Anatoomiline surnud ruum on hingamissüsteemi osa, kus puudub oluline gaasivahetus. Anatoomiline surnud ruum koosneb hingamisteedest, nimelt ninaneelus, hingetoru, bronhid ja bronhioolid kuni nende üleminekuni alveoolidesse.

Neid täitva õhu mahtu nimetatakse surnud ruumi mahuks (VD). Surnud ruumi maht on muutuv ja on täiskasvanutel umbes 150200 ml (2 ml/kg kehakaalu kohta). Selles ruumis gaasivahetust ei toimu ja need struktuurid mängivad abistavat rolli sissehingatava õhu soojendamisel, niisutamisel ja puhastamisel.

Funktsionaalne surnud ruum. Funktsionaalse (füsioloogilise) surnud ruumi all mõistetakse neid kopsupiirkondi, kus gaasivahetust ei toimu. Erinevalt anatoomilisest ruumist hõlmab funktsionaalne surnud ruum ka alveoole, mis on ventileeritud, kuid mitte verega perfuseeritud. Ühiselt nimetatakse seda alveolaarseks surnud ruumiks. Tervetes kopsudes on selliste alveoolide arv väike, mistõttu surnud anatoomilise ja füsioloogilise ruumi mahud erinevad vähe. Mõne kopsufunktsiooni häire korral, kui kopsud on ventileeritud ja verega ebaühtlaselt perfuseeritud, võib aga funktsionaalse surnud ruumi maht olla palju suurem kui anatoomiline. Seega on funktsionaalne surnud ruum anatoomilise ja alveolaarse surnud ruumi summa: Tfunk. = Tanat. + talveolus.

Surnud ruumi suhe (VD). loodete mahule (V ^ on surnud ruumi suhe (VD / V ^. Tavaliselt moodustab surnud ruumi ventilatsioon 30% loodete mahust ja alveolaarne ventilatsioon on umbes 70%. Seega on surnud ruumi suhe VD / VT \u003d \ u003d 0,3 Kui surnud ruumi koefitsient tõuseb 0,70,8-ni, ei ole pikaajaline spontaanne hingamine võimalik, kuna hingamise töö suureneb ja CO2 koguneb suuremas koguses, kui on võimalik eemaldada.

Registreeritud surnud ruumi koefitsiendi suurenemine näitab, et mõnes kopsupiirkonnas on perfusioon praktiliselt lakanud, kuid see piirkond on endiselt ventileeritud.

Surnud ruumi ventilatsioon on hinnanguliselt minutis ja sõltub surnud ruumi väärtusest (VD) ja hingamissagedusest, kasvades sellega lineaarselt. Surnud ruumi ventilatsiooni suurenemist saab kompenseerida loodete mahu suurenemisega. Oluline on sellest tulenev alveolaarse ventilatsiooni (VA) maht, mis tegelikult siseneb alveoolidesse minutis ja osaleb gaasivahetuses. Seda saab arvutada järgmiselt: VA = (VT - VD)F, kus VA on alveolaarse ventilatsiooni maht; VT - loodete maht; VD - surnud ruumi maht; F - hingamissagedus.

Funktsionaalse surnud ruumi saab arvutada järgmise valemi abil:

VD funktsioon. \u003d VT (1 - PMT CO2 / pa CO2), kus VT on loodete maht; RMT CO2 - CO2 sisaldus väljahingatavas õhus; paCO2 – CO2 osarõhk arteriaalses veres.

CO2 PMT väärtuse ligikaudseks hindamiseks võib väljahingatavas õhus sisalduva CO2 sisalduse asemel kasutada CO2 osarõhku väljahingatavas segus.

Tfunk. \u003d VT (1 - pE CO2 / pa CO2,

kus pECO2 on CO2 osarõhk väljahingamise lõpus.

Näide. Kui 75 kg kaaluva patsiendi hingamissagedus on 12 minutis, hingamismaht 500 ml, siis MOD on 6 liitrit, millest surnud ruumi ventilatsioon on 12 150 ml (2 ml/kg), s.o. 1800 ml. Surnud ruumi tegur on 0,3. Kui sellise patsiendi hingamissagedus on 20 minutis ja operatsioonijärgne TO (VT) 300 ml, siis on minuti hingamismaht 6 liitrit, samas kui surnud ruumi ventilatsioon suureneb 3 liitrini (20-150). ml). Surnud ruumi koefitsient on 0,5. Hingamissageduse suurenemisega ja TO vähenemisega suureneb surnud ruumi ventilatsioon alveolaarse ventilatsiooni vähenemise tõttu. Kui loodete maht ei muutu, põhjustab hingamissageduse suurenemine hingamistöö suurenemist. Pärast operatsiooni, eriti pärast laparotoomiat või torakotoomiat, on surnud ruumi suhe ligikaudu 0,5 ja võib esimese 24 tunni jooksul tõusta 0,55-ni.

Lisateave surnud ruumi ventilatsiooni kohta:

1. Kolmas õppetund. Ideaalne kompositsiooniruum kui erinevate aegade, ruumide, tegelastevaheliste suhete konjugatsioon

Alveoolide ventilatsiooni koefitsient

Kopsu ventilatsioon

Staatilised kopsumahud, l.

Kopsude ja kopsuventilatsiooni funktsionaalsed omadused

alveolaarne keskkond. Alveolaarse keskkonna püsivus, füsioloogiline tähtsus

kopsumahud

Kopsumahud jagunevad staatiliseks ja dünaamiliseks.

Staatilisi kopsumahtusid mõõdetakse lõpetatud hingamisliigutustega, nende kiirust piiramata.

Dünaamilisi kopsumahtusid mõõdetakse hingamisliigutuste ajal koos nende rakendamise ajapiiranguga.

Õhu maht kopsudes ja hingamisteedes sõltub järgmistest näitajatest:

1. Inimese ja hingamissüsteemi antropomeetrilised individuaalsed omadused.

2. Kopsukoe omadused.

3. Alveoolide pindpinevus.

4. Hingamislihaste poolt arendatud jõud.

1Kogumaht – 6

2 Eluvõime - 4,5

3Funktsionaalne jääkvõimsus -2,4

4 Jääkmaht - 1,2

5 Loodete maht - 0,5

6Surnud ruumi maht - 0,15

Kopsuventilatsiooni nimetatakse sissehingatava õhu mahuks ajaühikus (hingamismaht minutis)

MOD – minutis sissehingatav õhuhulk

MOD \u003d TO x BH

Loodeeelne maht,

Hingamissagedus

Ventilatsiooni parameetrid

Hingamissagedus - 14 min.

Hingamismaht minutis - 7l / min

Alveolaarne ventilatsioon - 5l / min

Surnud ruumi ventilatsioon - 2l / min

Alveoolides on vaikse väljahingamise lõpuks umbes 2500 ml õhku (FRC - funktsionaalne jääkmaht), inspiratsiooni ajal siseneb alveoolidesse 350 ml õhku, seetõttu uueneb ainult 1/7 alveoolide õhust. (2500/350 \u003d 7,1).

Normaalse gaasivahetuse protsessi jaoks kopsualveoolides on vajalik, et nende ventilatsioon õhuga oleks teatud vahekorras nende kapillaaride perfusiooniga verega, s.o. minutiline hingamismaht peaks vastama väikese ringi veresoonte kaudu voolava vere vastavale minutimahule ja see maht on loomulikult võrdne süsteemset vereringet läbiva vere mahuga.

Normaalsetes tingimustes on ventilatsiooni-perfusiooni koefitsient inimestel 0,8-0,9.

Näiteks alveolaarse ventilatsiooniga 6 l/min võib vere minutimaht olla umbes 7 l/min.

Mõnes kopsupiirkonnas võib ventilatsiooni ja perfusiooni suhe olla ebaühtlane.

Järsud muutused nendes suhetes võivad põhjustada alveoolide kapillaare läbiva vere ebapiisava arteriseerumise.

Anatoomiliselt surnud ruumi nimetatakse kopsu õhku juhtivaks tsooniks, mis ei osale gaasivahetuses (ülemised hingamisteed, hingetoru, bronhid, terminaalsed bronhioolid). AMP täidab mitmeid olulisi funktsioone: soojendab sissehingatavat atmosfääriõhku, säilitab ligikaudu 30% väljahingatavast soojusest ja veest.

Anatoomiliselt vastab surnud ruum kopsude õhku juhtivale tsoonile, mille maht varieerub 100–200 ml ja keskmiselt 2 ml 1 kg kohta. kehakaal.

Terves kopsus on mitmed apikaalsed alveoolid tavaliselt ventileeritud, kuid osaliselt või täielikult verega läbimata.

Seda füsioloogilist seisundit nimetatakse "alveolaarseks surnud ruumiks".

Füsioloogilistes tingimustes võib AMP ilmneda vere minutimahu vähenemise, kopsude arteriaalsete veresoonte rõhu languse ja patoloogiliste seisundite korral. Sellistes kopsupiirkondades gaasivahetust ei toimu.

Anatoomilise ja alveolaarse surnud ruumi mahtude summat nimetatakse füsioloogiliseks või funktsionaalseks surnud ruumiks.

Lk 4/31

3 Gaasivahetuse hindamine kopsudes juures haige voodi

VENTILATSIOONI-PERFUSIOONI SUHTED

Alveolaar-kapillaarüksusi (joonis 3-1) kasutatakse gaasivahetuse erinevate võimaluste kirjeldamiseks. Nagu teada, nimetatakse alveolaarse ventilatsiooni (V) ja alveolaarsete kapillaaride perfusiooni (Q) suhet ventilatsiooni-perfusiooni suhteks (V/Q). V/Q suhtega seotud gaasivahetuse näiteid vt joonis fig. 3-1. Ülemine osa (A) näitab ideaalset suhet ventilatsiooni ja verevoolu vahel ning ideaalset V/Q suhet alveolaar-kapillaarüksuses.

SURNUD RUUMI VENTILATSIOON

Hingamisteede õhk ei osale gaasivahetuses ja nende ventilatsiooni nimetatakse surnud ruumi ventilatsiooniks. V/Q suhe on sel juhul suurem kui 1 (vt joonis 3-1, osa B). Surnud ruumi on kahte tüüpi.

Riis. 3-1.

Anatoomiline surnud ruum- hingamisteede luumen. Tavaliselt on selle maht umbes 150 ml ja kõri moodustab umbes poole.

Füsioloogiline (funktsionaalne) surnud ruum- kõik need hingamissüsteemi osad, milles gaasivahetust ei toimu. Füsioloogiline surnud ruum hõlmab mitte ainult hingamisteid, vaid ka alveoole, mis on ventileeritud, kuid mitte verega perfusiooniga (gaasivahetus on sellistes alveoolides võimatu, kuigi nende ventilatsioon toimub). Funktsionaalse surnud ruumi maht (Vd) tervetel inimestel on umbes 30% loodete mahust (st Vd / Vt = 0,3, kus Vt on loodete maht). Vd suurenemine põhjustab hüpokseemiat ja hüperkapniat. CO 2 viivitust täheldatakse tavaliselt Vd/Vt suhte suurendamisel 0,5-ni.

Surnud ruum suureneb alveoolide ülevenitamisega või õhuvoolu vähenemisega. Esimest varianti täheldatakse obstruktiivsete kopsuhaiguste ja kopsude mehaanilise ventilatsiooni korral, säilitades positiivse rõhu väljahingamise lõpuks, teist - südamepuudulikkuse (paremal või vasakul), ägeda kopsuemboolia ja emfüseemi korral.

SHUNT FRAKTSIOON

Südame väljundi osa, mis ei ole alveolaargaasiga täielikult tasakaalustatud, nimetatakse šundifraktsiooniks (Qs/Qt, kus Qt on kogu verevool ja Qs šundi verevool). V/Q suhe on aga väiksem kui 1 (vt joonise 3-1 osa B). Šunte on kahte tüüpi.

tõeline šunt näitab gaasivahetuse puudumist vere ja alveolaarse gaasi vahel (V/Q suhe on 0, st kopsuüksus on perfuseeritud, kuid mitte ventileeritud), mis võrdub anatoomilise vaskulaarse šundi olemasoluga.

Venoosne segu mida esindab veri, mis ei ole alveolaargaasiga täielikult tasakaalustatud, st. ei läbi kopsudes täielikku hapnikuga varustamist. Suureneva venoosse segunemise korral läheneb see šunt tõelisele šundile.

Šundifraktsiooni mõju O 2 ja CO 2 osarõhule arteriaalses veres (vastavalt paO 2 PaCO 2) on näidatud joonisel fig. 3-2. Tavaliselt on šundi verevool alla 10% koguarvust (st Qs / Qt suhe on väiksem kui 0,1 või 10%), samas kui umbes 90% südame väljundist on seotud gaasivahetusega. Šundi fraktsiooni suurenemisega paO 2 väheneb järk-järgult ja paCO 2 ei suurene enne, kui suhe Qs/Qt jõuab 50%-ni. Hüperventilatsiooni tagajärjel (patoloogia või hüpokseemia tõttu) tekkinud intrapulmonaarse šundi korral on paCO 2 sageli alla normi.

Šundifraktsioon määrab võime suurendada paO 2 hapniku sissehingamisel, nagu on näidatud joonisel fig. 3-3. Šundi osakaalu suurenemisega (Qs/Qt) kaasneb hapniku fraktsioonilise kontsentratsiooni suurenemisega sissehingatavas õhus või gaasisegus (FiO 2) paO 2 väiksem tõus. Kui suhe Qs/Qt jõuab 50%-ni, ei reageeri paO 2 enam FiO 2 muutustele; . Sel juhul käitub intrapulmonaarne šunt nagu tõeline (anatoomiline) šunt. Eelnevast tulenevalt on võimalik mürgise hapniku kontsentratsioone mitte kasutada, kui šundi verevoolu väärtus ületab 50%, s.o. FiO 2 saab vähendada ilma p a O 2 olulise vähenemiseta. See aitab vähendada hapniku toksilisuse riski.

Riis. 3-2.Šundifraktsiooni mõju p02-le (D. "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of abnormal gas exchange. Med Clin North Am 1983; 67: 557-571). Riis. 3-3.Šundifraktsiooni mõju hapniku fraktsioonilise kontsentratsiooni suhtele sissehingatavas õhus või gaasisegus (D. "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of abnormal gas exchange. Med Clin North Am 1983; 67: 557-571)

etioloogilised tegurid. Kõige sagedamini põhjustab šundi fraktsiooni suurenemist kopsupõletik, kopsuturse (südame ja mittekardiaalne olemus), kopsuemboolia (PTE). Kopsuturse (peamiselt mittekardiogeense) ja TLA korral meenutab gaasivahetuse rikkumine kopsudes rohkem tõelist šunti ja PaO 2 reageerib FiO 2 muutustele nõrgemini. Näiteks PLA puhul on šunt tingitud verevoolu ümberlülitamisest emboliseeritud piirkonnast (kus verevool läbi veresoonte on raske ja perfusioon võimatu) teistesse suurenenud perfusiooniga kopsuosadesse [3].

GAASIVAHETUSE NÄITAJATE ARVUTAMINE

Allpool käsitletavaid võrrandeid kasutatakse ventilatsiooni-perfusioonihäirete raskuse kvantifitseerimiseks. Neid võrrandeid kasutatakse kopsufunktsiooni uurimisel, eriti hingamispuudulikkusega patsientidel.

FÜSIOLOOGILINE SURNUD RUUM

Füsioloogilise surnud ruumi mahtu saab mõõta Bohri meetodil. Funktsionaalse surnud ruumi maht arvutatakse pCO 2 väärtuste erinevuse põhjal väljahingatavas alveolaarses õhus ja kapillaarveres (arteriaalses) veres (täpsemalt kopsukapillaaride lõppsegmentide veres). Tervetel inimestel on kopsudes kapillaarveri täielikult tasakaalus alveolaargaasiga ja väljahingatavas alveolaarõhus on pCO 2 peaaegu võrdne arteriaalse vere pCO 2 -ga. Füsioloogilise surnud ruumi (st Vd/Vt suhte) suurenemisega on pCO 2 väljahingatavas õhus (P E CO 2) madalam kui pCO 2 arteriaalses veres. See põhimõte on Bohri võrrandi aluseks, mida kasutatakse Vd/Vt suhte arvutamiseks:

Vd / Vt \u003d (PaCO 2 - reCO 2) / p ja CO 2. Tavaliselt on suhe Vd/Vt 0,3.

PCO 2 määramiseks kogutakse väljahingatav õhk suurde kotti ja infrapuna CO 2 -analüsaatori abil mõõdetakse keskmine pCO 2 õhus. See on üsna lihtne ja seda on tavaliselt vaja hingamisteede osakonnas.

SHUNT FRAKTSIOON

Šundifraktsiooni (Qs / Qt) määramiseks kasutatakse hapnikusisaldust arteriaalses (CaO 2), venoosses segaveres (CvO 2) ja kopsukapillaarveres (CcO 2). Meil on šundi võrrand:

Q s /Q t \u003d C c O 2 - C a O 2 / (C c O 2 - C v O 2).

Tavaliselt on suhe Qs / Qt \u003d 0,1.

Kuna CcO 2 ei saa otseselt mõõta, on soovitatav hingata puhast hapnikku, et sellega täielikult küllastuda kopsukapillaaride vere hemoglobiin (ScO 2 \u003d 100%). Kuid sellises olukorras mõõdetakse ainult tõelist šunti. 100% hapniku hingamine on šuntide jaoks väga tundlik test, sest kui PaO 2 on kõrge, võib arteriaalse hapniku kontsentratsiooni väike langus põhjustada PaO 2 olulise languse.

ALVEOLAARI-ARTERIAALNE ERINEVUS HAPNIKUS (GRADIENT А-а рО 2)

Alveolaarse gaasi ja arteriaalse vere pO 2 väärtuste erinevust nimetatakse alveolaararterite erinevuseks pO 2 või A-a pO 2 gradiendiks. Alveolaargaasi kirjeldatakse järgmise lihtsustatud võrrandi abil:

RA O 2 \u003d p i O 2 - (p a CO 2 /RQ).

See võrrand põhineb asjaolul, et alveolaarne pO 2 (p A O 2) sõltub eelkõige hapniku osarõhust sissehingatavas õhus (p i O 2) ja alveolaarses (arteriaalses) pCO 2 x p i O 2 - funktsioonist FiO 2, õhurõhk (P B) ja veeauru osarõhk (pH 2 O) niisutatud õhus (p i O 2 \u003d FiO 2 (P B - pH 2 O). Normaalsel kehatemperatuuril on pH 2 O 47 mm Hg Hingamiskoefitsient (RQ ) – suhe CO 2 tootmise ja O 2 tarbimise vahel ning gaasivahetus toimub alveoolide õõnsuse ja seda punuvate kapillaaride valendiku vahel lihtsa difusiooni teel (RQ \u003d VCO 2 / VO 2) Tervetel inimestel arvutatakse normaalsel atmosfäärirõhul ruumiõhku hingates gradient A- ja RO 2, võttes arvesse loetletud näitajaid (FiO 2 \u003d 0,21, P B \u003d 760 mm Hg, p a O 2 \u003d 90 mm Hg, p a CO 2 = 40 mmHg, RQ = 0,8) järgmiselt:

P a O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O) - (paCO 2 / RQ) = 0,21 (760 - 47) - (40 / 0,8) \u003d 100 mm Hg.

Gradiendi normaalväärtus A-a pO 2 \u003d 10-20 mm Hg.

Tavaliselt muutub A-a pO 2 gradient koos vanusega ja hapnikusisaldusega sissehingatavas õhus või gaasis. Selle muutumine vanusega on toodud raamatu lõpus (vt lisa) ja FiO 2 mõju on näidatud joonisel fig. 3-4 .

Allpool on näidatud A-a pO 2 gradiendi tavaline muutus tervetel täiskasvanutel normaalsel atmosfäärirõhul (toaõhu või puhta hapniku sissehingamine).

Riis. 3-4.FiO 2 mõju; A-a pO 2 gradiendil ja a/A pO 2 suhtel tervetel inimestel.

Märgitakse A-a pO 2 gradiendi suurenemist 5-7 mm Hg võrra. iga 10% FiO 2 suurenemise kohta. Suure kontsentratsiooniga hapniku mõju A-a pO 2 gradiendile seletatakse hüpoksiliste stiimulite toime kõrvaldamisega, mis põhjustavad vasokonstriktsiooni ja verevarustuse muutusi halvasti ventileeritavates kopsupiirkondades. Selle tulemusena naaseb veri halvasti ventileeritavatesse segmentidesse, mis võib suurendada šundi osa.

Kopsude kunstlik ventilatsioon. Kuna normaalne atmosfäärirõhk on umbes 760 mm Hg, suurendab positiivse rõhuga ventilatsioon p i O 2 . Atmosfäärirõhule tuleks lisada keskmine hingamisteede rõhk, mis suurendab arvutuse täpsust. Näiteks 30 cm veesamba (aq) keskmine rõhk hingamisteedes võib tõsta A-a pO 2 gradienti 16 mm Hg-ni, mis vastab 60% tõusule.

SUHE а/А рО 2

A/A pO 2 suhe on praktiliselt sõltumatu FiO 2-st, nagu on näha jooniselt fig. 3-4 . See selgitab järgmist võrrandit:

a / A pO 2 \u003d 1 - (A-a pO 2) / paO 2

P A O 2 olemasolu nii valemis lugejas kui ka nimetajas välistab FiO 2 kuni p A O 2 mõju suhtele a/A pO 2 . Suhte a/A pO 2 normaalväärtused on näidatud allpool.

SUHE p A O 2 /FiO 2

PaO 2 /FiO 2 suhte arvutamine on lihtne viis arvutada indikaator, mis korreleerub üsna hästi šundi murdosa (Qs/Qt) muutustega. See korrelatsioon näeb välja selline:

PaO2 /FiO2

LÄHENEMINE HÜPOKSEEMIALE

Hüpokseemia lähenemisviis on näidatud joonisel fig. 3-5. Hüpokseemia põhjuse väljaselgitamiseks on vajalik kateetri olemasolu kopsuarteris, mis esineb ainult intensiivravi osakondades. Esiteks tuleks probleemi päritolu kindlaksmääramiseks arvutada A-a pO 2 gradient. Gradiendi normaalväärtus näitab kopsupatoloogia puudumist (nt lihasnõrkus). Gradiendi suurenemine viitab ventilatsiooni-perfusiooni suhte rikkumisele või hapniku madalale osarõhule segaveeniveres (p v O 2). Suhet p v O 2 ja p a O 2 vahel selgitatakse järgmises osas.

VEENIVERI SEGATUD JA HÜPSIGA

Arteriaalse vere hapnikuga varustamine toimub segatud venoosses veres (kopsuarteris) sisalduva hapniku tõttu, millele on lisatud alveolaargaasist hapnikku. Normaalse kopsufunktsiooni korral määrab indikaator p A O 2 peamiselt p a O 2 väärtuse.

Riis. 3-5. Hüpokseemia põhjuse väljaselgitamise lähenemisviis. Selgitus tekstis.

Kui gaasivahetus on häiritud, annab indikaator p a O 2 väiksema panuse ja venoosne hapnikuga varustamine (st indikaator p v O 2) on vastupidiselt suurem p a O 2 lõppväärtuses, mis on näidatud joonisel fig. 3-6 (sellel olev horisontaaltelg läheb mööda kapillaare, on näidatud ka hapniku transport alveoolidest kapillaaridesse). Hapnikuvahetuse vähenemisega (joonisel on see näidatud šuntina) väheneb p a O 2. Kui p a O 2 kasvukiirus on konstantne, kuid p v O 2 alandatud, on p a O 2 lõppväärtus sama, mis ülaltoodud olukorras. See asjaolu näitab, et kopsud ei ole alati hüpokseemia põhjuseks.

P v O 2 mõju p a O 2-le sõltub šundi fraktsioonist. Šundi verevoolu normaalväärtuse korral on p v O 2-l p a O 2 ebaoluline mõju . Šundifraktsiooni suurenemisega muutub p v O 2 järjest olulisemaks teguriks, mis määrab p a O 2 . Äärmisel juhul on võimalik 100% šunt, kui p v O 2 võib olla ainus näitaja, mis määrab p a O 2 . Seetõttu on p v O 2 indikaatoril oluline roll ainult olemasoleva kopsupatoloogiaga patsientidel.

SÜSINIKDIOKSIIDI PEATUMINE

CO 2 osarõhk (pinge) arteriaalses veres määratakse CO 2 metaboolse tootmise koguse ja selle kopsude kaudu vabanemise kiiruse vahelise suhtega:

p a CO 2 \u003d K x (VCO 2 / Va),

kus p a CO2 - arteriaalne pCO2; VCO 2 - CO 2 moodustumise kiirus; V A - minutiline alveolaarne ventilatsioon; K on konstant. Alveolaarne ventilatsioon luuakse tuntud seosega ja siis saab eelmine valem:

p a CO 2 \u003d K x,

kus ve on väljahingamise minutimaht (minutiline ventilatsioon mõõdetuna väljahingamisel). Võrrandist on näha, et CO 2 hilinemise peamised põhjused on järgmised: 1.) CO 2 tootmise suurenemine; 2) kopsude minutiventilatsiooni vähenemine; 3) surnud ruumi suurenemine (joon. 3-7). Kõiki neid tegureid käsitletakse lühidalt allpool.

Riis. 3-6. Hüpokseemia arengu mehhanismid. Selgitus tekstis.

Riis. 3-7. Selgitus tekstis.

SUURENDATUD CO2 TOOTMINE

CO 2 kogust saab intubeeritud patsientidel mõõta "ainevahetuskäru" abil, mida kasutatakse kaudses kalorimeetrias. See seade on varustatud infrapuna CO 2 analüsaatoriga, mis mõõdab selle sisaldust väljahingatavas õhus (iga väljahingamisega). CO 2 vabanemise kiiruse määramiseks registreeritakse hingamissagedus.

hingamissagedus. CO 2 tootmise koguse määrab ainevahetusprotsesside intensiivsus ja organismis oksüdeeruvate ainete (süsivesikud, rasvad, valgud) liik. Normaalne CO 2 (VCO 2) moodustumise kiirus tervel täiskasvanul on 200 ml 1 min kohta, s.o. umbes 80% hapniku neeldumise (tarbimise) kiirusest (tavaline väärtus VO 2 = 250 ml / min). VCO 2 /VO 2 suhet nimetatakse respiratoorseks (respiratoorseks) koefitsiendiks (RQ), mida kasutatakse laialdaselt kliinilises praktikas. RQ on erinev süsivesikute, valkude ja rasvade bioloogilises oksüdatsioonis. Süsivesikute puhul on see kõrgeim (1,0), valkude puhul mõnevõrra väiksem (0,8) ja rasvade puhul (0,7) kõige väiksem. Segatoidu puhul määrab RQ väärtuse kõigi kolme nimetatud toitainete tüübi ainevahetus. Tavaline RQ on 0,8 keskmise inimese jaoks, kes järgib dieeti, mis sisaldab 70% kogu kaloritest süsivesikutest ja 30% rasvast. RQ-d käsitletakse täpsemalt 39. peatükis.

etioloogilised tegurid. Tavaliselt täheldatakse VCO 2 suurenemist sepsise, polütrauma, põletuste, suurenenud hingamise, suurenenud süsivesikute metabolismi, metaboolse atsidoosi ja operatsioonijärgsel perioodil. Arvatakse, et VCO 2 suurenemise kõige levinum põhjus on sepsis. Hingamissüsteemi töö suurenemine võib põhjustada CO 2 retentsiooni, kui patsient on ventilaatorist lahti ühendatud, kui CO 2 väljutamine kopsude kaudu on häiritud. Liigne süsivesikute tarbimine võib tõsta RQ väärtuseni 1,0 või kõrgemale ja põhjustada CO 2 peetust, mistõttu on oluline määrata PaCO 2 , mis on otseselt seotud VCO 2 ja mitte RQ-ga. Tõepoolest, VCO 2 võib suureneda ka normaalse RQ korral (kui VO 2 on samuti suurenenud). Ainult ühe RQ arvessevõtmine võib olla eksitav, mistõttu ei saa seda näitajat tõlgendada teistest parameetritest eraldi.

ALVEOLARNE HÜPOVENTILATSIOONI SÜNDROOM

Hüpoventilatsioon on kopsude minutiventilatsiooni vähenemine, ilma et nende funktsioon oluliselt muutuks (sarnaselt hinge kinni hoidmisega). Joonisel fig. 3-7 näitavad, et alveolaarse hüpoventilatsiooni sündroomi tuvastamiseks on oluline mõõta A-a PO 2 gradienti. A-a PO 2 gradient võib olla normaalne (või muutumatu), kui esineb alveolaarne hüpoventilatsioon. Seevastu kardiopulmonaarse patoloogiaga võib kaasneda A-a RO 2 gradiendi suurenemine. Erandiks on märkimisväärne CO 2 hilinemine kopsuhaiguse korral, kui A-a pO 2 gradiendi suurusjärk on normilähedane. Sellises olukorras võib hingamisteede takistuse suurenemine olla nii tugev, et õhk praktiliselt ei jõua alveoolidesse (sarnaselt hinge kinni hoidmisele). Alveolaarse hüpoventilatsiooni sündroomi peamised põhjused intensiivraviosakondades on toodud tabelis. 3-1. Kui A-a pO 2 gradient on normaalne või muutumatu, saab hingamislihaste seisundit hinnata maksimaalse sissehingamisrõhu abil, nagu allpool kirjeldatud.

Hingamislihaste nõrkus. Intensiivravi osakonnas viibivatel patsientidel võivad mitmed haigused ja patoloogilised seisundid põhjustada hingamislihaste nõrkust. Levinumad on sepsis, šokk, elektrolüütide tasakaaluhäired ja südameoperatsiooni tagajärjed. Sepsise ja šoki korral väheneb verevool diafragmas. Kardiopulmonaalse bypass operatsiooni ajal võib südame pinna lokaalse jahutamise tõttu tekkida frenic närvi vigastus (vt ptk 2).

Hingamislihaste nõrkust saab määrata maksimaalse sissehingamise rõhu (P mvd) mõõtmisega otse patsiendi voodi kõrval. Selleks peab patsient pärast sügavaimat väljahingamist (kuni jääkmahuni) hingama maksimaalse pingutusega läbi suletud klapi. R MVD oleneb vanusest ja soost (vt tabel 30-2) ning jääb vahemikku 80–130 cm vett. enamikul täiskasvanutel. CO 2 peetust täheldatakse, kui Pmvd langeb 30 cm veeni. Tuleb meeles pidada, et R MVD-d mõõdetakse kõigi hingamislihaste osalusel, välja arvatud diafragma. Seetõttu võib PmI määramisel jääda tähelepanuta ainult diafragma talitlushäire, sealhulgas freniaalse närvi kahjustus, kuna abilihased suudavad säilitada PmI soovitud tasemel.

Tabel 3-1

Alveolaarse hüpoventilatsiooni põhjused intensiivravi osakondades

idiopaatilised sündroomid. Idiopaatilise hüpoventilatsiooni sündroomide klassifikatsioon on seotud kehakaalu ja kellaajaga (või ööga). Päevast hüpoventilatsiooni rasvunud patsientidel nimetatakse rasvumise hüpoventilatsiooni sündroomiks (THS), kõhnade patsientide sarnast patoloogiat nimetatakse primaarseks alveolaarseks hüpoventilatsiooniks (PAH). Uneapnoe sündroomi (uneapnoe) iseloomustab hingamishäired une ajal ja sellega ei kaasne kunagi päevane hüpoventilatsioon. THS-i ja uneapnoega patsientide seisund paraneb koos liigse kehakaalu vähenemisega; lisaks võib progesteroon olla efektiivne THC-s (vt ptk 26). Frenic närvi düsfunktsioon võib piirata PAH ravi edukust.

KIRJANDUS

Forster RE, DuBois AB, Briscoe WA, Fisher A, toim. Kopsu. 3. väljaanne Chicago: Aastaraamat Medical Publishers, 1986.

Tisi GM. Kopsufüsioloogia kliinilises meditsiinis. Baltimore: Williams ja Wilkins, 1980.

1. Dantzger DR. Kopsu gaasivahetus. In: Dantzger DR. toim. kardiopulmonaalne kriitiline ravi. Orlando: Grune & Stratton, 1986:25-46.
2. D "Alonzo GE, Dantzger DR. Ebanormaalse gaasivahetuse mehhanismid. Med Clin North Am 1983; 67:557-571.
3. Dantzger DR. Ventilatsiooni-perfusiooni ebavõrdsus kopsuhaiguste korral. Rind 1987; 91:749-754.
4. Dantzger DR. Kardiovaskulaarse funktsiooni mõju gaasivahetusele. Kliinik Rind. Med 1983; 4:149-159.
5. Shapiro B. Arteriaalse vere gaasi jälgimine. Crit Care Clin 1988; 4:479-492.

VENTILATSIOONI-PERFUSIOONI SUHTED JA NENDE HÄIRED

6. Buohuys A. Hingamisteede surnud ruum. In: Fenn WO, Rahn H. toim. Füsioloogia käsiraamat: hingamine. Bethesda: American Physiological Society, 1964:699-714.
7. Dean JM, Wetzel RC, Rogers MC. Arteriaalse vere gaasist tuletatud muutujad kui intrapulmonaarse šundi hinnangud kriitiliselt haigetel lastel. Crit Care Med 1985; 13:1029-1033.
8. Carroll GC. Alveolaarse gaasi võrrandi vale rakendamine. N Engi J Med 1985; 312:586.
9. Gilbert R, Kreighley JF. Arteriaalse / alveolaarse hapniku pinge suhe. Gaasivahetuse indeks, mis on kohaldatav sissehingatava hapniku kontsentratsioonide muutumise korral. Am Rev Respir Dis 1974; 109:142-145.
10. Harris EA, Kenyon AM, Nisbet HD, Seelye ER, Whitlock RML. Normaalne alveolaararterite hapnikupinge gradient inimesel. ClinSci 1974; 46:89-104.
11. Covelli HD, Nessan VJ, Tuttle WK. Hapnikust saadud muutujad ägeda hingamispuudulikkuse korral. Crit Care Med 1983; 31:646-649.

ALVEOLARNE HÜPOVENTILATSIOONI SÜNDROOM

12. Glauser FL, Fairman P, Bechard D. Kroonilise hvperkapnia põhjused ja hindamine. Rind 1987; 93.755-759,
13. Praher MR, Irwin RS, hingamispuudulikkuse ekstrapulmonaalsed põhjused. J Intensiivravi Med 1986; 3:197-217.
14. Rochester D, Arora NS. hingamislihaste puudulikkus. Med Clin North Am 1983; 67:573-598.

Kogu keeruka protsessi võib jagada kolmeks põhietapiks: välimine hingamine; ja sisemine (koe) hingamine.

välist hingamist- gaasivahetus keha ja ümbritseva atmosfääriõhu vahel. Väline hingamine hõlmab gaasivahetust atmosfääri- ja alveolaarse õhu vahel ning kopsukapillaaride ja alveolaarse õhu vahel.

See hingamine toimub rindkere mahu perioodiliste muutuste tagajärjel. Selle mahu suurenemine tagab sissehingamise (sissehingamise), vähenemine - väljahingamise (väljahingamise). Sissehingamise ja sellele järgneva väljahingamise faasid on . Sissehingamisel siseneb atmosfääriõhk hingamisteede kaudu kopsudesse ja väljahingamisel väljub osa õhust neist.

Välise hingamise jaoks vajalikud tingimused:

• pingetunne rinnus;
• kopsude vaba suhtlemine keskkonnaga;
• kopsukoe elastsus.

Täiskasvanu teeb 15-20 hingetõmmet minutis. Füüsiliselt treenitud inimeste hingamine on harvem (kuni 8-12 hingetõmmet minutis) ja sügav.

Kõige tavalisemad välise hingamise uurimise meetodid

Kopsude hingamisfunktsiooni hindamise meetodid:

• Pneumograafia
• Spiromeetria
• Spirograafia
• Pneumotahomeetria
• Radiograafia
• Röntgen-kompuutertomograafia
• Ultraheli protseduur
• Magnetresonantstomograafia
• Bronhograafia
• Bronhoskoopia
• Radionukliidide meetodid
• Gaasi lahjendamise meetod

Spiromeetria- meetod väljahingatava õhu mahu mõõtmiseks spiromeetri abil. Kasutatakse erinevat tüüpi turbimeetrilise anduriga spiromeetreid, aga ka vesiseid, milles väljahingatav õhk kogutakse vette asetatud spiromeetri kellukese alla. Väljahingatava õhu mahu määrab kellukese tõus. Viimasel ajal on laialdaselt kasutatud andureid, mis on tundlikud õhuvoolu mahulise kiiruse muutumise suhtes, ühendatud arvutisüsteemiga. Eelkõige töötab sellel põhimõttel arvutisüsteem nagu Valgevene toodang "Spirometer MAS-1" jne. Sellised süsteemid võimaldavad mitte ainult spiromeetriat, vaid ka spirograafiat, aga ka pneumotahograafiat).

Spirograafia - sissehingatava ja väljahingatava õhu koguste pideva registreerimise meetod. Saadud graafilist kõverat nimetatakse spirofammaks. Spirogrammi järgi on võimalik määrata kopsude elujõudu ja hingamismahtusid, hingamissagedust ja kopsude suvalist maksimaalset ventilatsiooni.

Pneumotahograafia - sissehingatava ja väljahingatava õhu mahulise voolukiiruse pideva registreerimise meetod.

Hingamissüsteemi uurimiseks on palju muid meetodeid. Nende hulgas rindkere pletüsmograafia, hingamisteede ja kopsude õhu läbimisel tekkivate helide kuulamine, fluoroskoopia ja radiograafia, hapniku ja süsihappegaasi sisalduse määramine väljahingatavas õhuvoolus jne Mõnda neist meetoditest käsitletakse allpool.

Välise hingamise mahunäitajad

Kopsumahtude ja -mahtude suhe on näidatud joonisel fig. üks.

Välise hingamise uurimisel kasutatakse järgmisi näitajaid ja nende lühendit.

Kopsu kogumaht (TLC)- õhu maht kopsudes pärast sügavaimat hingetõmmet (4-9 l).

Riis. 1. Kopsude mahu ja mahtuvuse keskmised väärtused

Kopsude elutähtis maht

Eluvõime (VC)- õhuhulk, mida inimene saab välja hingata kõige sügavama aeglase väljahingamisega pärast maksimaalset sissehingamist.

Inimese kopsude elujõulisuse väärtus on 3-6 liitrit. Viimasel ajal on seoses pneumotahograafilise tehnoloogia kasutuselevõtuga nn sunnitud elutähtsus(FZhEL). FVC määramisel peab uuritav pärast võimalikult sügavat hingetõmmet tegema sügavaima sunnitud väljahingamise. Sel juhul tuleks väljahingamisel teha jõupingutusi, mille eesmärk on saavutada väljahingatava õhuvoolu maksimaalne mahuline kiirus kogu väljahingamise ajal. Sellise sunnitud aegumise arvutianalüüs võimaldab arvutada kümneid välise hingamise näitajaid.

VC individuaalset normaalväärtust nimetatakse õige kopsumaht(JEL). See arvutatakse liitrites vastavalt pikkusele, kehakaalule, vanusele ja soole põhinevate valemite ja tabelite järgi. 18-25-aastaste naiste puhul saab arvutada valemi järgi

JEL \u003d 3,8 * P + 0,029 * B - 3,190; samaealistele meestele

Jääkmaht

JEL \u003d 5,8 * P + 0,085 * B - 6,908, kus P - kõrgus; B - vanus (aastad).

Mõõdetud VC väärtus loetakse vähendatuks, kui see langus on üle 20% VC tasemest.

Kui välishingamise indikaatorina kasutatakse nimetust "maht", tähendab see, et selline võimsus hõlmab väiksemaid ühikuid, mida nimetatakse mahtudeks. Näiteks OEL koosneb neljast köitest, VC kolmest köitest.

Loodete maht (TO) on õhu maht, mis ühe hingetõmbega kopsudesse siseneb ja sealt väljub. Seda indikaatorit nimetatakse ka hingamise sügavuseks. Täiskasvanu puhkeolekus on DO 300–800 ml (15–20% VC väärtusest); igakuine laps - 30 ml; üheaastane - 70 ml; kümneaastane - 230 ml. Kui hingamise sügavus on normist suurem, siis sellist hingamist nimetatakse hüperpnoe- liigne sügav hingamine, kui DO on normist väiksem, kutsutakse hingamist oligopnoe- Ebapiisav, pinnapealne hingamine. Normaalse sügavuse ja hingamissageduse korral nimetatakse seda eupnea- normaalne, piisav hingamine. Täiskasvanute normaalne hingamissagedus puhkeolekus on 8-20 hingetõmmet minutis; igakuine laps - umbes 50; üheaastane - 35; kümme aastat - 20 tsüklit minutis.

Sissehingamise reservmaht (RIV)- õhuhulk, mida inimene suudab pärast vaikset hingetõmmet sügavaima hingetõmbega sisse hingata. RO vd väärtus normis on 50-60% VC väärtusest (2-3 l).

Väljahingamise reservi maht (RO vyd)- õhuhulk, mida inimene suudab välja hingata sügavaima väljahingamisega, mis tehakse pärast vaikset väljahingamist. Tavaliselt on RO vyd väärtus 20-35% VC-st (1-1,5 liitrit).

Kopsu jääkmaht (RLV)- õhk, mis jääb hingamisteedesse ja kopsudesse pärast maksimaalselt sügavat väljahingamist. Selle väärtus on 1-1,5 liitrit (20-30% TRL-ist). Vanemas eas tõuseb TRL väärtus kopsude elastse tagasilöögi, bronhide läbilaskvuse, hingamislihaste tugevuse ja rindkere liikuvuse vähenemise tõttu. 60-aastaselt moodustab see juba umbes 45% TRL-ist.

Funktsionaalne jääkvõimsus (FRC) Pärast vaikset väljahingamist kopsudesse jäänud õhk. See maht koosneb kopsu jääkmahust (RLV) ja väljahingamise reservmahust (ERV).

Gaasivahetuses ei osale mitte kogu sissehingamisel hingamissüsteemi sattuv atmosfääriõhk, vaid ainult see, mis jõuab alveoolidesse, mille verevoolu tase neid ümbritsevates kapillaarides on piisav. Sellega seoses on nn surnud tsoon.

Anatoomiline surnud ruum (AMP)- see on õhu maht hingamisteedes kuni hingamisteede bronhioolide tasemeni (nendel bronhioolidel on juba alveoolid ja gaasivahetus on võimalik). AMP väärtus on 140-260 ml ja sõltub inimese kehaehituse omadustest (ülesannete lahendamisel, mille puhul on vaja arvestada AMP-ga ja selle väärtust pole näidatud, võetakse AMP mahuks 150 ml ).

Füsioloogiline surnud ruum (PDM)- hingamisteedesse ja kopsudesse siseneva õhu maht, mis ei osale gaasivahetuses. FMP on suurem kui anatoomiline surnud ruum, kuna sisaldab seda lahutamatu osana. Lisaks hingamisteede õhule sisaldab FMP õhku, mis siseneb kopsualveoolidesse, kuid ei vaheta verega gaase verevoolu puudumise või vähenemise tõttu nendes alveoolides (seda nime kasutatakse mõnikord selle õhu kohta alveolaarne surnud ruum). Tavaliselt on funktsionaalse surnud ruumi väärtus 20-35% loodete mahust. Selle väärtuse tõus üle 35% võib viidata teatud haiguste esinemisele.

Tabel 1. Kopsuventilatsiooni näitajad

Meditsiinipraktikas on oluline arvestada surnud ruumi teguriga hingamisaparaatide projekteerimisel (kõrglennud, sukeldumine, gaasimaskid), mitmete diagnostiliste ja elustamismeetmete läbiviimisel. Torude, maskide, voolikute kaudu hingates ühendatakse inimese hingamissüsteemiga täiendav surnud ruum ja vaatamata hingamissügavuse suurenemisele võib alveoolide ventilatsioon atmosfääriõhuga muutuda ebapiisavaks.

Minutiline hingamismaht

Hingamismaht minutis (MOD)- kopsude ja hingamisteede kaudu ventileeritava õhu maht 1 minutiga. MOD määramiseks piisab sügavuse ehk loodete mahu (TO) ja hingamissageduse (RR) teadmisest:

MOD \u003d TO * BH.

Niitmisel on MOD 4-6 l / min. Seda indikaatorit nimetatakse sageli ka kopsuventilatsiooniks (erista alveolaarsest ventilatsioonist).

Alveolaarne ventilatsioon

Alveolaarne ventilatsioon (AVL)- kopsualveoole läbiva atmosfääriõhu maht 1 minutiga. Alveolaarse ventilatsiooni arvutamiseks peate teadma AMP väärtust. Kui seda ei määrata eksperimentaalselt, siis arvutamiseks võetakse AMP mahuks 150 ml. Alveolaarse ventilatsiooni arvutamiseks võite kasutada valemit

AVL \u003d (DO - AMP). BH.

Näiteks kui inimese hingamissügavus on 650 ml ja hingamissagedus 12, siis AVL on 6000 ml (650–150). 12.

AB \u003d (DO - OMP) * BH \u003d TO alf * BH

• AB - alveolaarne ventilatsioon;
• TO alv — alveolaarse ventilatsiooni loodete maht;
• RR - hingamissagedus

Maksimaalne kopsude ventilatsioon (MVL)- maksimaalne õhuhulk, mida saab inimese kopsude kaudu ventileerida 1 minuti jooksul. MVL-i saab määrata meelevaldse hüperventilatsiooniga puhkeolekus (niitmise ajal on lubatud hingata võimalikult sügavalt ja sageli mitte rohkem kui 15 sekundit). Spetsiaalse varustuse abil saab MVL-i määrata inimese poolt tehtava intensiivse füüsilise töö ajal. Sõltuvalt inimese põhiseadusest ja vanusest on MVL-i norm vahemikus 40-170 l / min. Sportlastel võib MVL ulatuda 200 l / min.

Välise hingamise voolunäitajad

Lisaks kopsumahtudele ja võimsustele nn välise hingamise voolunäitajad. Lihtsaim meetod ühe neist, maksimaalse väljahingatava mahu voolu määramiseks, on tippvoolumõõtmine. Tippvooluhulgamõõturid on lihtsad ja üsna taskukohased seadmed kodus kasutamiseks.

Maksimaalne väljahingamise maht(POS) - väljahingatava õhu maksimaalne mahuline voolukiirus, mis saavutatakse sunnitud väljahingamise protsessis.

Pneumotahomeetri seadme abil on võimalik määrata mitte ainult mahulise väljahingamise tippvoolu kiirust, vaid ka sissehingamist.

Meditsiinihaiglas levivad üha laiemalt pneumotahhograafid, millel on saadud info arvutitöötlus. Seda tüüpi seadmed võimaldavad kopsude sunnitud elujõulisuse väljahingamisel tekkiva õhuvoolu mahukiiruse pideva registreerimise alusel arvutada kümneid välise hingamise näitajaid. Kõige sagedamini määratakse POS ja maksimaalne (hetkeline) mahuline õhuvoolukiirus väljahingamise hetkel 25, 50, 75% FVC. Neid nimetatakse vastavalt indikaatoriteks ISO 25, ISO 50, ISO 75. Populaarne on ka FVC 1 määratlus – sunnitud väljahingamise maht aja jooksul, mis on võrdne 1 e. Selle näitaja põhjal arvutatakse välja Tiffno indeks (indikaator) - FVC 1 ja FVC suhe väljendatuna protsentides. Samuti registreeritakse kõver, mis peegeldab õhuvoolu mahulise kiiruse muutumist sunnitud väljahingamisel (joonis 2.4). Samal ajal kuvatakse vertikaalteljel mahuline kiirus (l/s) ja horisontaalteljel väljahingatava FVC protsent.

Ülaltoodud graafikul (joonis 2, ülemine kõver) näitab tipp POS väärtust, 25% FVC väljahingamise hetke projektsioon kõveral iseloomustab MOS 25, 50% ja 75% FVC projektsioon vastab MOS 50 ja MOS 75 . Diagnostilise tähtsusega pole mitte ainult voolukiirused üksikutes punktides, vaid ka kogu kõvera kulg. Selle osa, mis vastab 0–25% väljahingatavast FVC-st, peegeldab suurte bronhide, hingetoru õhu läbilaskvust ja 50–85% FVC-st – väikeste bronhide ja bronhioolide läbilaskvust. Alumise kõvera allapoole suunatud läbipaine väljahingamise piirkonnas 75–85% FVC näitab väikeste bronhide ja bronhioolide läbilaskvuse vähenemist.

Riis. 2. Hingamise voolunäitajad. Nootide kõverad - terve inimese maht (ülemine), väikeste bronhide obstruktiivsete häiretega patsient (alumine)

Loetletud mahu- ja voolunäitajate määramist kasutatakse välishingamissüsteemi seisundi diagnoosimisel. Välise hingamise funktsiooni iseloomustamiseks kliinikus kasutatakse nelja tüüpi järeldusi: norm, obstruktiivsed häired, restriktiivsed häired, segahäired (obstruktiivsete ja restriktiivsete häirete kombinatsioon).

Enamiku välise hingamise voolu- ja mahunäitajate puhul loetakse nende väärtuse kõrvalekaldeid õigest (arvutatud) väärtusest rohkem kui 20% normaalsest vahemikust väljapoole jäävaks.

Obstruktiivsed häired- need on hingamisteede läbilaskvuse rikkumised, mis põhjustavad nende aerodünaamilise takistuse suurenemist. Sellised häired võivad areneda alumiste hingamisteede silelihaste toonuse tõusu, limaskestade hüpertroofia või turse (näiteks ägedate hingamisteede viirusnakkuste korral), lima kogunemise, mädase eritise tagajärjel. kasvaja või võõrkeha esinemine, ülemiste hingamisteede läbilaskvuse häired ja muud juhtumid.

Hingamisteede obstruktiivsete muutuste olemasolu hinnatakse POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, Tiffno testi indeksi ja MVL väärtuse vähenemise järgi. Tiffno testi indikaator on tavaliselt 70–85%, selle langust 60% -ni peetakse mõõduka rikkumise märgiks ja kuni 40% - bronhide läbilaskvuse väljendunud rikkumine. Lisaks suurenevad obstruktiivsete häirete korral sellised näitajad nagu jääkmaht, funktsionaalne jääkmaht ja kopsude kogumaht.

Piiravad rikkumised- see on kopsude laienemise vähenemine sissehingamise ajal, kopsude respiratoorsete liikumiste vähenemine. Need häired võivad tekkida kopsude vastavuse vähenemise, rindkere vigastuste, adhesioonide esinemise, vedeliku kogunemise tõttu pleuraõõnde, mädase sisu, vere, hingamislihaste nõrkuse, neuromuskulaarsete sünapside erutuse ülekande halvenemise ja muude põhjuste tõttu. .

Piiravate muutuste olemasolu kopsudes määrab VC vähenemine (vähemalt 20% eeldatavast väärtusest) ja MVL (mittespetsiifiline näitaja) vähenemine, samuti kopsude vastavuse vähenemine ja mõnel juhul , Tiffno testi suurenemisega (üle 85%). Piiravate häirete korral väheneb kopsude kogumaht, funktsionaalne jääkmaht ja jääkmaht.

Järeldus välise hingamissüsteemi segatud (obstruktiivsete ja piiravate) häirete kohta tehakse ülaltoodud voolu- ja mahuindikaatorite muutuste samaaegsel esinemisel.

Kopsude mahud ja mahud

Loodete maht - see on õhuhulk, mida inimene rahulikus olekus sisse ja välja hingab; täiskasvanul on see 500 ml.

Sissehingamise reservmaht on maksimaalne õhuhulk, mida inimene saab pärast vaikset hingetõmmet sisse hingata; selle väärtus on 1,5-1,8 liitrit.

Väljahingamise reservi maht - See on maksimaalne õhuhulk, mille inimene saab pärast vaikset väljahingamist välja hingata; see maht on 1-1,5 liitrit.

Jääkmaht - on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamist; jääkmahu väärtus on 1-1,5 liitrit.

Riis. 3. Hõõgumahu, pleura ja alveolaarse rõhu muutus kopsude ventilatsiooni ajal

Kopsude elutähtis maht(VC) on maksimaalne õhuhulk, mille inimene saab välja hingata pärast võimalikult sügavat hingetõmmet. VC sisaldab sissehingamise reservmahtu, loodete mahtu ja väljahingamise reservmahtu. Kopsude elutähtsus määratakse spiromeetriga ja selle määramise meetodit nimetatakse spiromeetriaks. VC meestel on 4-5,5 liitrit ja naistel - 3-4,5 liitrit. See on pigem seisvas asendis kui istuvas või lamavas asendis. Füüsiline treening toob kaasa VC tõusu (joonis 4).

Riis. 4. Kopsumahtude ja -mahtude spirogramm

Funktsionaalne jääkvõimsus(FOE) - õhu maht kopsudes pärast vaikset väljahingamist. FRC on väljahingamise reservmahu ja jääkmahu summa ning võrdub 2,5 liitriga.

Kopsu kogumaht(TEL) - õhu maht kopsudes täishingamise lõpus. TRL sisaldab kopsude jääkmahtu ja elutähtsat mahtu.

Surnud ruum moodustab õhku, mis on hingamisteedes ja ei osale gaasivahetuses. Sissehingamisel sisenevad viimased atmosfääriõhu portsjonid surnud ruumi ja lahkuvad sellest väljahingamisel koostist muutmata. Surnud ruumi maht on umbes 150 ml ehk umbes 1/3 hingamismahust vaikse hingamise ajal. See tähendab, et 500 ml sissehingatavast õhust satub alveoolidesse vaid 350 ml. Alveoolides on rahuliku väljahingamise lõpuks umbes 2500 ml õhku (FFU), seetõttu uuendatakse iga rahuliku hingetõmbega ainult 1/7 alveolaarsest õhust.

Minutiventilatsioon on õhu koguhulk, mis siseneb ja väljub hingamisteedesse ja kopsudesse ühe minuti jooksul, mis võrdub hingamismahu ja hingamissagedusega. Tavaliselt on hingamismaht ligikaudu 500 ml ja hingamissagedus 12 korda minutis.

Seega on normaalne ventilatsiooni minutimaht keskmiselt umbes 6 liitrit. Minutiventilatsiooni vähenemisega 1,5 liitrini ja hingamissageduse vähenemisega 2-4 minutiga 1 minutiga saab inimene elada vaid väga lühikest aega, välja arvatud juhul, kui tal tekib tugev ainevahetusprotsesside pärssimine, nagu see juhtub sügava hüpotermiaga.

Hingamissagedus suureneb mõnikord 40-50 hingetõmbeni minutis ja hingamismaht võib ulatuda kopsude elutähtsa mahu lähedase väärtuseni (noortel tervetel meestel umbes 4500-5000 ml). Kuid kõrge hingamissageduse korral ei suuda inimene tavaliselt mitu minutit või tunde hoida hingamismahtu üle 40% elujõulisusest (VC).

Alveolaarne ventilatsioon

Kopsuventilatsioonisüsteemi põhiülesanne on õhu pidev uuendamine alveoolides, kus see puutub tihedalt kokku kopsukapillaarides oleva verega. Kiirust, millega äsja sisestatud õhk jõuab määratud kokkupuutepiirkonda, nimetatakse alveolaarseks ventilatsiooniks. Tavalise vaikse ventilatsiooni korral täidab hingamismaht hingamisteed kuni terminaalsete bronhioolideni ja ainult väike osa sissehingatavast õhust liigub kogu tee ja puutub kokku alveoolidega. Uued õhuosad läbivad difusiooni teel lühikese vahemaa terminalidest bronhioolidest alveoolidesse. Difusioon on tingitud molekulide liikumisest, kusjuures iga gaasi molekulid liiguvad suurel kiirusel teiste molekulide seas. Molekulide liikumiskiirus sissehingatavas õhus on nii suur ja kaugus terminaalsetest bronhioolidest alveoolideni on nii väike, et gaasid ületavad selle ülejäänud vahemaa sekundi murdosaga.

Surnud tsoon

Tavaliselt ei jõua vähemalt 30% inimese sissehingatavast õhust kunagi alveoolidesse. Seda õhku nimetatakse surnud ruumi õhuks, kuna see on gaasivahetuse protsessis kasutu. Normaalne surnud ruum 500 ml hingamismahuga noormehel on ligikaudu 150 ml (umbes 1 ml 1 naela kehakaalu kohta) ehk ligikaudu 30 % hingamismaht.

Hingamisteede mahtu, mis juhib sissehingatava õhu gaasivahetuse kohta, nimetatakse anatoomiliseks surnud ruumiks. Mõnikord aga ei tööta mõned alveoolid kopsukapillaaride ebapiisava verevoolu tõttu. Funktsionaalsest vaatepunktist peetakse neid kapillaaride perfusioonita alveoole patoloogilisteks surnud ruumideks.

Arvestades alveolaarset (patoloogilist) surnud ruumi, nimetatakse kogu surnud ruumi füsioloogiliselt surnud ruumiks. Tervel inimesel on anatoomiline ja füsioloogiline surnud ruum mahult peaaegu sama, kuna kõik alveoolid töötavad. Kuid halvasti perfuseeritud alveoolidega isikutel võib kogu (või füsioloogiline) surnud ruum ületada 60% loodete mahust.