Какъв е обемът на мъртвото пространство. минутна вентилация. Анатомично и функционално мъртво пространство

Повече за вентилацията на мъртвото пространство:

1. Характеристики на вентилацията при новородени и малки деца Показания за вентилационна поддръжка и основни принципи на механичната вентилация при новородени и деца

Терминът "физиологично мъртво пространство" се използва за означаване на целия въздух в дихателните пътища, който не участва в газообмена. Включва анатомичното мъртво пространство плюс обема на алвеолите, където кръвта не влиза в контакт с въздуха. По този начин тези алвеоли с непълно капилярно кръвоснабдяване (например при белодробна тромбоза) или раздути и следователно съдържащи излишък на въздух (например при емфизем) се включват във физиологичното мъртво пространство, при условие че остават вентилирани с прекомерна перфузия. Трябва да се отбележи, че булите често са хиповентилирани.

Анатомичното мъртво пространство се определя чрез непрекъснат анализ на концентрацията на азот в издишания въздух с едновременно измерване на дебита на експираторния обем. Използва се азот, тъй като не участва в газообмена. С помощта на нитрометър данните се записват след еднократно вдишване на чист кислород (фиг. 5). Първата част от записа в началото на издишването се отнася до собствения газ в мъртвото пространство, който е свободен от азот, последвана от кратка фаза на бързо нарастваща концентрация на азот, която се отнася до смесеното мъртво пространство и алвеоларен въздух, и накрая алвеоларни собствени данни, които отразяват степента на разреждане на алвеоларния азот с кислород. Ако нямаше смесване на алвеоларен газ и газ от мъртвото пространство, тогава повишаването на концентрацията на азот би настъпило рязко, с прав фронт и обемът на анатомичното мъртво пространство би бил равен на обема, издишан преди появата на алвеоларен газ. Тази хипотетична ситуация на прав фронт може да бъде оценена по метода на Фаулър, при който възходящият сегмент на кривата се разделя на две равни части и се получава анатомично мъртво пространство.

Ориз. 5. Определяне на мъртвото пространство по метода на еднократното вдишване. Променен от Comroe et al.

Физиологичното мъртво пространство може да се изчисли с помощта на уравнението на Бор въз основа на факта, че издишаният газ е сумата от газовете в анатомичното мъртво пространство и в алвеолите. Алвеоларният газ може да идва от алвеоли с достатъчна вентилация и перфузия, както и от такива, при които съотношението вентилация-перфузия е нарушено:

където PaCO 2 е парциалното налягане на въглеродния диоксид в артериалната кръв (приема се, че е равно на "идеалното" алвеоларно налягане на CO 2); PECO 2 - налягане на въглероден диоксид в смесения издишан въздух; YT - дихателен обем. Този метод изисква прост анализ на издишания въздух в артериалната кръв. Той изразява съотношението на мъртвото пространство (Vd) към дихателния обем (Vt), сякаш белият дроб е физиологично съставен от две части: една нормална по отношение на вентилация и перфузия, а другата с неопределена вентилация и без перфузия.

Вдишваният въздух съдържа толкова малко количество въглероден диоксид, че може да се пренебрегне. Така целият въглероден диоксид навлиза в издишания газ от алвеолите, където влиза от капилярите на белодробната циркулация. По време на издишване алвеоларният газ, "зареден" с въглероден диоксид, се разрежда с газ от мъртвото пространство. Това води до спад на концентрацията на въглероден диоксид в издишания газ в сравнение с този в алвеоларния (мъртвото пространство тук се разбира като физиологично, а не като анатомично).

Ориз. 3-2. Видове мъртви пространства. (A) L patom и h неговите плитки. И в двете единици кръвният поток съответства на разпределението) на вентилацията. Единствените области, където не се извършва обмен на газ, са проводящите ЕР (защриховани). Следователно цялото мъртво пространство в този модел е анатомично. Кръвта на белодробните вени е напълно наситена с кислород. (B) Физиологичен. В едното звено вентилацията е свързана с кръвен поток (дясно звено), в другото звено (ляво) няма кръвен поток. В този модел физиологичното мъртво пространство включва анатомичната и инфузионна област на белия дроб. Кръвта на белодробните вени е частично наситена с кислород.

Познавайки просто уравнение на масовото равновесие, човек може да изчисли съотношението на физиологичното мъртво пространство към дихателния обем, Vl)/vt.

Общото количество въглероден диоксид (CO 2 ) в дихателната система във всеки даден момент е произведение от първоначалния обем, който съдържа CO 2 (алвеоларен обем) и концентрацията на CO 2 в алвеолите.

Алвеолите съдържат смес от газове, включително O 2 , CO 2 , N 2 и водна пара. Всеки от тях има кинетична енергия, като по този начин създава налягане (парциално налягане).Алвеоларната концентрация на CO 2 се изчислява като парциалното налягане на алвеоларния CO 2, разделено на сумата от парциалните налягания на газовете и водните пари в алвеолите (Глава 9). Тъй като сумата от парциалните налягания в алвеолите е равна на барометричното налягане, алвеоларното съдържание CO 2 може да се изчисли като:

raso Алвеоларно съдържание на CO 2 = vax------- 2 - ,

където: va - алвеоларен обем,

PASO 2 - парциално налягане на CO 2 в алвеолите, Pb - барометрично налягане.

Общото количество CO 2 остава същото, след като алвеоларният CO 2 се смеси с газа от мъртвото пространство. Следователно количеството CO 2, отделено при всяко издишване, може да се изчисли като:

Vrx^L-VAx*^,

където: РЁСО 2 е средното парциално налягане на CO 2 в издишания газ. Уравнението може да се напише по-просто като:

VT x PYOCO? = VA x PAC0 2 .

Уравнението показва, че количеството CO 2>, освободено при всяко издишване и определено като произведение на дихателния обем и парциалното налягане на CO 2 в издишания газ, е равно на количеството CO 2 в алвеолите. CO 2 не се губи или добавя към газа, влизащ в алвеолите от белодробната циркулация; просто, парциалното налягане на CO 2 в издишания въздух (Pic() 2) се настройва на ново ниво в резултат на разреждането на физиологичното мъртво пространство от газа. Заменяйки VT в уравнението с (VD + va), получаваме:

(VD + va) x РЁСО 2 \u003d va x Rdso 2.

Трансформирането на уравнението чрез заместване на Yd с (Ym - Y D) дава:

UR \u003d UTH RAS ° * - PYOS ° *. GZ-8]

Уравнението може да се изрази по-общо:

vd PASO 2 - PYoso 2

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

Уравнението е известно като уравнението на Бор,показва, че съотношението на мъртвото пространство към дихателния обем може да се изчисли като частното от разликата PC() 2 алвеоларни и издишани газове, разделено на алвеоларния PC() 2 . Тъй като алвеоларният PC() 2 практически съвпада с артериалния Pco 2 (PaC() 2), Vo/Vm може да се изчисли чрез едновременно измерване на Pco 2 в артериална кръв и проби от издишан газ.

Като пример за изчисление, разгледайте данните за здрав човек, чиято минутна вентилация (6 L/min) е постигната с дихателен обем от 0,6 L и дихателна честота от 10 вдишвания/min. В пробата от артериална кръв PaS() 2 е 40 mm Hg. Чл., а в пробата от издишан газ RESO - 28 mm Hg. Изкуство. Въвеждайки тези количества в уравнението, получаваме:

U°L°_--?v = 0,30 VT 40

мъртво пространство

Следователно Y D е (0,30 x 600 ml) или 180 ml, а Y A е (600 iv./i 180 ml) или 420 ml. При всеки възрастен здрав човек U 0 / U "G варира от 0,30 до 0,35.

Влияние на модела на вентилатора върху vd/vt

В предишния пример дихателният обем и дихателната честота бяха точно посочени, позволявайки VD и VA да бъдат изчислени след определяне на стойността на VD/VT. Помислете какво се случва, когато здрав човек с тегло 70 kg „изрита“ три различни модела на дишане, за да поддържа същата най-минутна вентилация (Фигура 3-3).

На фиг. 3-FOR VE е 6 L/min, Ut е 600 ml, а f е 10 resp/min. Човек с тегло 70 kg има обем на мъртвото пространство от приблизително 150 ml. Кейт беше отбелязана по-рано, 1 ml мъртво пространство се отчита от един килограм телесно тегло. Следователно VI) е равно на 1500 ml (150x10), va -4500 ml (450x10), а VD/VT - 150/600 или 0,25.

Субектът увеличи дихателната честота до 20 вдишвания/мин (Фигура 3-3В). Nsln \ „Мсе поддържа на същото ниво от 6 l / min, тогава Ut ще бъде равно на 300 ml. P;> и V g> b 150 ml vd и UA достигат 3000 ml / min. UD/UT ще се увеличи до 150/300 или 0,5. Този често плитък модел на дишане изглежда неефективен сточ

Ориз. 3-3.Влияние на респираторния модел върху обема на мъртвото пространство, не-масата на alnespyarpoi инептилация и Vn / V "r. Мъртвото пространство е обозначено със защрихованата зона!") Във всеки случай минутната вентилация е 6 l / min; дихателната система показа i> koip.e idg.ha. (A) Дихателният обем е 600 ml, дихателната честота е 10 вдишвания/мин. (B) Дихателният обем се намалява и дихателната честота се удвоява. (C) Дихателният обем се удвоява и честотата е<ч

11..,..,.,.,^, .,., ., м.г, 4 Митии\ррии4у кпим и МвнилХИ ОГТЛГКМ ПОСТОЯННА, ОТ".

ki визуален извод CO 2защото половината от всеки дъх вентилира мъртвото пространство.

Накрая VT се повишава до 1200 ml и дихателната честота намалява до 5 вдишвания/мин (Фиг. 3-3B).

Връзка между алвеоларната вентилация и скоростта на производство на CO2

Скоростта на образуване на CO 2 (Vco 2) при здрав човек с тегло 70 kg в покой е около 200 ml за 1 минута. Системата за контрол на дишането е "настроена" да поддържа PaS() 2 при 40 mm Hg. Изкуство. (гл. 16). В стационарно състояние скоростта, при която CO 2отделено от тялото е равно на скоростта на образуването му. Връзката между PaC() 2 , VCO 2 и VA е дадена по-долу:

VA = Kx-^- l

където: K е константа, равна на 0,863; VA се изразява в системата BTPS, а Vco 2 в системата STPD (Приложение 1, стр. 306).

Уравнението показва, че при постоянна скорост на образуване на въглероден диоксид, PaCO- се променя обратно пропорционално на алвеоларната вентилация (фиг. 3-4). Зависимостта на RLS() 2 и следователно PaS() 2 (чиято идентичност е обсъдена в глави 9 и 13) от va може да бъде оценена с помощта на фиг. 3-4. Всъщност промените в Pco 2 (алвеоларна тиня и артериална) се определят от съотношението между \/d и vk,t. д. стойност VD/VT (раздел "Изчисляване на обема на физиологичното мъртво пространство"). Колкото по-високо е VD/VT, толкова по-голямо е Vi<; необходима для измене­ния Уд и РаСО;,.

Връзка между алвеоларната вентилация, алвеоларния Po 2 и алвеоларния Pco 2

Точно както Plso 2 се определя от баланса между производството на CO 2 и алвеоларната вентилация, алвеоларният P () 2 (P / \ () 2) е функция на скоростта на поемане на кислород през алвеоларно-капилярната мембрана (гл. 9) и алвеоларно-

Ориз. 3-4. Връзка между алвеоларната вентилация и алвеоларния Rsh,. Алвеоларният Pco е обратно пропорционален на алвеоларната вентилация. Степента на промяна в гнойната вентилация към алвеоларния Pc: o, :; apmsite от връзката между вентилацията на мъртвото пространство и общата вентилация. Съотношението за човек със средно телосложение със стабилна нормална скорост на образуване (. "O, - (около 200 m h / mip)

пей вентилация.

Сумата от парциалните налягания на O 2 , CO 2 , N:> и водните пари в алвеолите е равна на барометричното налягане. Тъй като парциалните налягания на азота и водните пари са постоянни, парциалното налягане на O 2 или CO^ може да се изчисли, ако едно от тях е известно. Изчислението се основава на алвеоларно газово уравнение:

рао? = Рю? - Rdso 2 (Fio 2 + ---),

където: Ryu 2 - Po 2 във вдишания газ,

FlO 2 - фракционна концентрация на O 2 във вдишания газ,

R е коефициентът на респираторен газообмен.

R, коефициент на респираторен газообмен,изразява скоростта на освобождаване на CO ^ спрямо скоростта на абсорбция на O 2 (V () 2), т.е. R \u003d Vco 2 / V (\u003e 2. В стационарно състояние на тялото коефициентът на дихателен газообмен е равен на респираторен коефициент(RQ), който описва съотношението на производството на въглероден диоксид към потреблението на кислород на клетъчно ниво. Това съотношение зависи от това какво основно се използва в организма като енергиен източник – въглехидрати или мазнини. В процеса на метаболизма се отделя 1 g въглехидрати повече CO2.

В съответствие с уравнението на алвеоларния газ, RL() 2 може да се изчисли като парциалното налягане на O 2 във вдишания газ (PIO 2) минус стойност, която включва RLSO 2 и фактор, който отчита промяната в общия газ обем, ако абсорбцията на кислород се различава от отделянето на въглероден диоксид: [ Fl() 2 + (1 -- Fl() 2)/RJ. При здрав възрастен със среден размер на тялото в покой, V() 2 е около 250 ml/min; VCO 2 - приблизително 200 ml/min. Следователно R е равно на 200/250 или 0,8. Обърнете внимание, че стойността на IFlO, + (1 - FlO 2)/RJ намалява до 1,2, когато FlOz ^ 0,21, и до 1,0, когато FlOa» 1,0 (ако във всеки случай R = 0,8).

Като пример за изчисляване на RLS() 2, помислете за здрав човек, който диша стаен въздух и чийто PaS() 2 (приблизително равен на RLS() 2) е 40 mmHg. Изкуство. Приемаме барометричното налягане равно на 760 mm Hg. Изкуство. и налягане на водните пари - 47 mm Hg. Изкуство. (вдишаният въздух е напълно наситен с вода при нормална телесна температура). Pyu 2 се изчислява като произведение на общото парциално налягане на "сухите" газове в алвеолите и фракционната концентрация на кислород: т.е. Pyu 2 = (760 - 47) x 0,21. Следователно Plo 2 = [(760 - 47) x 0,21 J -40 = 149-48 = 101 mm. rt. Изкуство.

Ориз. 3-5.Съотношението между алвеоларната вентилация и алвеоларния Po, Alveolar 1 ) () 2 се увеличава с увеличаване на алвеоларната вентилация, докато се достигне плато

Целият сложен процес може да се раздели на три основни етапа: външно дишане; и вътрешно (тъканно) дишане.

външно дишане- газообмен между тялото и околния атмосферен въздух. Външното дишане включва обмен на газове между атмосферния и алвеоларния въздух, както и между белодробните капиляри и алвеоларния въздух.

Това дишане се осъществява в резултат на периодични промени в обема на гръдната кухина. Увеличаването на неговия обем осигурява вдишване (вдъхновение), намаляване - издишване (издишване). Фазите на вдишване и последващото го издишване са . При вдишване атмосферният въздух навлиза в белите дробове през дихателните пътища, а при издишване част от въздуха ги напуска.

Необходими условия за външно дишане:

• стягане в гърдите;
• свободна комуникация на белите дробове с околната среда;
• еластичност на белодробната тъкан.

Възрастният прави 15-20 вдишвания в минута. Дишането при физически тренирани хора е по-рядко (до 8-12 вдишвания в минута) и дълбоко.

Най-разпространените методи за изследване на външното дишане

Методи за оценка на дихателната функция на белите дробове:

• Пневмография
• Спирометрия
• Спирография
• Пневмотахометрия
• Рентгенография
• Рентгенова компютърна томография
• Ултразвукова процедура
• Магнитен резонанс
• Бронхография
• Бронхоскопия
• Радионуклидни методи
• Метод за разреждане на газ

Спирометрия- метод за измерване на обема на издишания въздух с помощта на спирометър. Използват се различни видове спиромери с турбиметричен сензор, както и водни, при които издишаният въздух се събира под звънеца на спирометъра, поставен във вода. Обемът на издишания въздух се определя от издигането на камбаната. Напоследък широко се използват сензори, които са чувствителни към промените в обемната скорост на въздушния поток, свързани с компютърна система. По-специално, на този принцип работи компютърна система като "Спирометър MAS-1" на беларуско производство и др. Такива системи позволяват не само спирометрия, но и спирография, както и пневмотахография).

Спирография -метод за непрекъснато отчитане на обемите на вдишания и издишвания въздух. Получената графична крива се нарича спирофама. Според спирограмата е възможно да се определи жизненият капацитет на белите дробове и дихателните обеми, дихателната честота и произволната максимална вентилация на белите дробове.

Пневмотахография -метод за непрекъснато регистриране на обемния дебит на вдишания и издишания въздух.

Има много други методи за изследване на дихателната система. Сред тях, гръдна плетизмография, слушане на звуци, които се появяват, когато въздухът преминава през дихателните пътища и белите дробове, флуороскопия и радиография, определяне на съдържанието на кислород и въглероден диоксид в издишания въздушен поток и др. Някои от тези методи са обсъдени по-долу.

Обемни показатели на външното дишане

Съотношението на белодробните обеми и капацитет е показано на фиг. един.

При изследване на външното дишане се използват следните показатели и тяхното съкращение.

Общ белодробен капацитет (TLC)- обемът на въздуха в белите дробове след най-дълбокото вдишване (4-9 l).

Ориз. 1. Средни стойности на белодробни обеми и капацитети

Жизнен капацитет на белите дробове

Жизнен капацитет (VC)- обемът въздух, който човек може да издиша с най-дълбокото бавно издишване, направено след максималното вдишване.

Стойността на жизнения капацитет на човешките бели дробове е 3-6 литра. Напоследък, във връзка с въвеждането на пневмотахографската технология, т.нар форсиран жизнен капацитет(FZhEL). При определяне на FVC субектът трябва след възможно най-дълбокото вдишване да направи най-дълбокото принудително издишване. В този случай издишването трябва да се извършва с усилие, насочено към постигане на максимална обемна скорост на издишания въздушен поток през цялото издишване. Компютърният анализ на такова принудително издишване ви позволява да изчислите десетки показатели за външно дишане.

Индивидуалната нормална стойност на VC се нарича подходящ белодробен капацитет(JEL). Изчислява се в литри по формули и таблици на база ръст, телесно тегло, възраст и пол. За жени на възраст 18-25 години изчислението може да се извърши по формулата

JEL \u003d 3,8 * P + 0,029 * B - 3,190; за мъже на същата възраст

Остатъчен обем

JEL \u003d 5.8 * P + 0.085 * B - 6.908, където P - височина; B - възраст (години).

Стойността на измерената VC се счита за намалена, ако това намаление е повече от 20% от нивото на VC.

Ако за индикатора на външното дишане се използва наименованието „капацитет“, това означава, че такъв капацитет включва по-малки единици, наречени обеми. Например OEL се състои от четири тома, VC се състои от три тома.

Дихателен обем (TO)е обемът въздух, който навлиза и излиза от белите дробове на едно вдишване. Този показател се нарича още дълбочина на дишане. В покой при възрастен DO е 300-800 ml (15-20% от стойността на VC); месечно дете - 30 ml; на една година - 70 ml; десетгодишна - 230 мл. Ако дълбочината на дишане е по-голяма от нормалното, тогава се нарича такова дишане хиперпнея- прекомерно, дълбоко дишане, ако DO е по-малко от нормалното, тогава се нарича дишане олигопнея- Недостатъчно, повърхностно дишане. При нормална дълбочина и честота на дишане се нарича еупнея- нормално, достатъчно дишане. Нормалната честота на дишане в покой при възрастни е 8-20 вдишвания в минута; месечно дете - около 50; едногодишни - 35; десет години - 20 цикъла в минута.

Инспираторен резервен обем (RIV)- обемът въздух, който човек може да вдиша с най-дълбокото вдишване след тихо вдишване. Стойността на RO vd в норма е 50-60% от стойността на VC (2-3 l).

Експираторен резервен обем (RO vyd)- обемът въздух, който човек може да издиша с най-дълбокото издишване, направено след тихо издишване. Обикновено стойността на RO vyd е 20-35% от VC (1-1,5 литра).

Остатъчен белодробен обем (RLV)- въздухът, останал в дихателните пътища и белите дробове след максимално дълбоко издишване. Стойността му е 1-1,5 литра (20-30% от TRL). В напреднала възраст стойността на TRL се увеличава поради намаляване на еластичния откат на белите дробове, бронхиалната проходимост, намаляване на силата на дихателните мускули и подвижността на гръдния кош. На 60-годишна възраст вече съставлява около 45% от TRL.

Функционален остатъчен капацитет (FRC)Въздухът, останал в белите дробове след тихо издишване. Този капацитет се състои от остатъчния белодробен обем (RLV) и експираторния резервен обем (ERV).

Не целият атмосферен въздух, влизащ в дихателната система по време на вдишване, участва в газообмена, а само този, който достига до алвеолите, които имат достатъчно ниво на кръвен поток в капилярите около тях. В тази връзка има т.нар мъртво пространство.

Анатомично мъртво пространство (AMP)- това е обемът на въздуха в дихателните пътища до нивото на респираторните бронхиоли (на тези бронхиоли вече има алвеоли и е възможен газообмен). Стойността на AMP е 140-260 ml и зависи от характеристиките на човешката конституция (при решаване на задачи, при които е необходимо да се вземе предвид AMP и стойността му не е посочена, обемът на AMP се приема равен на 150 ml ).

Физиологично мъртво пространство (PDM)- обемът на въздуха, който влиза в дихателните пътища и белите дробове и не участва в газообмена. FMP е по-голям от анатомичното мъртво пространство, тъй като го включва като неразделна част. В допълнение към въздуха в дихателните пътища FMP включва въздух, който навлиза в белодробните алвеоли, но не обменя газове с кръвта поради отсъствието или намаляването на кръвния поток в тези алвеоли (името понякога се използва за този въздух алвеоларно мъртво пространство).Обикновено стойността на функционалното мъртво пространство е 20-35% от дихателния обем. Увеличаването на тази стойност над 35% може да показва наличието на определени заболявания.

Таблица 1. Индикатори за белодробна вентилация

В медицинската практика е важно да се вземе предвид факторът на мъртвото пространство при проектирането на дихателни устройства (полети на голяма надморска височина, гмуркане, противогази) и провеждането на редица диагностични и реанимационни мерки. При дишане през тръби, маски, маркучи допълнително мъртво пространство е свързано с дихателната система на човека и въпреки увеличаването на дълбочината на дишане, вентилацията на алвеолите с атмосферен въздух може да стане недостатъчна.

Минутен обем на дишане

Минутен дихателен обем (MOD)- обемът на въздуха, вентилиран през белите дробове и дихателните пътища за 1 min. За да се определи MOD, е достатъчно да се знае дълбочината или дихателния обем (DO) и дихателната честота (RR):

MOD \u003d TO * BH.

При косене MOD е 4-6 l / min. Този показател често се нарича още белодробна вентилация (разграничаване от алвеоларна вентилация).

Алвеоларна вентилация

Алвеоларна вентилация (AVL)- обемът на атмосферния въздух, преминаващ през белодробните алвеоли за 1 min. За да изчислите алвеоларната вентилация, трябва да знаете стойността на AMP. Ако не се определи експериментално, тогава за изчисляване обемът на AMP се приема равен на 150 ml. За да изчислите алвеоларната вентилация, можете да използвате формулата

AVL \u003d (DO - AMP). BH.

Например, ако дълбочината на дишане при човек е 650 ml, а дихателната честота е 12, тогава AVL е 6000 ml (650-150). 12.

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

• АВ - алвеоларна вентилация;
• TO alv — дихателен обем на алвеоларната вентилация;
• RR - дихателна честота

Максимална белодробна вентилация (MVL)- максималният обем въздух, който може да бъде вентилиран през белите дробове на човек за 1 минута. MVL може да се определи с произволна хипервентилация в покой (дишането е възможно най-дълбоко и често не повече от 15 секунди е допустимо по време на косене). С помощта на специално оборудване MVL може да се определи по време на интензивна физическа работа, извършвана от човек. В зависимост от конституцията и възрастта на човек, нормата на MVL е в диапазона 40-170 l / min. При спортисти MVL може да достигне 200 l / min.

Индикатори на потока на външното дишане

Освен белодробните обеми и капацитети, т.нар индикатори на потока на външното дишане.Най-простият метод за определяне на един от тях, пиков експираторен обемен поток, е пикова флоуметрия.Пиковите разходомери са прости и доста достъпни устройства за използване у дома.

Пиков експираторен обемен поток(POS) - максималната обемна скорост на издишвания въздух, постигната в процеса на принудително издишване.

С помощта на устройство за пневмотахометър е възможно да се определи не само пиковата обемна скорост на издишване, но и вдишване.

В болницата пневмотахографските устройства с компютърна обработка на получената информация стават все по-широко разпространени. Устройствата от този тип позволяват на базата на непрекъснато регистриране на обемната скорост на въздушния поток, създаден по време на издишване на форсирания жизнен капацитет на белите дробове, да се изчислят десетки показатели на външното дишане. Най-често POS и максималните (моментни) обемни скорости на въздушния поток в момента на издишване се определят 25, 50, 75% FVC. Те се наричат ​​съответно индикатори ISO 25, ISO 50, ISO 75. Популярна е и дефиницията на FVC 1 - форсиран експираторен обем за време, равно на 1 e. Въз основа на този показател се изчислява индексът (индикатор) Tiffno - съотношението на FVC 1 към FVC, изразено в проценти. Записва се и крива, отразяваща изменението на обемната скорост на въздушния поток при форсирано издишване (фиг. 2.4). В същото време обемната скорост (l/s) се показва на вертикалната ос, а процентът на издишаната FVC се показва на хоризонталната ос.

В горната графика (фиг. 2, горна крива), пикът показва стойността на POS, проекцията на момента на издишване на 25% FVC върху кривата характеризира MOS 25, проекцията на 50% и 75% FVC съответства на MOS 50 и MOS 75 . От диагностично значение са не само дебитите в отделни точки, но и целият ход на кривата. Неговата част, съответстваща на 0-25% от издишаната FVC, отразява въздушната пропускливост на големите бронхи, трахеята и площта от 50 до 85% от FVC - пропускливостта на малките бронхи и бронхиолите. Деформацията в низходящата част на долната крива в експираторната област на 75-85% FVC показва намаляване на проходимостта на малките бронхи и бронхиолите.

Ориз. 2. Индикатори на потока на дишането. Криви на бележките - обемът на здрав човек (горна), пациент с обструктивни нарушения на проходимостта на малките бронхи (долна)

Определянето на изброените обемни и дебитни показатели се използва при диагностициране на състоянието на системата за външно дишане. За характеризиране на функцията на външното дишане в клиниката се използват четири вида заключения: норма, обструктивни нарушения, рестриктивни нарушения, смесени нарушения (комбинация от обструктивни и рестриктивни нарушения).

За повечето показатели на дебита и обема на външното дишане отклоненията на тяхната стойност от правилната (изчислена) стойност с повече от 20% се считат за извън нормалните граници.

Обструктивни нарушения- това са нарушения на проходимостта на дихателните пътища, водещи до увеличаване на тяхното аеродинамично съпротивление. Такива нарушения могат да се развият в резултат на повишаване на тонуса на гладката мускулатура на долните дихателни пътища, с хипертрофия или оток на лигавиците (например при остри респираторни вирусни инфекции), натрупване на слуз, гноен секрет, в наличие на тумор или чуждо тяло, нарушена регулация на проходимостта на горните дихателни пътища и други случаи.

За наличието на обструктивни промени в дихателните пътища се съди по намаляването на POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, стойността на индекса на теста Tiffno и MVL. Индикаторът на теста Tiffno обикновено е 70-85%, намаляването му до 60% се счита за признак на умерено нарушение и до 40% - изразено нарушение на бронхиалната проходимост. В допълнение, при обструктивни нарушения се увеличават показатели като остатъчен обем, функционален остатъчен капацитет и общ белодробен капацитет.

Ограничителни нарушения- това е намаляване на разширяването на белите дробове по време на вдишване, намаляване на дихателните екскурзии на белите дробове. Тези нарушения могат да се развият поради намаляване на белодробния комплайанс, с наранявания на гръдния кош, наличие на сраствания, натрупване на течност в плевралната кухина, гнойно съдържание, кръв, слабост на дихателните мускули, нарушено предаване на възбуждане в нервно-мускулните синапси и други причини .

Наличието на рестриктивни промени в белите дробове се определя от намаляване на VC (най-малко 20% от очакваната стойност) и намаляване на MVL (неспецифичен показател), както и намаляване на белодробния комплайанс и в някои случаи , чрез увеличение на теста Tiffno (повече от 85%). При рестриктивни разстройства общият белодробен капацитет, функционалният остатъчен капацитет и остатъчният обем са намалени.

Заключението за смесени (обструктивни и рестриктивни) нарушения на системата за външно дишане се прави с едновременното наличие на промени в горните дебитни и обемни показатели.

Белодробни обеми и капацитет

Дихателен обем -това е обемът въздух, който човек вдишва и издишва в спокойно състояние; при възрастен е 500 мл.

Инспираторен резервен обеме максималният обем въздух, който човек може да вдиша след тихо вдишване; стойността му е 1,5-1,8 литра.

Експираторен резервен обем -Това е максималният обем въздух, който човек може да издиша след тихо издишване; този обем е 1-1,5 литра.

Остатъчен обем -е обемът на въздуха, който остава в белите дробове след максимално издишване; стойността на остатъчния обем е 1-1,5 литра.

Ориз. 3. Промяна в дихателния обем, плевралното и алвеоларното налягане по време на белодробната вентилация

Жизнен капацитет на белите дробове(VC) е максималният обем въздух, който човек може да издиша след възможно най-дълбокото вдишване. VC включва инспираторен резервен обем, дихателен обем и експираторен резервен обем. Жизненият капацитет на белите дробове се определя със спирометър, а методът за неговото определяне се нарича спирометрия. VC при мъжете е 4-5,5 литра, а при жените - 3-4,5 литра. По-скоро е в изправено, отколкото в седнало или легнало положение. Физическото обучение води до повишаване на VC (фиг. 4).

Ориз. 4. Спирограма на белодробни обеми и капацитети

Функционален остатъчен капацитет(FOE) - обемът на въздуха в белите дробове след тихо издишване. FRC е сумата от експираторния резервен обем и остатъчния обем и е равен на 2,5 литра.

Общ белодробен капацитет(TEL) - обемът на въздуха в белите дробове в края на пълен дъх. TRL включва остатъчния обем и жизнения капацитет на белите дробове.

Мъртвото пространство образува въздух, който е в дихателните пътища и не участва в газообмена. При вдишване последните порции атмосферен въздух навлизат в мъртвото пространство и, без да променят състава си, го напускат при издишване. Обемът на мъртвото пространство е около 150 ml или около 1/3 от дихателния обем при тихо дишане. Това означава, че от 500 ml вдишван въздух само 350 ml влизат в алвеолите. В алвеолите, до края на спокойно издишване, има около 2500 ml въздух (FFU), следователно при всяко спокойно вдишване се актуализира само 1/7 от алвеоларния въздух.

Анатомичното мъртво пространство е обемът на проводящите дихателни пътища. Обикновено той е около 150 ml, като се увеличава с дълбоко вдишване, тъй като бронхите се разтягат от белодробния паренхим, който ги заобикаля. Размерът на мъртвото пространство също зависи от размера на тялото и позата. Съществува приблизително правило, според което при седнал човек то е приблизително равно в милилитри на телесното тегло в паундове (1 паунд - 453,6 g).

А. След вдишване от контейнер с чист кислород, субектът издишва и концентрацията на N 2 в издишания въздух първо се увеличава, а след това остава почти постоянна (кривата практически достига плато, съответстващо на чистия алвеоларен въздух). Б. Зависимост на концентрацията от издишания обем. Обемът на мъртвото пространство се определя от точката на пресичане на абсцисната ос с вертикална пунктирана линия, начертана по такъв начин, че площите L и B да са равни.

Анатомичният обем на мъртвото пространство може да бъде измерен по метода на Fowler. В този случай субектът диша през система от клапани и съдържанието на азот се измерва непрекъснато с помощта на високоскоростен анализатор, който изтегля въздух от тръба, започваща от устата. Когато човек издиша след вдишване на 100% O 2 , съдържанието на N 2 постепенно се увеличава, тъй като въздухът от мъртвото пространство се заменя с алвеоларен въздух.

В края на издишването се регистрира почти постоянна концентрация на азот, което съответства на чистия алвеоларен въздух. Този участък от кривата често се нарича алвеоларно "плато", въпреки че дори при здрави хора не е напълно хоризонтално, а при пациенти с белодробни лезии може да се изкачи стръмно. С този метод се записва и обемът на издишания въздух.

За да определите обема на мъртвото пространство, изградете графика, свързваща съдържанието на N 2 с издишания обем. След това върху тази графика се начертава вертикална линия, така че площта A да е равна на площта B. Обемът на мъртвото пространство съответства на точката на пресичане на тази права с оста x. Всъщност този метод дава обема на проводящите дихателни пътища до "средната точка" на прехода от мъртвото пространство към алвеоларния въздух.

"Физиология на дишането", J. West

Тази и следващите две глави обсъждат как вдишаният въздух навлиза в алвеолите, как газовете преминават през алвеоларно-капилярната бариера и как се отстраняват от белите дробове в кръвния поток. Тези три процеса се осигуряват съответно от вентилация, дифузия и кръвен поток. Дадени са типични стойности на обемите и дебитите на въздуха и кръвта. На практика тези стойности варират значително (според J….

Преди да преминете към динамичните скорости на вентилация, е полезно да прегледате накратко "статичните" белодробни обеми. Някои от тях могат да бъдат измерени със спирометър. По време на издишване звънецът на спирометъра се издига и писалката на записващото устройство пада. Амплитудата на трептенията, регистрирани по време на тихо дишане, съответства на дихателния обем. Ако субектът поеме възможно най-дълбоко дъх, а след това - възможно най-дълбоко ...

Функционалният остатъчен капацитет (FRC) може също да бъде измерен с помощта на общ плетизмограф. Това е голяма херметична камера, наподобяваща телефонна кабина с обекта вътре. В края на нормалното издишване, с помощта на тапа, мундщукът, през който субектът диша, се блокира и от него се изисква да направи няколко дихателни движения. Когато се опитате да вдишате, газовата смес в белите дробове се разширява, обемът им се увеличава, ...