतिधारण तब देखा जाता है जब पी एमवीडी पानी के स्तंभ के 30 सेमी तक गिर जाता है। यह याद रखना चाहिए कि पी एमवीडी को डायाफ्राम को छोड़कर, सभी श्वसन मांसपेशियों की भागीदारी से मापा जाता है। इसलिए, अकेले डायाफ्राम की शिथिलता, जिसमें फ्रेनिक तंत्रिका की चोट भी शामिल है, पीएमवी का निर्धारण करते समय छूट सकती है क्योंकि सहायक मांसपेशियां पीएमवी को वांछित स्तर पर बनाए रखने में सक्षम हैं।

तालिका 3-1

गहन देखभाल इकाइयों में वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन के कारण

इडियोपैथिक सिंड्रोम.इडियोपैथिक हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम का वर्गीकरण शरीर के वजन और दिन (या रात) के समय से संबंधित है। मोटे रोगियों में दिन के समय हाइपोवेंटिलेशन को ओबेसिटी-हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम (टीएचएस) कहा जाता है, पतले रोगियों में इसी तरह की विकृति को प्राथमिक वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन (पीएएच) कहा जाता है। स्लीप एपनिया सिंड्रोम (नाइट एपनिया) की विशेषता नींद के दौरान सांस लेने में दिक्कत होना है और इसमें कभी भी दिन के समय हाइपोवेंटिलेशन नहीं होता है। टीएचएस और स्लीप एपनिया सिंड्रोम वाले रोगियों की स्थिति में शरीर के अतिरिक्त वजन में कमी के साथ सुधार होता है; इसके अलावा, प्रोजेस्टेरोन टीएचएस में प्रभावी हो सकता है (अध्याय 26 देखें)। बिगड़ा हुआ फ्रेनिक तंत्रिका कार्य पीएएच के उपचार में सफलता को सीमित कर सकता है।

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वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम

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कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता का महत्वपूर्ण शारीरिक महत्व है, क्योंकि यह वायुकोशीय स्थान में गैसों की सामग्री में उतार-चढ़ाव को संतुलित करता है, जो श्वसन चक्र के चरणों में परिवर्तन के कारण बदल सकता है। साँस लेने के दौरान एल्वियोली में प्रवेश करने वाली 350 मिली हवा फेफड़ों में मौजूद हवा के साथ मिल जाती है, जिसकी मात्रा औसतन 2.5 - 3.5 लीटर होती है। इसलिए, जब आप सांस लेते हैं, तो एल्वियोली में गैसों के मिश्रण का लगभग 1/7 भाग नवीनीकृत हो जाता है। इसलिए, वायुकोशीय स्थान की गैस संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन नहीं होता है।

प्रत्येक एल्वियोली में, गैस विनिमय की अपनी विशेषता होती है वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात(वीपीओ)। वायुकोशीय वेंटिलेशन और फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह के बीच सामान्य अनुपात 4/5 = 0.8 है, यानी। प्रति मिनट, 4 लीटर हवा एल्वियोली में प्रवेश करती है और इस दौरान फेफड़ों के संवहनी बिस्तर के माध्यम से 5 लीटर रक्त प्रवाहित होता है (फेफड़ों के शीर्ष पर अनुपात आम तौर पर फेफड़ों के आधार से अधिक होता है)। वेंटिलेशन और छिड़काव का यह अनुपात उस समय के दौरान चयापचय के लिए पर्याप्त ऑक्सीजन की खपत सुनिश्चित करता है जब रक्त फेफड़ों की केशिकाओं में होता है। विश्राम के समय फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह का मान 5-6 एल/मिनट है, प्रेरक शक्ति लगभग 8 मिमी एचजी का दबाव अंतर है। कला। फुफ्फुसीय धमनी और बाएँ आलिंद के बीच। शारीरिक कार्य के दौरान, फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह 4 गुना बढ़ जाता है, और फुफ्फुसीय धमनी में दबाव 2 गुना बढ़ जाता है। संवहनी प्रतिरोध में यह कमी फुफ्फुसीय वाहिकाओं के विस्तार और आरक्षित केशिकाओं के खुलने के परिणामस्वरूप निष्क्रिय रूप से होती है। विश्राम के समय, रक्त सभी फुफ्फुसीय केशिकाओं के लगभग 50% से ही प्रवाहित होता है। जैसे-जैसे भार बढ़ता है, सुगंधित केशिकाओं का अनुपात बढ़ता है, और समानांतर में, गैस विनिमय सतह क्षेत्र बढ़ता है। फुफ्फुसीय रक्त प्रवाह की विशेषता क्षेत्रीय असमानता है, जो मुख्य रूप से शरीर की स्थिति पर निर्भर करती है। जब शरीर सीधी स्थिति में होता है, तो फेफड़ों के आधारों को रक्त की बेहतर आपूर्ति होती है। मुख्य कारक जिन पर फेफड़ों में ऑक्सीजन के साथ रक्त की संतृप्ति और उसमें से कार्बन डाइऑक्साइड को निकालना निर्भर करता है, वे हैं वायुकोशीय वेंटिलेशन, फेफड़े का छिड़काव और फेफड़ों की प्रसार क्षमता।

3. फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता.

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता हवा की वह मात्रा है जिसे एक व्यक्ति यथासंभव गहरी सांस लेने के बाद बाहर निकाल सकता है। यह ज्वारीय मात्रा और साँस लेने और छोड़ने की आरक्षित मात्रा का योग है (औसत आयु और औसत कद के व्यक्ति के लिए यह लगभग 3.5 लीटर है)।

ज्वारीय आयतन हवा की वह मात्रा है जो एक व्यक्ति शांत साँस लेने के दौरान अंदर लेता है (लगभग 500 मिली)। एक शांत साँस लेने की समाप्ति के बाद फेफड़ों में प्रवेश करने वाली अतिरिक्त हवा को श्वसन आरक्षित मात्रा (लगभग 2500 मिली) कहा जाता है, एक शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त साँस को साँस छोड़ने की आरक्षित मात्रा (लगभग 1000 मिली) कहा जाता है। यथासंभव गहरी साँस छोड़ने के बाद बची हुई हवा अवशिष्ट मात्रा (लगभग 1500 मिली) है। फेफड़ों की अवशिष्ट मात्रा और महत्वपूर्ण क्षमता के योग को कुल फेफड़ों की क्षमता कहा जाता है। शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों की मात्रा को कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता कहा जाता है। इसमें अवशिष्ट मात्रा और निःश्वसन आरक्षित मात्रा शामिल होती है। न्यूमोथोरैक्स के दौरान सिकुड़े हुए फेफड़ों में पाई जाने वाली वायु को न्यूनतम आयतन कहा जाता है।

4. वायुकोशीय वेंटिलेशन.

गुर्दे को हवा देना - सांस लेने के दौरान फेफड़ों में हवा का चलना। इसकी विशेषता है श्वास की मिनट मात्रा(एमएयूडी)। श्वसन की मिनट मात्रा 1 मिनट में ली गई या छोड़ी गई हवा की मात्रा है। यह ज्वारीय मात्रा और श्वसन दर के उत्पाद के बराबर है। विश्राम के समय एक वयस्क की श्वसन दर 14 लीटर/मिनट होती है। श्वास की मिनट मात्रा लगभग 7 लीटर/मिनट है। शारीरिक गतिविधि के दौरान यह 120 लीटर/मिनट तक पहुंच सकता है।

वायुकोशीय वेंटिलेशन एल्वियोली में वायु विनिमय की विशेषता बताता है और वेंटिलेशन की प्रभावशीलता निर्धारित करता है। वायुकोशीय वेंटिलेशन श्वसन की सूक्ष्म मात्रा का वह भाग है जो वायुकोश तक पहुंचता है। वायुकोशीय वेंटिलेशन की मात्रा ज्वारीय मात्रा और मृत अंतरिक्ष वायु की मात्रा के बीच अंतर के बराबर होती है, जो 1 मिनट में श्वसन आंदोलनों की संख्या से गुणा होती है। (वी वायुकोशीय वेंटिलेशन = (टीओ - वी मृत स्थान) x आरआर/मिनट)। इस प्रकार, 7 एल/मिनट के फेफड़ों के सामान्य वेंटिलेशन के साथ, वायुकोशीय वेंटिलेशन 5 एल/मिनट के बराबर है।

शारीरिक मृत स्थान. एनाटॉमिकल डेड स्पेस वह मात्रा है जो वायुमार्ग को भरती है जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है। इसमें नाक, मौखिक गुहा, ग्रसनी, स्वरयंत्र, श्वासनली, ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स शामिल हैं। वयस्कों में यह मात्रा लगभग 150 मिलीलीटर है।

कार्यात्मक मृत स्थान. इसमें श्वसन प्रणाली के सभी क्षेत्र शामिल हैं जिनमें गैस विनिमय नहीं होता है, जिसमें न केवल वायुमार्ग शामिल हैं, बल्कि वे एल्वियोली भी शामिल हैं जो हवादार हैं लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं हैं। एल्वियोलर डेड स्पेस फेफड़ों के शीर्ष भाग में एल्वियोली की मात्रा को संदर्भित करता है जो हवादार होते हैं लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं होते हैं। यह सूक्ष्म रक्त की मात्रा में कमी, फेफड़ों के संवहनी तंत्र में दबाव में कमी, एनीमिया और फेफड़ों की वायुहीनता में कमी के साथ फेफड़ों में गैस विनिमय पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकता है। "शारीरिक" और वायुकोशीय मात्राओं के योग को कार्यात्मक या शारीरिक मृत स्थान के रूप में नामित किया गया है।

निष्कर्ष

शरीर की कोशिकाओं का सामान्य कामकाज संभव है, बशर्ते ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति हो और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाया जाए। कोशिकाओं (शरीर) और पर्यावरण के बीच गैसों के आदान-प्रदान को श्वसन कहा जाता है।

एल्वियोली में हवा का प्रवाह वायुमंडल और एल्वियोली के बीच दबाव के अंतर के कारण होता है, जो छाती, फुफ्फुस गुहा, एल्वियोली की मात्रा में वृद्धि और वायुमंडलीय दबाव के सापेक्ष उनमें दबाव में कमी के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। . वायुमंडल और एल्वियोली के बीच परिणामी दबाव अंतर एल्वियोली में दबाव प्रवणता के साथ वायुमंडलीय हवा के प्रवाह को सुनिश्चित करता है। श्वसन की मांसपेशियों की शिथिलता और वायुमंडलीय दबाव पर वायुकोशीय दबाव की अधिकता के परिणामस्वरूप साँस छोड़ना निष्क्रिय रूप से होता है।

व्याख्यान के विषय पर प्रश्नों का अध्ययन और परीक्षण करें

1. श्वास का अर्थ. बाह्य श्वास. साँस लेने और छोड़ने का तंत्र।

2. नकारात्मक अंतःस्रावी दबाव, श्वसन और रक्त परिसंचरण के लिए इसका महत्व। न्यूमोथोरैक्स। श्वास के प्रकार.

3. फुफ्फुसीय और वायुकोशीय वेंटिलेशन। फेफड़ों और ज्वारीय मात्रा की महत्वपूर्ण क्षमता।

व्याख्यान की रसद के लिए संगठनात्मक और पद्धति संबंधी निर्देश।

1. व्याख्यान से 15 मिनट पहले एक मल्टीमीडिया प्रोजेक्टर तैयार करें।

2. व्याख्यान के अंत में, प्रोजेक्टर को बंद कर दें और डिस्क को व्याख्यान में वापस कर दें।

विभागाध्यक्ष प्रोफेसर ई.एस. पिटकेविच

विषय की सामग्री की तालिका "फेफड़ों का वेंटिलेशन। रक्त के साथ फेफड़ों का छिड़काव।":

2. रक्त के साथ फेफड़ों का छिड़काव। वेंटिलेशन पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव. फुफ्फुसीय रक्त छिड़काव पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव।
3. फेफड़ों में वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात का गुणांक। फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान।
4. वायुकोशीय वायु की संरचना. वायुकोशीय वायु की गैस संरचना।
5. फेफड़ों की केशिकाओं के रक्त में गैस का तनाव। फेफड़ों में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड के प्रसार की दर। फ़िक का समीकरण.
6. रक्त द्वारा गैसों का परिवहन। ऑक्सीजन परिवहन. हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन क्षमता.
7. ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता। ऑक्सीजन के लिए हीमोग्लोबिन की आत्मीयता में परिवर्तन। बोह्र प्रभाव.
8. कार्बन डाइऑक्साइड. कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन.
9. कार्बन डाइऑक्साइड के परिवहन में लाल रक्त कोशिकाओं की भूमिका। होल्डन प्रभाव...
10. श्वास का नियमन. फुफ्फुसीय वेंटिलेशन का विनियमन.

हवादारफेफड़ों और वायुमंडल के बीच वायु विनिमय की प्रक्रिया को निरूपित करें। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन का एक मात्रात्मक संकेतक सांस लेने की मिनट की मात्रा है, जिसे 1 मिनट में फेफड़ों से गुजरने वाली (या हवादार होने वाली) हवा की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। आराम के समय, एक व्यक्ति की मिनट की सांस लेने की मात्रा 6-8 लीटर/मिनट होती है। हवा का केवल एक हिस्सा जिसके साथ फेफड़े हवादार होते हैं, वायुकोशीय स्थान तक पहुंचता है और सीधे रक्त के साथ गैस विनिमय में भाग लेता है। वेंटिलेशन के इस भाग को कहा जाता है वायुकोशीय वेंटिलेशन. आराम के समय, वायुकोशीय वेंटिलेशन का औसत 3.5-4.5 एल/मिनट है। वायुकोशीय वेंटिलेशन का मुख्य कार्य गैस विनिमय के लिए आवश्यक वायुकोशीय हवा में 02 और CO2 की सांद्रता को बनाए रखना है।

चावल। 10.11. मानव फेफड़ों के श्वसन पथ का आरेख. श्वासनली (पहली पीढ़ी) के स्तर से लोबार ब्रांकाई (विभाजन की दूसरी-चौथी पीढ़ी) तक वायुमार्ग अपनी दीवार में कार्टिलाजिनस रिंगों के कारण अपने लुमेन को बनाए रखते हैं। खंडीय ब्रांकाई (5-11वीं पीढ़ी) से टर्मिनल ब्रांकाई (12-16वीं पीढ़ी) तक वायुमार्ग अपनी दीवारों की चिकनी मांसपेशियों के स्वर की मदद से अपने लुमेन को स्थिर करते हैं। श्वसन पथ की पहली से 16वीं पीढ़ी फेफड़ों का वायु-संचालन क्षेत्र बनाती है जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है। फेफड़ों का श्वसन क्षेत्र लगभग 5 मिमी लंबा होता है और इसमें प्राथमिक लोब्यूल या एसिनी शामिल होते हैं: श्वसन ब्रोन्किओल्स (17-19वीं पीढ़ी) और वायुकोशीय नलिकाएं (20-22वीं पीढ़ी)। वायुकोशीय थैलियाँ असंख्य वायुकोशीय (23वीं पीढ़ी) से बनी होती हैं, जिनकी वायुकोशीय झिल्ली O2 और CO2 के प्रसार के लिए एक आदर्श स्थान है।

फेफड़ेसे बना हुआ एयर का आयोजन (एयरवेज) और श्वसन क्षेत्र (एल्वियोली). एयरवेज, श्वासनली से शुरू होकर एल्वियोली तक, द्विभाजन के प्रकार के अनुसार विभाजित होते हैं और श्वसन पथ के तत्वों की 23 पीढ़ियों का निर्माण करते हैं (चित्र 10.11)। फेफड़ों के वायु-संचालन या प्रवाहकीय क्षेत्रों (16 पीढ़ियों) में हवा और रक्त के बीच कोई गैस विनिमय नहीं होता है, क्योंकि इन वर्गों में श्वसन पथ में इस प्रक्रिया के लिए पर्याप्त संवहनी नेटवर्क नहीं होता है, और श्वसन पथ की दीवारें , उनकी महत्वपूर्ण मोटाई के कारण, उनके माध्यम से गैसों के आदान-प्रदान को रोकते हैं। वायुमार्ग के इस भाग को एनाटोमिकल डेड स्पेस कहा जाता है, जिसकी मात्रा औसतन 175 मिली है। चित्र में. 10.12 दिखाता है कि साँस छोड़ने के अंत में शारीरिक मृत स्थान को भरने वाली हवा "उपयोगी" यानी वायुमंडलीय हवा के साथ कैसे मिश्रित होती है और फिर से प्रवेश करती है फेफड़ों का वायुकोशीय स्थान.

चावल। 10.12. फेफड़ों में साँस द्वारा ली गई वायु पर मृत अंतरिक्ष वायु का प्रभाव. साँस छोड़ने के अंत में, शारीरिक मृत स्थान साँस छोड़ने वाली हवा से भर जाता है, जिसमें ऑक्सीजन की मात्रा कम और कार्बन डाइऑक्साइड का प्रतिशत अधिक होता है। जब आप साँस लेते हैं, तो शारीरिक मृत स्थान की "हानिकारक" हवा "उपयोगी" वायुमंडलीय हवा के साथ मिल जाती है। यह गैस मिश्रण, जिसमें वायुमंडलीय हवा की तुलना में कम ऑक्सीजन और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है, फेफड़ों के श्वसन क्षेत्र में प्रवेश करता है। इसलिए, फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान रक्त और वायुकोशीय स्थान के बीच होता है, जो वायुमंडलीय हवा से नहीं, बल्कि "उपयोगी" और "हानिकारक" हवा के मिश्रण से भरा होता है।

17वीं-19वीं पीढ़ी के श्वसन ब्रोन्किओल्स को एक संक्रमणकालीन क्षेत्र के रूप में वर्गीकृत किया गया है, जिसमें छोटे एल्वियोली (एल्वियोली की कुल संख्या का 2%) में गैस विनिमय शुरू होता है। वायुकोशीय नलिकाएं और वायुकोशीय थैली, जो सीधे वायुकोश में गुजरती हैं, वायुकोशीय स्थान बनाती हैं, जिसके क्षेत्र में फेफड़ों में रक्त के साथ 02 और CO2 का गैस विनिमय होता है। हालाँकि, स्वस्थ लोगों में और विशेष रूप से फेफड़ों की बीमारियों वाले रोगियों में, कुछ वायुकोशीय स्थानहवादार किया जा सकता है, लेकिन यह गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है, क्योंकि फेफड़ों के इन हिस्सों में रक्त का संचार नहीं होता है। ऐसे फेफड़े के क्षेत्रों और शारीरिक मृत स्थान के आयतन के योग को शारीरिक मृत स्थान के रूप में नामित किया गया है। बढ़ोतरी शारीरिक मृत स्थानफेफड़ों में शरीर के ऊतकों को ऑक्सीजन की अपर्याप्त आपूर्ति होती है और रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि होती है, जो इसमें गैस होमियोस्टैसिस को बाधित करती है।