Anatómiai és alveoláris holttér. A tüdő szellőztetése. A tüdő szellőztetése vérrel. Fiziológiai holttér. Alveoláris szellőzés Légzési holttér

Szólj hozzá 6,950

Az egész összetett folyamat három fő szakaszra osztható: külső légzés; és belső (szöveti) légzés.

Külső légzés- gázcsere a test és a környező légköri levegő között. A külső légzés a légköri és az alveoláris levegő, valamint a tüdőkapillárisok és az alveoláris levegő közötti gázcserét foglalja magában.

Ez a légzés a mellkasi üreg térfogatának időszakos változása miatt következik be. A térfogatának növekedése belégzést (belégzést), csökkenést - kilégzést (kilégzést) biztosít. A belégzés és az azt követő kilégzés fázisai a következők. Belégzéskor a légköri levegő a légutakon keresztül a tüdőbe jut, kilégzéskor a levegő egy része elhagyja azokat.

A külső légzéshez szükséges feltételek:

mellkasi szorítás;
a tüdő szabad kommunikációja a környező külső környezettel;
a tüdőszövet rugalmassága.

Egy felnőtt ember percenként 15-20 levegőt vesz. A fizikailag edzett emberek légzése ritkább (akár 8-12 légzés/perc) és mélyebb.

A külső légzés tanulmányozásának leggyakoribb módszerei

Módszerek a tüdő légzésfunkciójának értékelésére:

Pneumográfia
Spirometria
Spirográfia
Pneumotachometria
Radiográfia
Röntgen-számítógépes tomográfia
Ultrahangvizsgálat
Mágneses rezonancia képalkotás
Bronchográfia
Bronchoszkópia
Radionuklid módszerek
Gázhígítási módszer

Spirometria- a kilélegzett levegő térfogatának mérési módszere spirométerrel. Különféle turbimetriás érzékelővel ellátott spirométereket használnak, valamint vizeseket, amelyekben a kilélegzett levegőt vízbe helyezett spirométer harang alatt gyűjtik össze. A kilélegzett levegő mennyiségét a csengő emelkedése határozza meg. A közelmúltban széles körben elterjedtek a számítógépes rendszerhez csatlakoztatott térfogati légáramlási sebesség változásaira érzékeny érzékelők. Ezen az elven működik különösen egy olyan számítógépes rendszer, mint például a „Spirometer MAS-1”, amelyet Fehéroroszországban gyártanak.

Spirográfia - a belélegzett és kilélegzett levegő mennyiségének folyamatos rögzítésének módszere. Az így kapott grafikus görbét spirophammának nevezzük. A spirogram segítségével meghatározhatja a tüdő létfontosságú kapacitását és a légzési térfogatot, a légzésszámot és a tüdő önkéntes maximális szellőzését.

Pneumotachográfia - a belélegzett és kilélegzett levegő térfogatáramának folyamatos rögzítésének módszere.

Számos más módszer is létezik a légzőrendszer tanulmányozására. Ezek közé tartozik a mellkas pletizmográfiája, a légutakon és a tüdőn áthaladó levegő által keltett hangok meghallgatása, a fluoroszkópia és a radiográfia, a kilélegzett levegő oxigén- és szén-dioxid-tartalmának meghatározása stb. Ezen módszerek közül néhányat az alábbiakban tárgyalunk.

A külső légzés térfogati mutatói

A tüdőtérfogat és -kapacitások közötti összefüggést az ábra mutatja be. 1.

A külső légzés tanulmányozásakor a következő mutatókat és azok rövidítéseit használják.

Teljes tüdőkapacitás (TLC)- a levegő térfogata a tüdőben a lehető legmélyebb belégzés után (4-9 l).

Rizs. 1. A tüdőtérfogatok és -kapacitások átlagos értékei

A tüdő létfontosságú kapacitása

A tüdő létfontosságú kapacitása (VC)- az a levegőmennyiség, amelyet egy személy a maximális belégzést követően a legmélyebb, leglassabb kilégzéssel ki tud lélegezni.

Az emberi tüdő létfontosságú kapacitása 3-6 liter. Az utóbbi időben a pneumotachográfiai technológia bevezetése miatt az ún kényszerű életképesség(FVC). Az FVC meghatározásakor az alanynak a lehető legmélyebb belégzést követően a lehető legmélyebb kényszerkilégzést kell végrehajtania. Ebben az esetben a kilégzést úgy kell végezni, hogy a teljes kilégzés során a kilélegzett levegő áramlásának maximális térfogati sebességét elérjük. Az ilyen kényszerített kilégzés számítógépes elemzése lehetővé teszi a külső légzés tucatnyi mutatójának kiszámítását.

A vitálkapacitás egyedi normálértékét ún megfelelő tüdőkapacitás(JEL). Kiszámítása literben történik a magasság, testtömeg, életkor és nem alapján képletekkel és táblázatokkal. A 18-25 éves nők esetében a számítás a képlet segítségével végezhető el

JEL = 3,8*P + 0,029*B - 3,190; azonos korú férfiak számára

Maradék térfogat

JEL = 5,8*P + 0,085*B - 6,908, ahol P a magasság; B—életkor (év).

A mért VC értéke csökkentettnek tekintendő, ha ez a csökkenés több mint a VC-szint 20%-a.

Ha a „kapacitás” nevet a külső légzés indikátorára használjuk, ez azt jelenti, hogy egy ilyen kapacitás összetétele kisebb egységeket, úgynevezett térfogatokat tartalmaz. Például a TLC négy térfogatból, a vitális kapacitás pedig három térfogatból áll.

Árapály térfogata (TO)- ez a tüdőbe belépő és onnan távozó levegő mennyisége egy légzési ciklus során. Ezt a mutatót a légzés mélységének is nevezik. Nyugalomban felnőttnél a DO 300-800 ml (a VC érték 15-20%-a); egy hónapos baba - 30 ml; egy éves - 70 ml; tíz éves - 230 ml. Ha a légzés mélysége nagyobb a normálnál, akkor ezt a légzést nevezzük hyperpnoe- túlzott, mély légzés, de ha a DO kisebb a normálisnál, akkor légzést hívunk oligopnea- elégtelen, felületes légzés. Normál mélységnél és légzési gyakoriságnál ún eupnea- normál, elegendő légzés. A normál nyugalmi légzésszám felnőtteknél 8-20 légzés/perc; egy hónapos baba - körülbelül 50; egy éves - 35; tíz éves - 20 ciklus percenként.

Belégzési tartalék térfogat (IR ind)- az a levegőmennyiség, amelyet egy személy nyugodt lélegzetvétel után a legmélyebb lélegzettel be tud lélegezni. A normál PO érték a VC érték 50-60%-a (2-3 l).

Kilégzési tartalék térfogat (ER ext)- az a levegőmennyiség, amelyet egy személy nyugodt kilégzés után a legmélyebb kilégzéssel ki tud lélegezni. Normális esetben az RO érték a vitálkapacitás 20-35%-a (1-1,5 l).

Maradék tüdőtérfogat (RLV)- maximális mély kilégzés után a légutakban és a tüdőben maradó levegő. Értéke 1-1,5 l (a TEL 20-30%-a). Idős korban a TRL értéke növekszik a tüdő rugalmas vontatásának, a hörgők átjárhatóságának csökkenése, a légzőizmok erejének és a mellkas mozgékonyságának csökkenése miatt. 60 évesen már mintegy 45%-a a TEL-nek.

Funkcionális maradék kapacitás (FRC)- csendes kilégzés után a tüdőben maradó levegő. Ez a kapacitás a maradék tüdőtérfogatból (RVV) és a kilégzési tartalék térfogatból (ERV) áll.

A belégzés során a légzőrendszerbe jutó légköri levegő nem mindegyike vesz részt a gázcserében, hanem csak az, amely eléri az alveolusokat, amelyek megfelelő véráramlással rendelkeznek az őket körülvevő kapillárisokban. Ezzel kapcsolatban van valami ún holttér.

Anatómiai holttér (AMP)- ez a légutakban elhelyezkedő levegő térfogata a légúti hörgők szintjéig (ezeknek a hörgőknek már vannak alveolusai és gázcsere lehetséges). Az AMP mérete 140-260 ml, és az emberi alkat jellemzőitől függ (olyan problémák megoldásakor, ahol figyelembe kell venni az AMP-t, de értéke nincs feltüntetve, az AMP térfogatát egyenlőnek vesszük 150 ml-re).

Fiziológiai holttér (PDS)- a légutakba és a tüdőbe belépő és a gázcserében nem részt vevő levegő mennyisége. Az FMP nagyobb, mint az anatómiai holttér, mivel szerves részeként tartalmazza. A légúti levegőn kívül az FMP tartalmaz olyan levegőt is, amely belép a pulmonalis alveolusokba, de nem cserél gázt a vérrel, mivel ezekben az alveolusokban nincs vagy csökkent a véráramlás (ezt a levegőt néha ún. alveoláris holttér). Normális esetben a funkcionális holttér értéke a dagálytérfogat 20-35%-a. Ennek az értéknek a 35% feletti emelkedése bizonyos betegségek jelenlétére utalhat.

1. táblázat A pulmonalis lélegeztetés indikátorai

Az orvosi gyakorlatban fontos a holttér-tényező figyelembe vétele a légzőkészülékek (magas repülések, búvárkodás, gázálarcok) tervezésénél, valamint számos diagnosztikai és újraélesztési intézkedésnél. Csöveken, maszkokon, tömlőkön keresztül történő légzéskor további holtterek kapcsolódnak az emberi légzőrendszerhez, és a légzésmélység növekedése ellenére az alveolusok légköri levegővel történő szellőztetése elégtelenné válhat.

Percnyi légzési térfogat

Perc légzési térfogat (MRV)- a tüdőn és a légutakon keresztül szellőztetett levegő mennyisége 1 perc alatt. A MOR meghatározásához elegendő ismerni a mélységet vagy a dagály térfogatát (TV) és a légzési frekvenciát (RR):

MOD = TO * BH.

Kaszálásnál a MOD 4-6 l/perc. Ezt a mutatót gyakran pulmonalis lélegeztetésnek is nevezik (az alveoláris lélegeztetéstől megkülönböztetve).

Alveoláris szellőzés

Alveoláris lélegeztetés (AVL)- a légköri levegő térfogata, amely 1 perc alatt áthalad a pulmonalis alveolusokon. Az alveoláris lélegeztetés kiszámításához ismernie kell az AMP értékét. Ha nem kísérletileg határozzák meg, akkor a számításhoz az AMP térfogatát 150 ml-nek kell venni. Az alveoláris szellőzés kiszámításához használhatja a képletet

AVL = (DO - AMP). BH.

Például, ha egy személy légzési mélysége 650 ml, és a légzésszám 12, akkor az AVL 6000 ml (650-150). 12.

AB = (DO - WMD) * BH = DO alv * BH

AB - alveoláris szellőztetés;
DO alve - az alveoláris szellőztetés dagályos térfogata;
RR - légzésszám

Maximális szellőzés (MVL)- a maximális levegőmennyiség, amely egy személy tüdején keresztül 1 perc alatt kiszellőztethető. Az MVL önkéntes hiperventilációval határozható meg nyugalomban (a lehető legmélyebb és gyakran ferde légzés megengedett legfeljebb 15 másodpercig). Speciális berendezések segítségével az MVL meghatározható, miközben egy személy intenzív fizikai munkát végez. Az ember alkatától és életkorától függően az MVL-norma 40-170 l/perc tartományban van. Sportolókban az MVL elérheti a 200 l/perc értéket.

A külső légzés áramlási mutatói

A tüdőtérfogatok és -kapacitások mellett az ún a külső légzés áramlási mutatói. Ezek egyikének, a kilégzési csúcsáramlási sebességnek a meghatározására a legegyszerűbb módszer az csúcsáramlásmérő. A csúcsáramlásmérők egyszerű és meglehetősen megfizethető készülékek otthoni használatra.

Csúcs kilégzési áramlási sebesség(POS) - a kilélegzett levegő maximális térfogati áramlási sebessége, amelyet a kényszerített kilégzés során értek el.

Pneumatachométer segítségével nemcsak a kilégzés, hanem a belégzés maximális térfogatáramát is meghatározhatja.

Az egészségügyi kórházi környezetben egyre elterjedtebbek a kapott információkat számítógépes feldolgozással rendelkező pneumotachográfok. Az ilyen típusú eszközök a tüdő kényszerített vitálkapacitásának kilégzése során keletkező légáramlás térfogati sebességének folyamatos rögzítése alapján lehetővé teszik a külső légzés több tucat mutatójának kiszámítását. Leggyakrabban a POS és a maximális (pillanatnyi) térfogati légáramlási sebesség a kilégzés pillanatában 25, 50, 75% FVC-ként van meghatározva. Ezeket MOS 25, MOS 50, MOS 75 indikátoroknak hívják. Az FVC 1 meghatározása is népszerű - a kényszerített lejárat mennyisége 1 e-vel egyenlő ideig. Ezen mutató alapján kiszámítják a Tiffno-indexet (mutatót) - az FVC 1 és az FVC százalékos arányát. Egy görbe is rögzítésre kerül, amely tükrözi a légáramlás térfogati sebességének változását a kényszerkilégzés során (2.4. ábra). Ebben az esetben a térfogati sebesség (l/s) a függőleges tengelyen, a kilélegzett FVC százaléka pedig a vízszintes tengelyen jelenik meg.

A bemutatott grafikonon (2. ábra, felső görbe) a csúcs a PVC értékét jelöli, a 25% FVC kilégzési pillanatának vetülete a görbére az MVC 25-öt jellemzi, az 50% és 75% FVC vetülete megfelel a az MVC 50 és MVC 75 értékeit. Nemcsak az egyes pontokban mért áramlási sebességek, hanem a görbe teljes lefutása is diagnosztikus jelentőséggel bír. A kilélegzett FVC 0-25%-ának megfelelő része a nagy hörgők, légcső, valamint az FVC 50-85%-a közötti terület légáteresztő képességét tükrözi - a kis hörgők és hörgőcsövek átjárhatóságát. Az alsó görbe leszálló szakaszának elhajlása a kilégzési régióban 75-85% FVC a kis hörgők és hörgőcsövek átjárhatóságának csökkenését jelzi.

Rizs. 2. Stream légzés indikátorok. Görbék megjegyzése - egészséges ember térfogata (felső), kis hörgők obstruktív elzáródásában szenvedő beteg (alsó) térfogata

A felsorolt térfogat- és áramlási mutatók meghatározása a külső légzőrendszer állapotának diagnosztizálására szolgál. A klinikán a külső légzés funkciójának jellemzésére a következtetések négy változatát alkalmazzák: normál, obstruktív rendellenességek, restrikciós rendellenességek, vegyes rendellenességek (obstruktív és restrikciós rendellenességek kombinációja).

A legtöbb külső légzés áramlási és térfogati mutatója esetében az értéküknek a megfelelő (számított) értéktől való több mint 20%-os eltérése a normán kívülinek tekinthető.

Obstruktív rendellenességek- ezek akadályozzák a légutak átjárhatóságát, ami aerodinamikai ellenállásuk növekedéséhez vezet. Ilyen rendellenességek alakulhatnak ki az alsó légutak simaizomzatának megnövekedett tónusa, a nyálkahártyák hipertrófiájával vagy duzzanatával (például akut légúti vírusfertőzésekkel), nyálka felhalmozódásával, gennyes váladékozással, daganat vagy idegen test, a felső légutak átjárhatóságának zavara és egyéb esetek.

A légutak obstruktív elváltozásainak jelenlétét a POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, a Tiffno tesztindex és az MVL csökkenése alapján ítélik meg. A Tiffno-teszt aránya általában 70-85%-os, ha 60%-ra csökken, ez a mérsékelt rendellenesség jele, és 40%-ra a bronchiális obstrukció súlyos rendellenessége. Ezen túlmenően, obstruktív rendellenességek esetén olyan mutatók nőnek, mint a maradék térfogat, a funkcionális reziduális kapacitás és a teljes tüdőkapacitás.

Korlátozó jogsértések- ez a tüdő tágulásának csökkenése belégzéskor, a tüdő légzési mozgásának csökkenése. Ezek a rendellenességek a tüdő csökkent együttműködési képessége, a mellkas károsodása, az összenövések, a folyadék felhalmozódása, a gennyes tartalom, a vér a pleurális üregben, a légzőizmok gyengesége, a neuromuszkuláris szinapszisok izgalmi átvitelének károsodása és egyéb következmények miatt alakulhatnak ki. okokból.

A tüdőben a korlátozó változások jelenlétét a vitálkapacitás csökkenése (a megfelelő érték legalább 20%-a) és az MVL (nem specifikus mutató) csökkenése, valamint a tüdő compliance csökkenése és egyes esetekben a csökkenés határozza meg. , a Tiffno teszt pontszámának növekedése (több mint 85%). A restrikciós rendellenességek esetén a teljes tüdőkapacitás, a funkcionális maradékkapacitás és a maradék térfogat csökken.

A külső légzési rendszer vegyes (obstruktív és restriktív) zavaraira a következtetés a fenti áramlási és térfogati mutatók egyidejű változása mellett történik.

A tüdő térfogata és kapacitása

Árapály térfogata - ez az a levegőmennyiség, amelyet egy személy nyugodt állapotban be- és kilélegzik; felnőttnél 500 ml.

Belégzési tartalék térfogat- ez az a maximális levegőmennyiség, amelyet egy személy csendes lélegzet után be tud lélegezni; mérete 1,5-1,8 liter.

Kilégzési tartalék térfogat - ez a maximális levegőmennyiség, amelyet egy személy csendes kilégzés után ki tud lélegezni; ez a térfogat 1-1,5 liter.

Maradék térfogat - ez az a levegőmennyiség, amely a maximális kilégzés után a tüdőben marad; A maradék térfogat 1-1,5 liter.

Rizs. 3. A légzéstérfogat, a pleurális és az alveoláris nyomás változása tüdőlélegeztetés során

A tüdő létfontosságú kapacitása(VC) az a maximális levegőmennyiség, amelyet egy személy a legmélyebb lélegzetvétel után ki tud lélegezni. A vitális kapacitás magában foglalja a belégzési tartalék térfogatot, a légzési térfogatot és a kilégzési tartalék térfogatot. A tüdő vitálkapacitását spirométerrel határozzuk meg, a meghatározásának módszerét spirometriának nevezzük. A létfontosságú kapacitás férfiaknál 4-5,5 l, nőknél 3-4,5 l. Álló helyzetben nagyobb, mint ülő vagy fekvő helyzetben. A fizikai edzés a vitális kapacitás növekedéséhez vezet (4. ábra).

Rizs. 4. A tüdőtérfogatok és -kapacitások spirogramja

Funkcionális maradék kapacitás(FRC) a levegő térfogata a tüdőben csendes kilégzés után. Az FRC a kilégzési tartalék térfogat és a maradék térfogat összege, és egyenlő 2,5 literrel.

Teljes tüdőkapacitás(OEL) – a tüdőben lévő levegő mennyisége a teljes belégzés végén. A vékonyréteg-kromatográfia tartalmazza a tüdő maradék térfogatát és életkapacitását.

A holtteret a légutakban elhelyezkedő levegő képezi, amely nem vesz részt a gázcserében. Belégzéskor a légköri levegő utolsó részei belépnek a holttérbe, és anélkül, hogy összetételét megváltoztatnák, kilégzéskor elhagyják. A holttér térfogata körülbelül 150 ml, vagyis csendes légzéskor a légzéstérfogat körülbelül 1/3-a. Ez azt jelenti, hogy 500 ml belélegzett levegőből csak 350 ml kerül az alveolusokba. A csendes kilégzés végére az alveolusok körülbelül 2500 ml levegőt (FRC) tartalmaznak, így minden csendes lélegzetvétellel az alveoláris levegőnek csak 1/7-e újul meg.

A belélegzett levegő olyan kis mennyiségű szén-dioxidot tartalmaz, hogy elhanyagolható. Így az összes szén-dioxid az alveolusokból kerül a kilégzett gázba, ahová a tüdőkeringés kapillárisaiból. A kilégzés során a szén-dioxiddal terhelt alveoláris gáz holttérgázzal hígul. Ez a kilégzett gáz szén-dioxid-koncentrációjának csökkenéséhez vezet az alveolárishoz képest (a holt teret itt fiziológiásnak, és nem anatómiainak kell tekinteni).

Rizs. 3-2. A holttér típusai. (A) L pathom és h fonottja. Mindkét egységben a véráramlás megfelel a szellőzés eloszlásának. Az egyetlen olyan terület, ahol nem történik gázcsere, a vezető VP-k (árnyékolt). Ezért ebben a modellben az összes holttér anatómiai jellegű. A tüdővénák vére teljesen oxigénnel telített. (B) Fiziológiai. Az egyik egységben a szellőztetés a véráramláshoz kapcsolódik (jobb oldali egység), a másikban (bal oldali egység) nincs véráramlás. Ebben a modellben a fiziológiai holttér a tüdő anatómiai és fizikális régióját foglalja magában. A tüdővénák vére részben oxigénnel telített.

Egy egyszerű tömegegyensúlyi egyenlet segítségével kiszámíthatjuk a fiziológiás holttér és az apálytérfogat aránya, Vl)/vt.

Az adott időpontban a légzőrendszerben lévő összes szén-dioxid (CO 2 ) mennyisége a CO 2 -t tartalmazó eredeti térfogat (alveoláris térfogat) és az alveolusokban lévő CO 2 koncentráció szorzata.

Az alveolusok gázkeveréket tartalmaznak, köztük O 2, CO 2, N 2 és vízgőz. Mindegyiknek kinetikus energiája van, ezáltal nyomást hoz létre (parciális nyomás). Az alveoláris CO 2 koncentrációt úgy számítják ki, hogy az alveoláris CO 2 parciális nyomását osztják az alveolusokban lévő gázok és vízgőz parciális nyomásának összegével (9. fejezet). Mivel az alveolusokban a parciális nyomások összege megegyezik a légköri nyomással, az alveoláris tartalom A CO 2 a következőképpen számítható ki:

raso Alveoláris CO 2 tartalom = vax------- 2 - ,

ahol: va - alveoláris térfogat,

PACO 2 a CO 2 parciális nyomása az alveolusokban, PB a légköri nyomás.

A CO 2 teljes mennyisége változatlan marad, miután az alveoláris CO 2 keveredik a holttér gázzal. Ezért az egyes kilégzés során felszabaduló CO 2 mennyisége a következőképpen számítható ki:

Vrx^L-VAx*^,

ahol: РЁСО 2 a CO 2 átlagos parciális nyomása a kilélegzett gázban. Az egyenlet egyszerűbben is felírható:

VT x ROSO? = VA x PAC0 2 .

Az egyenlet azt mutatja, hogy az egyes kilégzés során felszabaduló CO 2 mennyisége, amelyet a légzéstérfogat és a kilélegzett gázban lévő CO 2 parciális nyomásának szorzataként határozunk meg, megegyezik a léghólyagokban lévő CO 2 mennyiségével. A CO 2 nem vész el és nem adódik hozzá a tüdőkeringésből az alveolusokba belépő gázhoz; egyszerűen a CO 2 parciális nyomása a kilélegzett levegőben (RIS() 2) új szintre jön létre a fiziológiás holttér gázzal való hígítása következtében. Ha a VT-t az egyenletben (VD + va) -ra cseréljük, a következőt kapjuk:

(VD + va) x РОСО 2 = va x РДСО 2.

Az egyenlet Ud helyére (Ut - U D) történő átalakítása a következő eredményt kapja:

UR = UTH RAS °* - RES °*. GZ-8]

Az egyenlet általánosabban is kifejezhető:

vd RASO 2 -RESO 2

= -----^----------l

Ismert egyenlet mint a Bohr-egyenlet, megmutatja, hogy a holttér és a légzéstérfogat aránya az alveoláris és a kilégzett gázok PC() 2 közötti különbségének hányadosaként számítható ki az alveoláris PC() 2 segítségével. Mivel az alveoláris PC() 2 gyakorlatilag megegyezik az artériás Pco 2-vel (PaC() 2), a Vo/Vt kiszámítható az artériás vér és a kilégzett gázminták Pco 2 egyidejű mérésével.

Számítási példaként vegyük egy egészséges személy adatait, akinek percnyi lélegeztetése (6 l/perc) 0,6 l légzési térfogattal és 10 légzés/perc légzésszámmal történt. Az artériás vérmintában a PaC() 2 40 Hgmm volt. Art., és a RECO kilélegzett gáz mintájában - 28 Hgmm. Művészet. Ha ezeket a mennyiségeket bevezetjük az egyenletbe, a következőt kapjuk:

У°Л°_--?в = 0,30 VT 40

Holttér eo

Ezért Y D (0,30 x 600 ml) vagy 180 ml, Y A pedig (600 iv./i 180 ml) vagy 420 ml. Minden egészséges felnőtt esetében a V0/U"G 0,30 és 0,35 között mozog.

A ventilátormintázat hatása a vd/vt-re

Az előző példában a légzéstérfogatot és a légzési gyakoriságot pontosan megadtuk, lehetővé téve a VD és VT kiszámítását a VD/VT érték meghatározása után. Fontolja meg, mi történik, ha egy egészséges, 70 kg-os ember három különböző légzési mintát használ, hogy ugyanazt a percnyi lélegeztetést fenntartsa (3-3. ábra).

ábrán. 3-ZA VE 6 l/perc, Ut 600 ml és f 10 légzés/perc. Egy 70 kg súlyú emberben a holttér térfogata körülbelül 150 ml. Kate korábban megjegyezte, hogy testtömegkilónként 1 ml holttér van. Ezért a VI) 1500 ml (150x10), va -4500 ml (450x10), és VD/VT - 150/600 vagy 0,25.

Az alany a légzési sebességet 20 légzés/percre növelte (3-3B. ábra). Nsln\ "M ugyanazon a 6 l/perc szinten tartottuk, akkor a Vt 300 ml lesz. P;> és U g>b 150 ml vd és UA eléri a 3000 ml/perc értéket. Az UD/UT 150/300-ra vagy 0,5-re nő. Ez a gyors sekély légzési minta hatástalannak tűnik Val vel pontosan

Rizs. 3-3. A légzési mintázat hatása a holttér térfogatára, az alnespiropia és a Vn/V"r nagyságára. A holtteret az árnyékolt terület jelzi!") A percszellőztetés minden esetben 6 l/perc; a légzőrendszer i> koip.e idg.ha mutatott. (A) A légzési térfogat 600 ml, a légzésszám 10 légzés/perc. (B) A légzési térfogat csökken, a légzésszám pedig megkétszereződik. (B) Az árapály térfogata és a frekvencia megduplázódik<ч

11..,..,.,.,^, .,., ., m, 4 Mitii\rrii4u kpim és MvnilHI OGTLGKM CONSTANT, OT".IOMICilMc M"H"

ki nézet kiválasztás CO 2, hiszen minden lélegzet fele kiszellőzteti a holt teret.

Végül a VT 1200 ml-re emelkedett, és a légzésszám 5 légzés/percre csökkent (3-3. B ábra).

Vli! változatlan maradt - 6 l/perc, vd csökkent d< 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 .

Az alveoláris lélegeztetés és a CO 2 képződés sebessége közötti kapcsolat

A CO 2 (Vco 2) képződési sebessége egy 70 kg súlyú egészséges emberben nyugalmi állapotban körülbelül 200 ml percenként. A légzésszabályozó rendszer úgy van beállítva, hogy a PaC() 2 értéket 40 Hgmm szinten tartsa. Művészet. (16. fejezet). Állandósult állapotban az a sebesség, amellyel CO 2 a szervezetből kiürülve megegyezik képződésének sebességével. A PaC() 2, VCO 2 és VA közötti kapcsolat az alábbiakban látható:

VA = Kx-^-l

ahol: K konstans 0,863; A VA a BTPS rendszerben, a Vco 2 pedig az STPD rendszerben van kifejezve (1. függelék, 306. o.).

Az egyenlet azt mutatja, hogy a szén-dioxid képződés állandó sebessége mellett a PaCO- az alveoláris lélegeztetéssel fordított arányban változik (3-4. ábra). A radar() 2, és ebből adódóan RaS() 2 (amelynek azonosságát a 9. és 13. fejezetben tárgyaljuk) va-tól való függését a 2. ábra segítségével becsülhetjük meg. 3-4. Valójában a Pco 2 (alveoláris és artériás) változásait a \/d és a vk,t közötti kapcsolat határozza meg. e. VD/VT érték ("A fiziológiás holttér térfogatának kiszámítása" szakasz). Minél magasabb a VD/VT, annál nagyobb a Vi<; необходима для изменения Уд и РаСО;,.

Az alveoláris lélegeztetés, az alveoláris Po 2 és az alveoláris Pco 2 közötti kapcsolat

Ahogy a Plco 2-t a CO 2 termelés és az alveoláris lélegeztetés közötti egyensúly határozza meg, az alveoláris P() 2 (P/\() 2) az alveoláris-kapilláris membránon keresztüli oxigénfelvétel sebességének függvénye (9. fejezet), ill. alveoláris

Rizs. 3-4. Az alveoláris lélegeztetés és az alveoláris Psh kapcsolata. Az alveoláris PCO fordítottan kapcsolódik az alveoláris lélegeztetéshez. A vokdsys mértéke "pzhya változás milu gennyes lélegeztetés alveoláris Rc:o, :; apmsit a holttérszellőztetés és az általános szellőzés kapcsolatából. Az arány egy átlagos testalkatú, stabil normál képződési sebességgel (." O, - (kb. 200 m h / mip)

énekelj szellőzést.

Mivel a nitrogén és a vízgőz parciális nyomása az alveolusokban állandó, a PA() 2 és RLS() 2 egymáshoz képest kölcsönösen változik az alveoláris szellőzés változásaitól függően. Rizs. A 3-5. ábra a rao növekedését mutatja a VA növekedésével.

Az O 2, CO 2, N: > és a vízgőz parciális nyomásának összege az alveolusokban megegyezik a légköri nyomással. Mivel a nitrogén és a vízgőz parciális nyomása állandó, az O2 vagy a CO^ parciális nyomása kiszámítható, ha ezek közül valamelyik ismert. A számítás alapja alveoláris gáz egyenlet:

rao? = Ryu? - Rdso 2 (Fio 2 + ---),

ahol: Ryu 2 - Po 2 a belélegzett gázban,

FLO 2 - az O 2 frakcionált koncentrációja a belélegzett gázban,

R a légúti gázcsere aránya.

R, légúti gázcsere arány, a CO2 felszabadulás sebességét fejezi ki az O2 abszorpció sebességéhez viszonyítva (V() 2), azaz. R = Vco 2 / V(> 2. A szervezet egyensúlyi állapotában a légúti gázcsere aránya légzési hányados(RQ), amely a szén-dioxid-termelés és az oxigénfogyasztás arányát írja le sejtszinten. Ez az arány attól függ, hogy mit használ a szervezet túlnyomórészt energiaforrásként – szénhidrátokat vagy zsírokat. Az anyagcsere során 1 grammal több szénhidrát szabadul fel CO 2 .

Az alveoláris gázegyenletnek megfelelően az RL() 2 kiszámítható a belélegzett gázban lévő O 2 parciális nyomása (PI 2) mínusz egy olyan érték, amely magában foglalja az RLSO 2-t és egy olyan tényezőt, amely figyelembe veszi a teljes térfogat változását. gáz, ha az oxigénfelvétel eltér a szén-dioxid-kibocsátástól: [ Fl() 2 + (1 -- Fl() 2)/RJ. Egy egészséges felnőttben, átlagos testmérettel nyugalmi állapotban a V() 2 körülbelül 250 ml/perc; VCO 2 - körülbelül 200 ml/perc. R tehát egyenlő 200/250 vagy 0,8. Vegye figyelembe, hogy az IFlO, + (1 - FlO 2)/RJ értéke 1,2-re csökken, ha FlOz^ 0,21, és 1,0-ra, ha FlOa» 1,0 (ha minden esetben R = 0,8).

Példaként az RL() 2 kiszámítására vegyünk egy egészséges személyt, aki szobalevegőt lélegzik, és akinek PaC() 2 (körülbelül megegyezik az RLS() 2-vel) 40 Hgmm. Művészet. A légnyomást 760 Hgmm-nek vesszük. Művészet. és a vízgőznyomás - 47 Hgmm. Művészet. (a belélegzett levegő teljesen telített vízzel normál testhőmérsékleten). A Ryu 2-t az alveolusokban lévő „száraz” gázok teljes parciális nyomásának és az oxigén frakcionált koncentrációjának szorzataként számítjuk ki: azaz Ryu 2 = (760-47) x 0,21. Ezért Rlo 2 = [(760 - 47) x 0,21 J -40 = 149-48 = 101 mm. Hg Művészet.

Rizs. 3-5. Az alveoláris lélegeztetés ial-ieoláris Po, alveoláris 1 ) () 2 aránya az alveoláris lélegeztetés növekedésével növekszik, amíg el nem éri a platót

4/31. oldal

3 A gázcsere felmérése a tüdőben nál nél betegágy

SZELLŐZÉS-PERFUZIÓS KAPCSOLATOK

Az alveoláris-kapilláris egységek (3-1. ábra) a gázcsere különféle típusainak leírására szolgálnak. Mint ismeretes, az alveoláris lélegeztetés (V) és az alveoláris kapilláris perfúzió (Q) arányát lélegeztetés-perfúzió aránynak (V/Q) nevezzük. A V/Q arányhoz kapcsolódó gázcserére vonatkozó példákat lásd az ábrán. 3-1. A felső rész (A) mutatja a lélegeztetés és a véráramlás ideális összefüggését, valamint az ideális V/Q arányt az alveoláris-kapilláris egységben.

HOLT TÉR SZELLŐZÉSE

A légutak levegője nem vesz részt a gázcserében, szellőztetésüket holttérszellőztetésnek nevezik. A V/Q arány ebben az esetben nagyobb, mint 1 (lásd 3-1. ábra, B rész). Kétféle holttér létezik.

Rizs. 3-1.

Anatómiai holttér- a légutak lumenje. Általában a térfogata körülbelül 150 ml, a gége körülbelül a felét teszi ki.

Fiziológiai (funkcionális) holttér- a légzőrendszer minden olyan része, amelyben nem történik gázcsere. A fiziológiai holttér nem csak a légutakat foglalja magában, hanem az alveolusokat is, amelyek szellőztetve vannak, de nem perfundálják vérrel (az ilyen alveolusokban a gázcsere nem lehetséges, bár a szellőzés előfordul). A funkcionális holttér térfogata (Vd) egészséges emberekben a dagálytérfogat körülbelül 30%-a (azaz Vd/Vt=0,3, ahol Vt a légzéstérfogat). A Vd növekedése hipoxémiához és hypercapniához vezet. A CO 2 visszatartás általában akkor figyelhető meg, ha a Vd/Vt arány 0,5-re nő.

A holttér növekszik, ha az alveolusok túltágulnak, vagy a légáramlás csökken. Az első lehetőség obstruktív tüdőbetegségeknél és a tüdő mesterséges szellőztetésénél figyelhető meg, miközben a kilégzés végén pozitív nyomást tartanak fenn, a másodikat szívelégtelenség (jobb vagy bal), akut tüdőembólia és emfizéma esetén.

SHUNT TÖRT

A perctérfogatnak azt a részét, amely nincs teljesen egyensúlyban az alveoláris gázzal, söntfrakciónak nevezzük (Qs/Qt, ahol Qt a teljes véráramlás, Qs pedig a shunton keresztüli véráramlás). Ebben az esetben a V/Q arány kisebb, mint 1 (lásd a 3-1. ábra B részét). Kétféle sönt létezik.

Igazi sönt a vér és az alveoláris gáz közötti gázcsere hiányát jelzi (a V/Q arány 0, azaz a pulmonalis egység perfundált, de nem lélegeztetett), ami megfelel az anatómiai vaszkuláris sönt jelenlétének.

Vénás keveredés olyan vér képviseli, amely nincs teljesen egyensúlyban az alveoláris gázzal, azaz. nem megy át teljes oxigénellátáson a tüdőben. A vénás keveredés növekedésével ez a sönt egy igazi sönthez közelít.

A söntfrakció hatását az artériás vérben lévő O 2 és CO 2 parciális nyomására (illetve paO 2 PaCO 2) az ábra mutatja. 3-2. Normális esetben a sönt véráramlás kevesebb, mint a teljes véráramlás 10%-a (azaz a Qs/Qt arány kisebb, mint 0,1 vagy 10%), míg a perctérfogat körülbelül 90%-a vesz részt a gázcserében. A söntfrakció növekedésével a paO 2 fokozatosan csökken, és a paCO 2 nem növekszik addig, amíg a Qs/Qt arány el nem éri az 50%-ot. Azoknál a betegeknél, akiknél a hiperventiláció következtében (patológia vagy hipoxémia miatt) intrapulmonális sönt van, a paCO 2 gyakran a normál alatt van.

A sönt frakció határozza meg a paO 2 növelésének képességét oxigén belélegzése esetén, amint az az 1. ábrán látható. 3-3. A söntfrakció (Qs/Qt) növekedésével a belélegzett levegőben vagy gázelegyben (FiO 2) lévő oxigén frakcionált koncentrációjának növekedése a paO 2 kisebb mértékű növekedésével jár együtt. Amikor a Qs/Qt arány eléri az 50%-ot, a paO 2 már nem reagál a FiO 2 változásaira; . Ebben az esetben az intrapulmonális sönt valódi (anatómiai) shuntként viselkedik. A fentiek alapján lehetséges, hogy ne alkalmazzunk toxikus koncentrációjú oxigént, ha a sönt véráramlás értéke meghaladja az 50%-ot, pl. A FiO 2 csökkenthető a p a O 2 jelentős csökkenése nélkül. Ez segít csökkenteni az oxigénmérgezés kockázatát.

Rizs. 3-2. A söntfrakció hatása a p02-re (D. "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of abnormal gas exchange. Med Clin North Am 1983;67:557-571). Rizs. 3-3. A sönt frakció hatása a belélegzett levegőben vagy gázkeverékben lévő oxigén frakcionált koncentrációjának arányára (D. "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of abnormal gas exchange. Med Clin North Am 1983; 67:557-571)

Etiológiai tényezők. Leggyakrabban a söntfrakció növekedését tüdőgyulladás, tüdőödéma (szív és nem szív jellegű) és tüdőembólia (PTA) okozza. Tüdőödéma (többnyire nem kardiogén) és TPA esetén a tüdőben a gázcsere zavara inkább a valódi söntre emlékeztet, és a PaO 2 kevésbé reagál a FiO 2 változásaira. Például a TPA-ban a sönt az embolizált területről (ahol a vér áramlása az ereken keresztül nehéz és a perfúzió lehetetlen) a tüdő más részeire történő átkapcsolásának eredménye, a perfúzió növekedésével [3].

GÁZCSERE MUTATÓK SZÁMÍTÁSA

Az alábbiakban tárgyalandó egyenletek a lélegeztetés-perfúziós kapcsolatokban fellépő zavarok súlyosságának számszerűsítésére szolgálnak. Ezeket az egyenleteket a tüdőfunkció tanulmányozására használják, különösen légzési elégtelenségben szenvedő betegeknél.

FIZIOLÓGIAI HOLT TÉR

A fiziológiás holttér térfogata Bohr-módszerrel mérhető. A funkcionális holttér térfogatát a kilégzett alveoláris levegőben és a kapilláris (artériás) vérben (pontosabban a tüdőkapillárisok terminális szegmenseinek vérében) lévő pCO 2 értékek különbsége alapján számítják ki. A tüdőben élő egészséges emberekben a kapilláris vér teljesen egyensúlyban van az alveoláris gázzal, és a kilégzett alveoláris levegő pCO 2 -értéke majdnem megegyezik az artériás vér pCO 2 -értékével. A fiziológiás holttér (azaz a Vd/Vt arány) növekedésével a kilélegzett levegőben lévő pCO 2 (PE CO 2) alacsonyabb lesz, mint az artériás vérben. A Vd/Vt arány kiszámításához használt Bohr-egyenlet ezen az elven alapul:

Vd/Vt = (PaCO 2 - reCO 2) / pa CO 2. Általában a Vd/Vt arány = 0,3.

A paCO 2 meghatározásához a kilélegzett levegőt egy nagy zsákba gyűjtik, és infravörös CO 2 analizátorral mérik a levegő átlagos pCO 2 -értékét. Ez meglehetősen egyszerű, és általában szükséges egy légzőszervi osztályon.

SHUNT TÖRT

A söntfrakció (Qs/Qt) meghatározásához az artériás (CaO 2), a vegyes vénás (CvO 2) és a pulmonalis kapilláris vér (CcO 2) oxigéntartalmát használjuk. Megvan a sönt egyenlet:

Q s /Q t = C c O 2 - C a O 2 / (C c O 2 - C v O 2).

Normális esetben a Qs/Qt arány = 0,1.

Mivel a CcO 2 közvetlenül nem mérhető, ajánlott tiszta oxigént belélegezni, hogy a tüdőkapillárisok vérében lévő hemoglobint teljesen telítsük vele (ScO 2 = 100%). Ebben a helyzetben azonban csak a valódi sönt mérése történik. A 100%-os oxigén belélegzése nagyon érzékeny teszt a söntök jelenlétére, mert magas PaO 2 esetén az artériás oxigénkoncentráció kismértékű csökkenése jelentős PaO 2 csökkenést okozhat.

ALVEOLÁRIS-ARTERIÁLIS OXIGÉN KÜLÖNBSÉG (GRADIENS A-a pO 2)

Az alveoláris gázban és az artériás vérben lévő pO 2 értékei közötti különbséget a pO 2 alveoláris-artériás különbségének, vagy A-a pO 2 gradiensnek nevezik. Az alveoláris gáz leírása a következő egyszerűsített egyenlet segítségével történik:

P A O 2 = p i O 2 - (p a CO 2 /RQ).

Ez az egyenlet azon a tényen alapul, hogy az alveoláris pO 2 (p A O 2) különösen a belélegzett levegőben lévő oxigén parciális nyomásától (p i O 2) és az alveoláris (artériás) pCO 2 x p i O 2 -től függ - a FiO 2, légköri nyomás (P B) és vízgőz parciális nyomása (pH 2 O) párásított levegőben (p i O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O). Normál testhőmérsékleten a pH 2 O 47 Hgmm. Légzési együttható (RQ ) - a CO 2 termelés és az O 2 fogyasztás közötti kapcsolat, és a gázcsere az alveolusok ürege és az azt átszövő kapillárisok lumenje között egyszerű diffúzióval történik (RQ = VCO 2 /VO 2 Egészséges embereknél a szobalevegő normál légköri nyomáson történő belélegzése esetén a gradiens A- és a PO 2 kiszámítása a felsorolt mutatók figyelembevételével történik (FiO 2 = 0,21, P B = 760 Hgmm, p a O 2 = 90 Hgmm). , p a CO 2 = 40 Hgmm, RQ = 0,8) az alábbiak szerint:

P a O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O) - (paCO 2 /RQ) = 0,21 (760 - 47) - (40/0,8) = 100 Hgmm.

A gradiens normál értéke A-a pO 2 = 10-20 Hgmm.

Normális esetben az A-a pO 2 gradiens az életkorral és a belélegzett levegő vagy gáz oxigéntartalmával változik. Az életkorral való változását a könyv végén mutatjuk be (lásd a függeléket), a FiO 2 hatását pedig az ábra mutatja. 3-4.

Az alábbiakban látható az A-a pO 2 gradiens tipikus változása egészséges felnőtteknél normál légköri nyomáson (szobalevegő vagy tiszta oxigén belégzése).

Rizs. 3-4.FiO 2 hatása; az A-a pO 2 gradiens és az a/A pO 2 arány egészséges emberekben.

Az A-a pO 2 gradiens 5-7 Hgmm-rel nő. a FiO 2 minden 10%-os növekedésére. Az oxigén nagy koncentrációban az A-a pO 2 gradiensre gyakorolt hatása a hipoxiás ingerek hatásának megszűnésével magyarázható, amelyek érszűkülethez és a tüdő rosszul szellőző területeinek vérellátásának megváltozásához vezetnek. Ennek eredményeként a vér visszatér a rosszul szellőző szegmensekbe, ami megnövekedett söntfrakciót eredményezhet.

Mesterséges szellőztetés. Mivel a normál légköri nyomás körülbelül 760 Hgmm, a pozitív nyomású mesterséges szellőztetés növeli a pi O 2 -t. Az átlagos légúti nyomást hozzá kell adni a légköri nyomáshoz, ami növeli a számítás pontosságát. Például egy 30 H2O cm-es átlagos légúti nyomás 16 Hgmm-re növelheti az A-a pO2 gradienst, ami 60%-os növekedésnek felel meg.

ARÁNY a/A pO 2

Az a/A pO 2 arány gyakorlatilag független a FiO 2-től, amint az az ábrán is látható. 3-4. Ez magyarázza a következő egyenletet:

a/A pO 2 = 1 - (A-a pO 2)/raO 2

A p A O 2 jelenléte a képlet számlálójában és nevezőjében egyaránt kiküszöböli a FiO 2 és p A O 2 közötti hatást az a/A pO 2 arányra. Az a/A pO 2 arány normálértékeit az alábbiakban mutatjuk be.

ARÁNY p A O 2 /FiO 2

A paO 2 /FiO 2 arány kiszámítása egyszerű módszer egy olyan indikátor kiszámítására, amely meglehetősen jól korrelál a söntfrakció (Qs/Qt) változásaival. Ez az összefüggés így néz ki:

PaO2/FiO2

A HIPOXÉMIA MEGKÖZELÍTÉSE

A hipoxémia megközelítését az ábra mutatja. 3-5. A hipoxémia okának megállapításához katéterre van szükség a pulmonalis artériában, ami csak az intenzív osztályokon lévő betegeknél fordul elő. Először is ki kell számítani az A-a pO 2 gradienst, hogy meghatározzuk a probléma eredetét. A normál gradiensérték a tüdőpatológia (például izomgyengeség) hiányát jelzi. A gradiens növekedése a lélegeztetés-perfúzió kapcsolat megsértését vagy az oxigén alacsony parciális nyomását jelzi a kevert vénás vérben (p v O 2). A p v O 2 és p a O 2 közötti kapcsolatot a következő részben ismertetjük.

VEGYES VÉRÉS VÉR ÉS OXIGÉNÁLÁS

Az artériás vér oxigénellátása a vegyes vénás vérben (tüdőartéria) található oxigénnek köszönhető, az alveoláris gázból származó oxigén hozzáadásával. Normál tüdőműködés mellett a p A O 2 mutató elsősorban a p a O 2 értéket határozza meg.

Rizs. 3-5. Megközelítés a hipoxémia okának azonosítására. Magyarázat a szövegben.

Ha a gázcsere megzavarodik, a pa O 2 indikátor kisebb mértékben, a vénás oxigenizáció (azaz a p v O 2 indikátor) pedig éppen ellenkezőleg, nagyobb mértékben járul hozzá a p a O 2 végső értékéhez, ami az alábbi ábrán látható. Ábra. 3-6 (a rajta lévő vízszintes tengely a kapillárisok mentén halad; az oxigén szállítása az alveolusokból a kapillárisokba is látható). Az oxigén-anyagcsere csökkenésével (az ábrán ezt söntként jelöljük) a p a O 2 csökken. Ha p a O 2 növekedési foka állandó, de p v O 2 csökken, akkor p a O 2 végső értéke megegyezik a fenti helyzetben. Ez a tény azt jelzi, hogy a tüdő nem mindig okozza a hipoxémiát.

A p v O 2 p a O 2-re gyakorolt hatása a söntfrakciótól függ. Normál shunt véráramlás mellett a p v O 2 kismértékben befolyásolja a p a O 2 -t . A söntfrakció növekedésével a p v O 2 egyre jelentősebb tényezővé válik, amely meghatározza a p a O 2 -t. Extrém esetben 100%-os sönt is lehetséges, amikor a p v O 2 lehet az egyetlen mutató, amely meghatározza a p a O 2 -t. Következésképpen a p v O 2 indikátor csak a meglévő tüdőpatológiában szenvedő betegeknél játszik fontos szerepet.

SZÉN-DIOXID RETENCIÓ

A CO 2 parciális nyomását (tenzióját) az artériás vérben a CO 2 metabolikus termelésének mennyisége és a tüdőből való felszabadulás sebessége közötti összefüggés határozza meg:

p a CO 2 = K x (VCO 2 / Va),

ahol p aCO 2 jelentése artériás pCO 2; VCO 2 - a CO 2 képződési sebessége; V A - perc alveoláris lélegeztetés; K egy állandó. Az alveoláris lélegeztetés a jól ismert összefüggés alapján jön létre, majd az előző képlet a következő formát ölti:

p a CO 2 = K x,

ahol ve a kilélegzett perctérfogat (kilégzés közben mért percszellőztetés). Az egyenletből jól látható, hogy a CO 2 visszatartás fő okai a következők: 1.) megnövekedett CO 2 termelés; 2) a tüdő percszellőzésének csökkenése; 3) a holttér növekedése (3-7. ábra). Az alábbiakban ezeket a tényezőket röviden tárgyaljuk.

Rizs. 3-6. A hipoxémia kialakulásának mechanizmusai. Magyarázat a szövegben.

Rizs. 3-7. Magyarázat a szövegben.

A CO 2 TERMELÉS NÖVELÉSE

A CO 2 mennyisége intubált betegeknél mérhető egy „metabolikus kocsi” segítségével, amelyet az indirekt kalorimetriában használnak. Ez a készülék infravörös CO 2 analizátorral van felszerelve, amely méri annak tartalmát a kilégzett levegőben (minden kilégzéskor). A CO 2 felszabadulás sebességének meghatározásához rögzítjük a légzési sebességet.

Légzési együttható. A CO 2 termelés mennyiségét az anyagcsere folyamatok intenzitása és a szervezetben oxidálódó anyagok (szénhidrátok, zsírok, fehérjék) típusa határozza meg. A CO 2 (VCO 2) normális képződési sebessége egészséges felnőttben 200 ml/perc, azaz. az oxigén abszorpciós (fogyasztási) sebességének kb. 80%-a (szokásos VO 2 érték = 250 ml/perc). A VCO 2 /VO 2 arányt légzési (légzési) együtthatónak (RQ) nevezik, amelyet a klinikai gyakorlatban széles körben alkalmaznak. Az RQ eltérő a szénhidrátok, fehérjék és zsírok biológiai oxidációja esetén. A legmagasabb a szénhidrátoknál (1,0), a fehérjéknél valamivel alacsonyabb (0,8) és a legalacsonyabb a zsíroknál (0,7). Vegyes tápláléknál az RQ értéket mindhárom nevezett tápanyagfajta anyagcseréje határozza meg. A normál RQ 0,8 egy olyan átlagos ember számára, aki olyan diétát tart, amelyben az összes kalória 70%-a szénhidrátból és 30%-a zsírból származik. Az RQ-t részletesebben a 39. fejezet tárgyalja.

Etiológiai tényezők. Jellemzően a VCO 2 növekedése figyelhető meg szepszis, polytrauma, égési sérülések, fokozott légzés, fokozott szénhidrát-anyagcsere, metabolikus acidózis és posztoperatív időszakban. Úgy gondolják, hogy a megnövekedett VCO 2 leggyakoribb oka a szepszis. A légzőrendszer fokozott munkája CO 2 visszatartáshoz vezethet, miközben a pácienst lekapcsolják a mesterséges lélegeztető készülékről, ha a tüdőn keresztüli CO 2 eltávolítása károsodott. A túlzott szénhidrátfogyasztás az RQ-t 1,0-ra vagy magasabbra növelheti, és CO 2 -visszatartást okozhat, ezért fontos a PaCO 2 meghatározása, amely közvetlenül a VCO 2-höz kapcsolódik, nem pedig az RQ-hoz. Valójában a VCO 2 még normál RQ mellett is növekedhet (ha a VO 2 is nő). Ha csak egy RQ-t vesszük figyelembe, ez félrevezető lehet, ezért ez a mutató nem értelmezhető más paraméterektől elkülönítve.

ALVEOLÁRIS HIPOVENTILÁCIÓS SZINDRÓMA

A hipoventiláció a tüdő percnyi lélegeztetésének csökkenése anélkül, hogy jelentős változás következne be a tüdőben (hasonlóan a lélegzetvisszatartáshoz). ábrán. A 3-7. ábrák azt mutatják, hogy fontos az A-a PO 2 gradiens mérése az alveoláris hipoventilációs szindróma azonosításához. Az A-a PO 2 gradiens normális (vagy változatlan) lehet, ha alveoláris hipoventiláció van. Ezzel szemben a kardiopulmonális patológiát az A-a PO 2 gradiens növekedése kísérheti. Kivételt képez a CO 2 jelentős késése tüdőbetegségben, amikor az A-a pO 2 gradiens értéke közel van a normálhoz. Ilyen helyzetben a légúti ellenállás növekedése olyan erőteljes lehet, hogy a levegő gyakorlatilag nem tud eljutni az alveolusokhoz (hasonlóan a lélegzetvisszatartáshoz). Az intenzív osztályokon elhelyezett betegek alveoláris hipoventilációs szindrómájának fő okait a táblázat tartalmazza. 3-1. Ha az A-a pO 2 gradiens normális vagy változatlan, akkor a légzőizmok állapota a maximális belégzési nyomás segítségével értékelhető az alábbiak szerint.

A légzőizmok gyengesége. Az intenzív osztályokon elhelyezett betegeknél számos betegség és kóros állapot vezethet a légzőizmok gyengeségéhez. A leggyakoribbak a szepszis, sokk, elektrolit-egyensúlyzavar és a szívműtétek következményei. Szepszis és sokk esetén a rekeszizom véráramlása csökken. Kardiopulmonális bypass alatt végzett műtét során a phrenicus károsodása léphet fel a szív felszínének helyi lehűlése miatt (lásd 2. fejezet).

A légzőizmok gyengesége a maximális belégzési nyomás (Pmpi) mérésével határozható meg közvetlenül a páciens ágyánál. Ehhez a páciensnek a lehető legmélyebb kilégzés után (a maradék térfogatig) maximális erőfeszítéssel kell belélegeznie egy zárt szelepen keresztül. Az R MVD kortól és nemtől függ (lásd a 30-2. táblázatot), és 80-130 cm vízoszlop között mozog. a legtöbb felnőttnél. CO 2 visszatartás figyelhető meg, amikor a P MVD 30 cm-es vízoszlopra esik. Emlékeztetni kell arra, hogy a P MVD mérése az összes légzőizom részvételével történik, a rekeszizom kivételével. Ezért a PMV meghatározásakor figyelmen kívül hagyható a rekeszizom diszfunkciója, beleértve a phrenicus idegsérülést is, mivel a járulékos izmok képesek a PMV-t a kívánt szinten tartani.

3-1. táblázat

Az alveoláris hipoventiláció okai az intenzív osztályokon

Idiopátiás szindrómák. Az idiopátiás hipoventilációs szindrómák osztályozása a testtömegtől és a napszaktól (vagy éjszaka) függ. Az elhízott betegek nappali hipoventilációját elhízott-hipoventilációs szindrómának (THS) nevezik, a vékony betegek hasonló patológiáját elsődleges alveoláris hipoventilációnak (PAH) nevezik. Az alvási apnoe szindrómát (éjszakai apnoe) az alvás közbeni légzési zavar jellemzi, és soha nem kíséri nappali hipoventiláció. A THS-ben és alvási apnoé szindrómában szenvedő betegek állapota a testtömegfelesleg csökkenésével javul; emellett a progeszteron hatásos lehet a THS-ben (lásd a 26. fejezetet). A károsodott phrenicus funkció korlátozhatja a PAH kezelésének sikerét.

IRODALOM

Forster RE, DuBois AB, Briscoe WA, Fisher A, szerk. A tüdő. 3. kiadás Chicago: Évkönyv Medical Publishers, 1986.

Tisi GM. Tüdőfiziológia a klinikai gyógyászatban. Baltimore: Williams & Wilkins, 1980.

Dantzger DR. Pulmonális gázcsere. In: Dantzger DR. szerk. Kardiopulmonális kritikus ellátás. Orlando: Grune & Stratton, 1986:25-46.
D"Alonzo GE, Dantzger DR. Az abnormális gázcsere mechanizmusai. Med Clin North Am 1983; 67:557-571.
Dantzger DR. Ventilációs-perfúziós egyenlőtlenség tüdőbetegségben. Láda 1987; 91:749-754.
Dantzger DR. A szív- és érrendszeri működés hatása a gázcserére. Clin mellkas. Med 1983; 4:149-159.
Shapiro V. Artériás vérgáz monitorozás. Crit Care Clin 1988; 4:479-492.

SZELLŐZŐ-PERFUZIÓS KAPCSOLATOK ÉS ZAVARAI

Buohuys A. Légzőszervi holttér. In: Fenn WO, Rahn H. eds. Élettani kézikönyv: Légzés. Bethesda: American Physiological Society, 1964:699-714.
Dean JM, Wetzel RC, Rogers MC. Az artériás vérgázból származó változók a kritikus állapotú gyermekek intrapulmonális söntjének becsléseiként. Crit Care Med 1985; 13:1029-1033.
Carroll G.C. Az alveoláris gázegyenlet helytelen alkalmazása. N Engi J Med 1985; 312:586.
Gilbert R, Craigley JF. Az artériás/alveoláris oxigénfeszültség aránya. Változó belélegzett oxigénkoncentrációkra alkalmazható gázcsere index. Am Rev Respir Dis 1974; 109:142-145.
Harris EA, Kenyon AM, Nisbet HD, Seelye ER, Whitlock RML. A normál alveoláris-artériás oxigénfeszültség gradiens emberben. Clin Sci 1974; 46:89-104.
Covelli HD, Nessan VJ, Tuttle WK. Oxigén eredetű változók akut légzési elégtelenségben. Crit Care Med 1983; 31:646-649.

ALVEOLÁRIS HIPOVENTILÁCIÓS SZINDRÓMA

Glauser FL, Fairman P, Bechard D. A krónikus hvpercapnia okai és értékelése. Láda 1987; 93.755-759,
Praher MR, Irwin RS, A légzési elégtelenség extrapulmonális okai. J Intensive Care Med 1986; 3:197-217.
Rochester D, Arora NS. Légzőizom elégtelenség. Med Clin North Am 1983; 67:573-598.

A funkcionális maradékkapacitásnak fontos élettani jelentősége van, mivel kiegyenlíti az alveoláris térben a gáztartalom ingadozásait, amelyek a légzési ciklus fázisainak változásai miatt megváltozhatnak. Az inhaláció során az alveolusokba jutó 350 ml levegő a tüdőben lévő levegővel keveredik, amelynek mennyisége átlagosan 2,5-3,5 liter. Ezért belégzéskor az alveolusokban lévő gázkeverék körülbelül 1/7-e megújul. Ezért az alveoláris tér gázösszetétele nem változik jelentősen.

Mindegyik alveolusban a gázcserét a sajátja jellemzi szellőztetés-perfúzió arány(VPO). Az alveoláris lélegeztetés és a pulmonalis véráramlás normál aránya 4/5 = 0,8, azaz. percenként 4 liter levegő jut be az alveolusokba és 5 liter vér áramlik át a tüdő érágyán ezalatt (a tüdő csúcsán ez az arány általában nagyobb, mint a tüdő tövében). A szellőztetés és a perfúzió ezen aránya biztosítja az anyagcseréhez elegendő oxigénfogyasztást, amíg a vér a tüdő kapillárisaiban van. A pulmonalis véráramlás értéke nyugalmi állapotban 5-6 l/perc, a hajtóerő mintegy 8 Hgmm nyomáskülönbség. Művészet. a pulmonalis artéria és a bal pitvar között. Fizikai munka során a pulmonalis véráramlás 4-szeresére, a pulmonalis artériában a nyomás 2-szeresére nő. A vaszkuláris ellenállás csökkenése passzívan következik be, a tüdőerek tágulása és a tartalék kapillárisok megnyílása következtében. Nyugalomban a vér az összes tüdőkapillárisnak csak körülbelül 50%-án áramlik át. A terhelés növekedésével növekszik a perfundált kapillárisok aránya, és ezzel párhuzamosan nő a gázcserélő felület területe. A tüdő véráramlását regionális egyenetlenség jellemzi, amely elsősorban a testhelyzettől függ. Amikor a test függőleges helyzetben van, a tüdő tövei jobban el vannak látva vérrel. A fő tényezők, amelyektől a tüdőben a vér oxigénnel való telítettsége és a szén-dioxid eltávolítása függ, az alveoláris szellőzés, a tüdő perfúziója és a tüdő diffúziós kapacitása.

3. A tüdő létfontosságú kapacitása.

A tüdő létfontosságú kapacitása az a levegőmennyiség, amelyet az ember a lehető legmélyebb lélegzetvétel után ki tud lélegezni. Ez a dagálytérfogat és a belégzési és kilégzési tartalék térfogatok összege (átlagos életkorú és átlagos testalkatú embernél körülbelül 3,5 liter).

A légzési térfogat az a levegőmennyiség, amelyet egy személy csendes légzés közben beszív (körülbelül 500 ml). A csendes belégzés befejezése után a tüdőbe jutó járulékos levegőt belégzési tartalék térfogatnak (kb. 2500 ml), a csendes kilégzés utáni további kilégzést kilégzési tartalék térfogatnak (kb. 1000 ml) nevezzük. A lehető legmélyebb kilégzés után visszamaradó levegő a maradék térfogat (kb. 1500 ml). A tüdő maradék térfogatának és vitális kapacitásának összegét teljes tüdőkapacitásnak nevezzük. A csendes kilégzés befejezése után a tüdő térfogatát funkcionális maradék kapacitásnak nevezzük. A maradék térfogatból és a kilégzési tartalék térfogatból áll. A pneumothorax során az összeesett tüdőben talált levegőt minimális térfogatnak nevezzük.

4. Alveoláris szellőzés.

Pulmonális lélegeztetés - levegő mozgása a tüdőben légzés közben. Jellemző percnyi légzési térfogat(CSÍKOS ÚTITAKARÓ). A perc légzéstérfogat az 1 perc alatt be- vagy kilélegzett levegő mennyisége. Ez egyenlő a légzési térfogat és a légzésszám szorzatával. Egy felnőtt légzésszáma nyugalmi állapotban 14 l/perc. A perc légzési térfogat körülbelül 7 l/perc. Fizikai aktivitás során elérheti a 120 l/perc értéket.

Alveoláris szellőzés jellemzi a légcserét az alveolusokban és meghatározza a szellőzés hatékonyságát. Az alveoláris lélegeztetés a percnyi légzés azon része, amely eléri az alveolusokat. Az alveoláris lélegeztetés térfogata megegyezik a légzési térfogat és a holttér levegőjének térfogata közötti különbséggel, szorozva az 1 perc alatti légzési mozgások számával. (V alveoláris lélegeztetés = (TO - V holttér) x RR/min). Így 7 l/perc általános tüdőszellőztetés esetén az alveoláris szellőzés 5 l/perc.

Anatómiai holttér. Az anatómiai holttér az a térfogat, amely kitölti a légutakat, amelyben nem történik gázcsere. Ide tartozik az orr, a szájüreg, a garat, a gége, a légcső, a hörgők és a hörgők. Ez a térfogat felnőtteknél körülbelül 150 ml.

Funkcionális holttér. Ez magában foglalja a légzőrendszer minden olyan területét, ahol nem történik gázcsere, beleértve nemcsak a légutakat, hanem azokat az alveolusokat is, amelyeket szellőztetnek, de nem perfundálnak vérrel. Az alveoláris holttér a tüdő apikális részeiben lévő alveolusok térfogatára utal, amelyek szellőztetnek, de nem perfundálják vérrel. Negatív hatással lehet a tüdő gázcseréjére percnyi vértérfogat-csökkenéssel, a tüdő érrendszerének nyomáscsökkenésével, vérszegénységgel, a tüdő levegősségének csökkenésével. Az „anatómiai” és az alveoláris térfogatok összegét funkcionális vagy fiziológiai holttérnek jelöljük.

Következtetés

A szervezet sejtjeinek normális működése állandó oxigénellátás és szén-dioxid eltávolítás mellett lehetséges. A sejtek (a test) és a környezet közötti gázcserét légzésnek nevezzük.

Az alveolusokba történő levegőáramlást az atmoszféra és az alveolusok közötti nyomáskülönbség okozza, amely a mellkas, a pleurális üreg, az alveolusok térfogatának növekedése és a légköri nyomáshoz viszonyított nyomáscsökkenés eredményeként jön létre. . Az így létrejövő nyomáskülönbség a légkör és az alveolusok között biztosítja a légköri levegő áramlását a nyomásgradiens mentén az alveolusokba. A kilégzés passzívan történik a belégzési izmok ellazulása és az alveoláris nyomás túlzott légköri nyomása következtében.

Tanulmányi és tesztkérdések az előadás témájában

1. A légzés jelentése. Külső légzés. A belégzés és a kilégzés mechanizmusa.

2. Negatív intrapleurális nyomás, jelentősége a légzésre és a vérkeringésre. Pneumothorax. A légzés típusai.

3. Pulmonalis és alveoláris lélegeztetés. A tüdő létfontosságú kapacitása és légzési térfogata.

Szervezési és módszertani utasítások az előadás logisztikájához.

1. Készítsen elő egy multimédiás kivetítőt 15 perccel az előadás előtt.

2. Az előadás végén kapcsolja ki a projektort, és tegye vissza a lemezt a szónoki emelvényre.

Tanszékvezető, professzor E.S. Pitkevich

A "Tüdőszellőztetés. A tüdő vérrel való perfúziója" témakör tartalomjegyzéke:

2. A tüdő vérrel való perfúziója. A gravitáció hatása a szellőzésre. A gravitáció hatása a pulmonális vér perfúziójára.
3. A lélegeztetés-perfúzió arányának együtthatója a tüdőben. Gázcsere a tüdőben.
4. Az alveoláris levegő összetétele. Az alveoláris levegő gázösszetétele.
5. Gázfeszültség a tüdő kapillárisainak vérében. Az oxigén és a szén-dioxid diffúziós sebessége a tüdőben. Fick egyenlete.
6. Gázok szállítása vérrel. Oxigén szállítás. A hemoglobin oxigénkapacitása.
7. Hemoglobin affinitása az oxigénhez. A hemoglobin oxigén iránti affinitásának változása. Bohr-effektus.
8. Szén-dioxid. Szén-dioxid szállítása.
9. A vörösvértestek szerepe a szén-dioxid szállításában. Holden effektus...
10. A légzés szabályozása. A pulmonalis lélegeztetés szabályozása.

Szellőzés jelöli a légcsere folyamatát a tüdő és a légkör között. A pulmonalis lélegeztetés kvantitatív mutatója a percnyi légzés térfogata, amely 1 perc alatt a tüdőn áthaladó (vagy kiszellőztetett) levegő mennyiségeként definiálható. Nyugalomban az ember perc légzési térfogata 6-8 l/perc. A levegőnek csak egy része, amellyel a tüdőt szellőztetik, éri el az alveoláris teret, és közvetlenül vesz részt a vérrel történő gázcserében. A szellőztetésnek ezt a részét ún alveoláris lélegeztetés. Nyugalomban az alveoláris szellőzés átlagosan 3,5-4,5 l/perc. Az alveoláris lélegeztetés fő funkciója a gázcseréhez szükséges 02 és CO2 koncentráció fenntartása az alveolusok levegőjében.

Rizs. 10.11. Az emberi tüdő légutak diagramja. A légutak a légcső szintjétől (1. generáció) a lobaris hörgőkig (osztódás 2-4. generációja) a falukban lévő porcos gyűrűknek köszönhetően megtartják lumenüket. A légutak a szegmentális hörgőktől (5-11. generáció) a terminális hörgőig (12-16. generáció) falaik simaizomzatának tónusával stabilizálják lumenüket. A légutak 1-16 generációja alkotja a tüdő légvezető zónáját, amelyben nem történik gázcsere. A tüdő légzőzónája körülbelül 5 mm hosszú, és magában foglalja az elsődleges lebenyeket vagy acinusokat: légúti hörgőket (17-19. generáció) és alveoláris csatornákat (20-22. generáció). Az alveoláris zsákok számos alveolusból állnak (23. generáció), melyek alveoláris membránja ideális hely az O2 és CO2 diffúziójához.

Tüdő magába foglal légvezető (Légutak) És légzési zónák (alveolusok). Légutak, a légcsőtől az alveolusokig, a dichotómia típusa szerint oszlanak meg, és a légutak elemeinek 23 generációját alkotják (10.11. ábra). A tüdő légvezető vagy vezető zónáiban (16 generáció) nincs gázcsere a levegő és a vér között, mivel ezeken a szakaszokon a légutak nem rendelkeznek ehhez a folyamathoz elegendő érhálózattal, a légutak falai , jelentős vastagságuk miatt megakadályozzák rajtuk keresztül a gázcserét. A légutak ezen szakaszát anatómiai holttérnek nevezzük, amelynek térfogata átlagosan 175 ml. ábrán. A 10.12 bemutatja, hogy a kilégzés végén az anatómiai holtteret kitöltő levegő hogyan keveredik a „hasznos”, azaz a légköri levegővel, és ismét belép a tüdő alveoláris tere.

Rizs. 10.12. A holttér levegőjének hatása a tüdőbe belélegzett levegőre. A kilégzés végén az anatómiai holttér megtelik kilélegzett levegővel, amely csökkentett mennyiségű oxigént és magas szén-dioxid százalékot tartalmaz. Belégzéskor az anatómiai holttér „káros” levegője keveredik a „hasznos” légköri levegővel. Ez a gázkeverék, amely kevesebb oxigént és több szén-dioxidot tartalmaz, mint a légköri levegőben, a tüdő légzőzónájába kerül. Ezért a tüdőben gázcsere történik a vér és az alveoláris tér között, amely nem légköri levegővel, hanem „hasznos” és „káros” levegő keverékével van feltöltve.

A 17-19. generációs légúti hörgőket átmeneti zónák közé sorolják, ahol a gázcsere a kis alveolusokban kezdődik (az összes alveolus szám 2%-a). Az alveoláris csatornák és alveoláris zsákok, amelyek közvetlenül az alveolusokba jutnak, alkotják az alveoláris teret, amelynek területén a tüdőben a 02 és a CO2 gázcsere a vérrel történik. Egészséges embereknél és különösen tüdőbetegségben szenvedő betegeknél azonban néhány alveoláris tér szellőztethető, de nem vesz részt a gázcserében, mivel ezek a tüdőrészek nincsenek vérrel átitatva. Az ilyen tüdőrégiók és az anatómiai holttér térfogatának összegét fiziológiai holttérnek nevezzük. Növekedés élettani holttér a tüdőben a testszövetek elégtelen oxigénellátásához és a vér szén-dioxid-tartalmának növekedéséhez vezet, ami megzavarja benne a gázháztartást.