Kui suur on surnud ruumi maht. minutiline ventilatsioon. Anatoomiline ja funktsionaalne surnud ruum

Lisateave surnud ruumi ventilatsiooni kohta:

1. Vastsündinute ja väikelaste ventilatsiooni omadused Näidustused ventilatsiooni toetamiseks ja vastsündinute ja laste mehaanilise ventilatsiooni põhiprintsiibid

Mõistet "füsioloogiline surnud ruum" kasutatakse kogu hingamisteede õhu kohta, mis ei osale gaasivahetuses. See hõlmab anatoomilist surnud ruumi ja alveoolide mahtu, kus veri ei puutu õhuga kokku. Seega kuuluvad need mittetäieliku kapillaarverevarustusega (näiteks kopsutromboosi korral) või laienenud ja seetõttu liigset õhku sisaldavad alveoolid (näiteks emfüseemi korral) füsioloogilisse surnud ruumi tingimusel, et need jäävad ventileerituks ja liigse perfusiooniga. Tuleb märkida, et pullid on sageli hüpoventilatsiooniga.

Anatoomiline surnud ruum määratakse väljahingatava õhu lämmastiku kontsentratsiooni pideva analüüsiga koos väljahingatava mahu voolukiiruse samaaegse mõõtmisega. Lämmastikku kasutatakse, kuna see ei osale gaasivahetuses. Nitromeetri abil registreeritakse andmed pärast ühekordset puhta hapniku hingetõmmet (joonis 5). Kirje esimene osa aegumise alguses viitab surnud ruumi õigele gaasile, mis on lämmastikuvaba, millele järgneb kiiresti kasvava lämmastiku kontsentratsiooni lühike faas, mis viitab surnud ruumi ja alveolaarse õhu segunemisele ning lõpuks alveolaarsed õiged andmed, mis peegeldavad alveolaarse lämmastiku lahjendusastet hapnikuga. Kui alveolaargaas ja surnud ruumigaas ei seguneks, toimuks lämmastiku kontsentratsiooni tõus järsult, sirge frondiga ning anatoomilise surnud ruumi maht oleks võrdne väljahingatava mahuga enne alveolaargaasi ilmumist. Seda sirge frondi hüpoteetilist olukorda saab hinnata Fowleri meetodil, kus kõvera tõusev segment jagatakse kaheks võrdseks osaks ja saadakse anatoomiline surnud ruum.

Riis. 5. Surnud ruumi määramine ühe hingamise meetodil. Muudetud Comroe et al.

Füsioloogilise surnud ruumi saab arvutada Bohri võrrandi abil, tuginedes asjaolule, et väljahingatav gaas on anatoomilises surnud ruumis ja alveoolides olevate gaaside summa. Alveolaargaas võib pärineda piisava ventilatsiooni ja perfusiooniga alveoolidest, samuti neist, kus ventilatsiooni-perfusiooni suhe on häiritud:

kus PaCO 2 on süsinikdioksiidi osarõhk arteriaalses veres (eeldatakse, et see on võrdne CO 2 "ideaalse" alveolaarrõhuga); PECO 2 - süsinikdioksiidi rõhk segatud väljahingatavas õhus; YT – loodete maht. See meetod nõuab arteriaalse vere väljahingatava õhu lihtsat analüüsi. See väljendab surnud ruumi (Vd) ja loodete mahu (Vt) suhet, justkui koosneks kops füsioloogiliselt kahest osast: üks on ventilatsiooni ja perfusiooni osas normaalne ning teine ​​määramata ventilatsiooniga ja ilma perfusioonita.

Sissehingatav õhk sisaldab nii väikeses koguses süsihappegaasi, et seda võib tähelepanuta jätta. Seega siseneb kogu süsihappegaas väljahingatavasse gaasi alveoolidest, kuhu see siseneb kopsuvereringe kapillaaridest. Väljahingamisel lahjendatakse süsihappegaasiga "koormatud" alveolaargaas surnud ruumi gaasiga. See toob kaasa süsinikdioksiidi kontsentratsiooni languse väljahingatavas gaasis võrreldes alveoolide kontsentratsiooniga (surnud ruumi all mõeldakse siin füsioloogilist, mitte anatoomilist).

Riis. 3-2. Surnud ruumi tüübid. (A) L patom ja h selle punutised. Mõlemas üksuses vastab verevool ventilatsiooni jaotusele. Ainsad piirkonnad, kus gaasivahetust ei toimu, on juhtivad EP-d (varjutatud). Seega on kogu selle mudeli surnud ruum anatoomiline. Kopsuveenide veri on täielikult hapnikuga rikastatud. (B) Füsioloogiline. Ühes üksuses on ventilatsioon seotud verevooluga (parempoolne seade), teises seadmes (vasakpoolne) verevool puudub. Selles mudelis hõlmab füsioloogiline surnud ruum kopsu anatoomilist ja infusioonipiirkonda. Kopsuveenide veri on osaliselt hapnikuga rikastatud.

Teades lihtsat massitasakaalu võrrandit, saab arvutada füsioloogilise surnud ruumi ja loodete mahu suhe, Vl)/vt.

Süsinikdioksiidi (CO 2 ) koguhulk hingamissüsteemis igal ajahetkel on CO 2 sisaldanud algmahu (alveoolide maht) ja alveoolides sisalduva CO 2 kontsentratsiooni korrutis.

Alveoolid sisaldavad gaaside segu, sealhulgas O 2, CO 2, N 2 ja veeauru. Igal neist on kineetiline energia, mis tekitab survet (osaline rõhk). Alveolaarse CO 2 kontsentratsioon arvutatakse alveolaarse CO 2 osarõhu jagamisel alveoolides olevate gaaside ja veeauru osarõhkude summaga (9. peatükk). Kuna alveoolide osarõhkude summa on võrdne õhurõhuga, sisu CO 2 saab arvutada järgmiselt:

raso CO 2 alveolaarne sisaldus = vax------- 2 - ,

kus: va - alveoolide maht,

PASO 2 - CO 2 osarõhk alveoolides, Pb - õhurõhk.

CO 2 üldkogus jääb samaks pärast alveolaarse CO 2 segunemist surnud ruumi gaasiga. Seetõttu saab iga väljahingamisega eralduva CO 2 koguse arvutada järgmiselt:

Vrx^L-VAx*^,

kus: РЁСО 2 on CO 2 keskmine osarõhk väljahingatavas gaasis. Võrrandi saab lihtsamalt kirjutada järgmiselt:

VT x PYOCO? = VA x PAC02.

Võrrand näitab, et iga väljahingamisega vabanev CO 2> kogus, mis on määratletud hingamismahu ja väljahingatavas gaasis sisalduva CO 2 osarõhu korrutisena, on võrdne CO 2 kogusega alveoolides. CO 2 ei lähe kaduma ega lisandu kopsuvereringest alveoolidesse sisenevale gaasile; just CO 2 osarõhk väljahingatavas õhus (Pic() 2) seatakse uuele tasemele füsioloogilise surnud ruumi lahjenemise tulemusena gaasiga. Asendades VT võrrandis (VD + va), saame:

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

Võrrandi teisendamine, asendades Yd väärtusega (Ym - Y D), annab:

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

Võrrandit saab väljendada üldisemalt:

vd PASO 2 – PYoso 2

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

Võrrand teada nagu Bohri võrrand, näitab, et surnud ruumi ja loodete mahu suhet saab arvutada alveolaarsete ja väljahingatavate gaaside vahe PC() 2 jagatisena alveolaarse PC() 2-ga. Kuna alveolaarne PC() 2 langeb praktiliselt kokku arteriaalse Pco 2-ga (PaC() 2), saab Vo/Vm arvutada, mõõtes samaaegselt Pco 2 arteriaalses veres ja väljahingatavas gaasiproovis.

Arvutamise näitena võtame terve inimese andmeid, kelle minutiline ventilatsioon (6 L/min) saavutati hingamismahuga 0,6 L ja hingamissagedusega 10 hingetõmmet/min. Arteriaalses vereproovis oli PaS() 2 40 mm Hg. Art., ja proovis väljahingatavas gaasis RESO - 28 mm Hg. Art. Lisades need suurused võrrandisse, saame:

U°L°_--?v = 0,30 VT 40

surnud tsoon

Seega on Y D (0,30 x 600 ml) või 180 ml ja Y A on (600 iv./i 180 ml) või 420 ml. Kõigil täiskasvanud tervetel inimestel on U 0 / U "G vahemikus 0,30 kuni 0,35.

Ventilaatori mustri mõju vd/vt-le

Eelmises näites oli loodete maht ja hingamissagedus täpselt näidatud, võimaldades pärast VD/VT väärtuse määramist arvutada VD ja VA. Mõelge sellele, mis juhtub siis, kui terve 70 kg kaaluv inimene "jalgab" kolme erinevat hingamismustrit, et säilitada sama tippventilatsioon (joonis 3-3).

Joonisel fig. 3-FOR VE on 6 l/min, Ut on 600 ml ja f on 10 resp/min. 70 kg kaaluva inimese surnud ruumi maht on ligikaudu 150 ml. Kate märgiti varem, et 1 ml surnud ruumi moodustab üks nael kehakaalust. Seega VI) võrdub 1500 ml (150x10), va -4500 ml (450x10) ja VD/VT- 150/600 või 0,25.

Isik suurendas hingamissagedust 20 hingetõmbeni minutis (joonis 3-3B). Nsln \ "M hoiti samal tasemel 6 l / min, siis Ut võrdub 300 ml-ga. P;> ja V g> b 150 ml vd ja UA ulatuvad 3000 ml / min. UD/UT tõuseb 150/300-ni või 0,5-ni. See d sagedane pinnapealne hingamine näib olevat ebaefektiivne Koos toch

Riis. 3-3. Hingamismustri mõju surnud ruumi mahule, alnespyarpoi ineptilatsiooni mittemassile ja Vn / V "r. Surnud ruumi tähistab varjutatud ala!") Igal juhul on minutiventilatsioon 6 l / min; hingamiselundkond näitas i> koip.e idg.ha. (A) Hingamismaht on 600 ml, hingamissagedus on 10 hingetõmmet minutis. (B) Loodete maht väheneb ja hingamissagedus kahekordistub. (C) Loodete maht on kahekordistunud ja sagedus on<ч

11..,..,.,.,^, .,., ., m.g, 4 Mitii\rrii4u kpim ja MvnilHI OGTLGKM KONSTANT, OT".

ki nägemise järeldus CO 2 sest pool igast hingetõmbest ventileerib surnud ruumi.

Lõpuks tõusis VT 1200 ml-ni ja hingamissagedus langes 5 hingetõmbeni/min (joonis 3-3B).

Seos alveoolide ventilatsiooni ja CO2 tootmiskiiruse vahel

CO 2 (Vco 2) moodustumise kiirus tervel inimesel, kes kaalub 70 kg rahuolekus, on umbes 200 ml 1 minuti kohta. Hingamisjuhtimissüsteem on "seadistatud" hoidma PaS() 2 40 mm Hg juures. Art. (ptk 16). Püsiseisundis kiirus, mille juures CO 2 organismist eritunud on võrdne selle moodustumise kiirusega. Suhe PaC() 2 , VCO 2 ja VA vahel on toodud allpool:

VA = Kx-^-l

kus: K on konstant 0,863; VA väljendatakse BTPS süsteemis ja Vco 2 STPD süsteemis (lisa 1, lk 306).

Võrrand näitab, et süsinikdioksiidi moodustumise konstantse kiiruse korral muutub PaCO- alveolaarse ventilatsiooniga pöördvõrdeliselt (joonis 3-4). RLS() 2 ja seega ka PaS() 2 (mille identiteeti käsitletakse peatükkides 9 ja 13) sõltuvust va-st saab hinnata joonise fig. 3-4. Tegelikult määrab Pco 2 (alveolaarne muda ja arteriaalne) muutused \/d ja vk,t suhtega. e. väärtus VD/VT (jaotis "Füsioloogilise surnud ruumi mahu arvutamine"). Mida kõrgem VD/VT, seda suurem on Vi<; необходима для измене­ния Уд и РаСО;,.

Seos alveolaarse ventilatsiooni, alveolaarse Po 2 ja alveolaarse Pco 2 vahel

Nii nagu Plso 2 määrab tasakaal CO 2 tootmise ja alveolaarse ventilatsiooni vahel, on alveolaarne P () 2 (P / \ () 2) alveolaarkapillaarmembraani kaudu hapniku omastamise kiiruse funktsioon (ptk 9) ja alveolaarne-

Riis. 3-4. Seos alveolaarse ventilatsiooni ja alveolaarse Rsh vahel,. Alveolaarne Pco on pöördvõrdeline alveolaarse ventilatsiooniga. Mädase ventilatsiooni muutuse määr alveolaarseks Pc: o, :; apmsiit surnud ruumi ventilatsiooni ja üldventilatsiooni vahelisest seosest. Suhtarv keskmise kehaehitusega inimese jaoks stabiilse normaalse moodustumise kiirusega (. "O, - (umbes 200 m h / mip)

laulda ventilatsioon.

O 2, CO 2, N: > ja veeauru osarõhkude summa alveoolides on võrdne õhurõhuga. Kuna lämmastiku ja veeauru osarõhud on konstantsed, saab O 2 või CO^ osarõhke arvutada, kui üks neist on teada. Arvutus põhineb alveolaarse gaasi võrrand:

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

kus: Ryu 2 - Po 2 sissehingatavas gaasis,

FlO 2 - O 2 fraktsionaalne kontsentratsioon sissehingatavas gaasis,

R on hingamisteede gaasivahetuse suhe.

R, hingamisteede gaasivahetuse suhe, väljendab CO ^ vabanemise kiirust O 2 (V () 2) neeldumiskiiruse suhtes, st. R \u003d Vco 2 / V (\u003e 2. Keha stabiilses olekus on hingamisteede gaasivahetussuhe võrdne hingamistegur(RQ), mis kirjeldab süsinikdioksiidi tootmise ja hapnikutarbimise suhet raku tasandil. See suhe sõltub sellest, mida kehas peamiselt energiaallikana kasutatakse – süsivesikuid või rasvu. Ainevahetuse käigus vabaneb 1 g süsivesikuid rohkem CO2.

Vastavalt alveolaargaasi võrrandile saab RL() 2 arvutada kui O 2 osarõhk sissehingatavas gaasis (PIO 2), millest on lahutatud väärtus, mis sisaldab RLSO 2 ja koefitsient, mis võtab arvesse gaasi koguhulga muutust. maht, kui hapniku neeldumine erineb süsinikdioksiidi eraldumisest: [ Fl() 2 + (1 -- Fl() 2)/RJ. Tervel täiskasvanul, kellel on puhkeolekus keskmine kehasuurus, on V() 2 ligikaudu 250 ml/min; VCO 2 - ligikaudu 200 ml/min. R on seega võrdne 200/250 või 0,8. Pange tähele, et IFlO, + (1 - FlO 2)/RJ väärtus väheneb 1,2-ni, kui FlOz ^ 0,21, ja 1,0-ni, kui FlOa» 1,0 (kui mõlemal juhul on R = 0,8).

RLS() 2 arvutamise näitena võta terve inimene, kes hingab ruumiõhku ja kelle PaS() 2 (ligikaudu võrdne RLS() 2-ga) on 40 mmHg. Art. Me võtame õhurõhu, mis on võrdne 760 mm Hg. Art. ja veeauru rõhk - 47 mm Hg. Art. (sissehingatav õhk on normaalsel kehatemperatuuril veega täielikult küllastunud). Pyu 2 arvutatakse alveoolides olevate "kuivade" gaaside osarõhu ja hapniku osalise kontsentratsiooni korrutisena: st Pyu 2 = (760 - 47) x 0,21. Seega Plo 2 = [(760 - 47) x 0,21 J -40 = 149-48 = 101 mm. rt. Art.

Riis. 3-5. Alveolaarse ventilatsiooni ja alveolaarse Po, alveolaarne 1 ) () 2 suhe suureneb alveolaarse ventilatsiooni suurenemisega kuni platoo saavutamiseni

Kogu keeruka protsessi võib jagada kolme põhietappi: välishingamine; ja sisemine (koe) hingamine.

väline hingamine- 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 osa õhust lahkub 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 muutuste suhtes, mis on 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 mahtude pideva registreerimise meetod. Saadud graafilist kõverat nimetatakse spirofammaks. Spirogrammi järgi on võimalik määrata kopsude vitaalne võimekus ja hingamismahud, hingamissagedus ja suvaline kopsude maksimaalne ventilatsioon.

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 Mõned neist meetoditest on arutatud 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, mille inimene suudab välja hingata sügavaima aeglase väljahingamisega, mis on tehtud 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 reservmaht (RO vyd)- õhuhulk, mille 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 sissehingamise ajal hingamissüsteemi sattuv atmosfääriõhk, vaid ainult see, mis jõuab alveoolidesse, mille verevool on neid ümbritsevates kapillaarides 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 hingamisseadmete 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.

Minutine 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 minuti jooksul. 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 väljahingamise mahuvoolu tippkiirust, vaid ka sissehingamist.

Meditsiinihaiglas levivad üha laialdasemalt saadud info arvutitöötlusega pneumotahograafid. 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 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 ei ole 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 ning 50–85% FVC-st – väikeste bronhide ja bronhioolide läbilaskvust. Alumise kõvera allapoole suunatud läbipaine 75–85% FVC väljahingamise piirkonnas 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 peetakse nende väärtuse kõrvalekaldeid ettenähtud (arvutatud) väärtusest üle 20% normist väljapoole jäävaks.

Obstruktiivsed häired- need on hingamisteede läbilaskvuse rikkumised, mis põhjustavad nende aerodünaamilise takistuse suurenemist. Sellised häired võivad tekkida alumiste hingamisteede silelihaste toonuse tõusu, limaskestade hüpertroofia või turse (näiteks ägedate hingamisteede viirusnakkuste korral), lima kogunemise, mädase eritise, 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 uueneb iga rahuliku hingetõmbega ainult 1/7 alveolaarsest õhust.

Anatoomiline surnud ruum on juhtivate hingamisteede maht. Tavaliselt on see umbes 150 ml, mis suureneb sügava sissehingamisega, kuna bronhe venitab neid ümbritsev kopsuparenhüüm. Surnud ruumi hulk sõltub ka keha suurusest ja kehahoiakust. Kehtib ligikaudne reegel, mille kohaselt on see istuval inimesel milliliitrites ligikaudu võrdne kehakaaluga naelades (1 nael – 453,6 g).

A. Pärast puhta hapnikuga anumast sissehingamist uuritav hingab välja ja N 2 kontsentratsioon väljahingatavas õhus esmalt suureneb ja jääb seejärel peaaegu konstantseks (kõver ulatub praktiliselt puhtale alveolaarsele õhule vastavale platoole). B. Kontsentratsiooni sõltuvus väljahingatavast mahust. Surnud ruumi ruumala määratakse abstsisstelje lõikepunktiga vertikaalse punktiirjoonega, mis on tõmmatud nii, et alad L ja B on võrdsed.

Anatoomilise surnud ruumi mahtu saab mõõta Fowleri meetodil. Sel juhul hingab katsealune läbi klapisüsteemi ja lämmastikusisaldust mõõdetakse pidevalt, kasutades kiiret analüsaatorit, mis tõmbab õhku suust algavast torust. Kui inimene hingab välja pärast 100% O 2 sissehingamist, suureneb N 2 sisaldus järk-järgult, kuna surnud ruumi õhk asendub alveolaarse õhuga.

Väljahingamise lõpus registreeritakse peaaegu konstantne lämmastiku kontsentratsioon, mis vastab puhtale alveolaarsele õhule. Seda kõvera lõiku nimetatakse sageli alveolaarseks "platooks", kuigi isegi tervetel inimestel ei ole see täiesti horisontaalne ja kopsukahjustusega patsientidel võib see järsult tõusta. Selle meetodiga registreeritakse ka väljahingatava õhu maht.

Surnud ruumi mahu määramiseks koostage graafik, mis seob N 2 sisalduse väljahingatava mahuga. Seejärel tõmmatakse sellele graafikule vertikaalne joon, nii et ala A võrdub pindalaga B. Surnud ruumi maht vastab selle sirge ja x-telje lõikepunktile. Tegelikult annab see meetod juhtivate hingamisteede mahu kuni surnud ruumist alveolaarsesse õhku ülemineku "keskpunktini".

"Hingamise füsioloogia", J. West

Selles ja kahes järgmises peatükis käsitletakse seda, kuidas sissehingatav õhk alveoolidesse siseneb, kuidas gaasid läbivad alveolaar-kapillaarbarjääri ja kuidas need vereringes kopsudest eemaldatakse. Neid kolme protsessi tagavad vastavalt ventilatsioon, difusioon ja verevool. Esitatakse õhu ja vere mahtude ja voolukiiruste tüüpilised väärtused. Praktikas varieeruvad need väärtused oluliselt (vastavalt J….

Enne dünaamiliste ventilatsioonisageduste juurde liikumist on kasulik lühidalt üle vaadata "staatilised" kopsumahud. Mõnda neist saab mõõta spiromeetriga. Väljahingamisel tõuseb spiromeetri kelluke ja maki pliiats langeb. Vaikse hingamise ajal registreeritud võnkumiste amplituud vastab loodete mahule. Kui subjekt hingab võimalikult sügavalt ja seejärel - nii sügavalt kui võimalik ...

Funktsionaalset jääkvõimsust (FRC) saab mõõta ka üldise pletüsmograafi abil. See on suur hermeetiline kamber, mis meenutab taksofonikabiini, mille sees on teema. Tavalise väljahingamise lõpus suletakse korgi abil huulik, mille kaudu uuritav hingab, ja tal palutakse teha mitu hingamisliigutust. Kui proovite sisse hingata, paisub gaasisegu tema kopsudes, nende maht suureneb, ...