Koks yra iškvėpimo pajėgumas. Išorinis kvėpavimas ir plaučių tūris. Plaučių ventiliacijos intensyvumo tyrimas

Plaučių funkcijos kokybei įvertinti jis tiria kvėpavimo tūrius (naudojant specialius prietaisus – spirometrus).

Potvynio tūris (TO) – tai oro kiekis, kurį žmogus įkvepia ir iškvepia ramiai kvėpuodamas per vieną ciklą. Normalus = 400-500 ml.

Minutės kvėpavimo tūris (MOD) – oro tūris, praeinantis per plaučius per 1 minutę (MOD = TO x NPV). Normalus = 8-9 litrai per minutę; apie 500 litrų per valandą; 12000-13000 litrų per dieną. Su padidėjimu fizinė veikla MOD didėja.

Ne visas įkvepiamas oras dalyvauja alveolių ventiliacijoje (dujų mainuose), nes. dalis jo nepasiekia acini ir lieka kvėpavimo takuose, kur nėra galimybės difuzijai. Tokių kvėpavimo takų tūris vadinamas „kvėpavimo negyva erdve“. Normalus suaugusiam žmogui = 140-150 ml, t.y. 1/3 PRIEŠ.

Įkvėpimo rezervinis tūris (IRV) – tai oro kiekis, kurį žmogus gali įkvėpti stipriausio maksimalaus įkvėpimo metu po ramaus įkvėpimo, t.y. prie. Normalus = 1500-3000 ml.

Iškvėpimo rezervinis tūris (ERV) – tai oro kiekis, kurį žmogus gali papildomai iškvėpti po įprasto iškvėpimo. Normalus = 700-1000 ml.

Gyvybinis pajėgumas (VC) – oro kiekis, po kurio žmogus gali kiek įmanoma daugiau iškvėpti gilus įkvėpimas(VC \u003d Į + ROVd + ROVd = 3500-4500 ml).

Likęs plaučių tūris (RLV) – tai oro kiekis, likęs plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo. Normalus = 100-1500 ml.

Bendra plaučių talpa (TLC) yra didžiausias oro kiekis, kuris gali būti plaučiuose. TEL = VC + TOL = 4500-6000 ml.

DUJŲ DIFUZIJA

Įkvepiamo oro sudėtis: deguonis - 21%, anglies dioksidas - 0,03%.

Iškvepiamo oro sudėtis: deguonis - 17%, anglies dioksidas - 4%.

Alveolėse esančio oro sudėtis: deguonis-14%, anglies dioksidas -5,6% o.

Iškvepiant alveolinis oras susimaišo su oru kvėpavimo takuose ("negyvojoje erdvėje"), todėl atsiranda nurodytas oro sudėties skirtumas.

Dujų perėjimas per oro-kraujo barjerą vyksta dėl koncentracijų skirtumo abiejose membranos pusėse.

Dalinis slėgis yra ta slėgio dalis, kuri patenka į tam tikras dujas. At Atmosferos slėgis 760 mm Hg, dalinis deguonies slėgis yra 160 mm Hg. (t. y. 21 % iš 760), alveoliniame ore deguonies dalinis slėgis yra 100 mm Hg, o anglies dioksido – 40 mm Hg.

Dujų slėgis yra dalinis slėgis skystyje. Deguonies įtampa viduje veninio kraujo- 40 mm Hg Dėl slėgio gradiento tarp alveolių oro ir kraujo – 60 mm Hg. (100 mm Hg ir 40 mm Hg) deguonis pasklinda į kraują, kur susijungia su hemoglobinu, paversdamas jį oksihemoglobinu. turinčio kraujo didelis skaičius oksihemoglobinas vadinamas arteriniu. 100 ml arterinio kraujo yra 20 ml deguonies, 100 ml veninio kraujo yra 13-15 ml deguonies. Be to, išilgai slėgio gradiento anglies dioksidas patenka į kraują (nes dideliais kiekiais jo yra audiniuose) ir susidaro karbhemoglobinas. Be to, anglies dioksidas reaguoja su vandeniu, sudarydamas anglies rūgštį (reakcijos katalizatorius yra eritrocituose randamas fermentas karboanhidrazė), kuri skyla į vandenilio protoną ir bikarbonato joną. CO 2 įtampa veniniame kraujyje – 46 mm Hg; alveolių ore – 40 mm Hg. (slėgio gradientas = 6 mmHg). CO 2 difuzija vyksta iš kraujo į išorinę aplinką.

Be statinių rodiklių, apibūdinančių laipsnį fizinis vystymasis kvėpavimo aparatai, yra papildomų - dinamiškas rodikliai, suteikiantys informacijos apie plaučių ventiliacijos efektyvumą ir kvėpavimo takų funkcinę būklę.

Priverstinis gyvybinis pajėgumas (FVC)- oro kiekis, kurį galima iškvėpti priverstinio iškvėpimo metu po maksimalaus įkvėpimo.

Faktinio FPK apibrėžimas . Maksimaliai lėtai kvėpuodami iš atmosferos paimkite galbūt greitai maksimalus iškvėpimas į spirometrą. Palyginkite savo tikrąjį VC (žr. ankstesnį darbą) su FVC.

Paprastai skirtumas tarp VC ir FVC yra 100–300 ml. Šio skirtumo padidėjimas iki 1500 ml ar daugiau rodo pasipriešinimą oro srautui dėl mažųjų bronchų spindžio susiaurėjimo. Greičiausio iškvėpimo trukmė svyruoja nuo 1,5 iki 2,5 s.

FPK apskaičiavimas . Tinkamą VC vertę galima apskaičiuoti naudojant atitinkamą formulę:

0,0592 Í R - 0,025 Í B - 4,24 (vyrai); 0,0460 Í R - 0,024 Í B - 2,852 (moterys);

kur, P - aukštis centimetrais; B - amžius;

Kvėpavimo dažnis (RR)- kvėpavimo ciklų skaičius (įkvėpimas-iškvėpimas) per 1 min. Suskaičiuokite įkvėpimų skaičių per minutę.

Minutės kvėpavimo tūris (MOD)- oro kiekis, išvėdintas plaučiuose per 1 min. Tikrasis MOD nustatomas remiantis išmatuotais potvynio tūriais taip:

MOD = IKI Í BH.

Tinkamas minutinis garsumas (dMOD ) galima apskaičiuoti pagal šią formulę:

dMOD \u003d DOO / (7,07 Í 40);

DOO yra tinkamas bazinis mainas, kuris taip pat apskaičiuojamas pagal formulę:

66,47 + 13,7 Í R + 5 Í H - 6,75 Í A (vyrai);

65,59 + 19,59 Í R + 1,85 Í N - 4,67 Í A (moterys);

kur P – kūno svoris, kg, H – ūgis, cm, A – amžius, metai.

Alveolių ventiliacija- į alveoles patenkančio įkvepiamo oro tūris.

AB = 66-80% MOD.

Maksimali plaučių ventiliacija (MVL) – maksimalus oro kiekis, ventiliuojamas plaučiuose per 1 minutę. Tikrasis MVL galima apibrėžti taip:

MVL \u003d VC Í BH

Tačiau ji tiesioginis apibrėžimas sunku, nes labai gilus ir dažnas kvėpavimas minutę sukels kraujo dujų sudėties pažeidimą ir pablogės savijauta. Todėl didžiausią kvėpavimo dažnį patartina nustatyti esant ramiam kvėpavimo gyliui. Paprastai tai turėtų būti 70 - 100 l / min.

MVL (dMVL) galima apskaičiuoti pagal šią formulę:

dMVL = JEL Í 25 (vyrai); dMVL \u003d JEL Í 26 (moterys);

Kvėpavimo rezervas (RD)- indikatorius, apibūdinantis galimybę padidinti ventiliaciją.

MVL - MOD.

RD = ------------------ 100

Paprastai šis skirtumas yra 85–90% MVL.

Protokolo suformulavimas.

1. Išmatuokite nurodytus išorinio kvėpavimo statinius ir dinaminius rodiklius. Įrašykite matavimo rezultatus į sąsiuvinį.

2. Jei įmanoma, apskaičiuokite tinkamas kvėpavimo vertes ir palyginkite jas su išmatuotomis vertėmis.

3. Jei neįmanoma apskaičiuoti tinkamos vertės, palyginkite išmatuotas faktines vertes su išorinių kvėpavimo rodiklių vidutinėmis reikšmėmis (1 lentelė): Apskaičiuokite faktinių verčių nuokrypį nuo turimų, užpildykite. lentelėje.:

1 lentelė. Vidutinės pagrindinių išorinio kvėpavimo rodiklių reikšmės.

Kvėpavimo tūriai nustatomi spirometriškai ir turėtų būti priskirti prie tipiškiausių ventiliacijos verčių.

Minutės kvėpavimo tūris

Tai suprantama kaip oro kiekis, išvėdinamas ramaus kvėpavimo metu per minutę.

Nustatymo metodas. Prie spirografo prijungtam tiriamajam pirmiausia suteikiama galimybė kelias minutes priprasti prie jam ne visai įprasto kvėpavimo. Po to, kai pradinė hiperventiliacija daugeliu atvejų užleidžia vietą ramiam kvėpavimui, minutinis kvėpavimo tūris nustatomas padauginus kvėpavimo tūrį įkvėpimo metu iš įkvėpimų skaičiaus per minutę. Esant neramiam kvėpavimui, išmatuojami kiekvieno įkvėpimo minutę ventiliuojami tūriai ir rezultatai sumuojami.

Normalios vertės. Tinkamas minutinis kvėpavimo tūris gaunamas padauginus tinkamą bazinį medžiagų apykaitos greitį (tinkamą kalorijų skaičių per 24 valandas, palyginti su bendru kūno paviršiaus plotu) iš 4,73.

Gautos vertės svyruos nuo 6 iki 9 litrų. Joms įtakos turi medžiagų apykaitos aukštis (intensyvumas) (pavyzdžiui, tirotoksikozė) ir negyvos erdvės vėdinimo kiekis. Tai leidžia kartais priskirti nukrypimus nuo normos dėl vieno iš šių veiksnių patologijos.

Kai kvėpavimas oru pakeičiamas kvėpavimu deguonimi, sveiki asmenys minutinis kvėpavimo tūris nesikeičia. Ir atvirkščiai, esant labai ryškiam kvėpavimo nepakankamumui, minutės tūris kvėpuojant deguonimi sumažėja ir tuo pačiu padidėja deguonies suvartojimas per minutę. Ateina „kvėpavimo nurimimas“. Šis poveikis paaiškinamas geresniu kraujo arterializavimu kvėpuojant grynu deguonimi, palyginti su kvėpavimu atmosferos oru. Tai dar labiau atkreipia į save dėmesį esant apkrovai.

Palyginkite su tuo, kas buvo pasakyta skyriuje apie kardiopulmoninį (širdies ir plaučių) deguonies trūkumą.

Didžiausio iškvėpimo tūrio testas (Tiffno testas)

Maksimalus iškvėpimo tūris suprantamas kaip plaučių iškvėpimo darbas per sekundę, tai yra oro kiekis, iškvepiamas jėga per sekundę po maksimalaus įkvėpimo.

Pacientų, sergančių emfizema, iškvėpimo trukmė yra ilgesnė nei sveikų asmenų. Šį faktą, pirmą kartą užregistruotą Hutchinsono spirometru, vėliau patvirtino Tiffeneau ir Pinelli, kurie taip pat nurodė gana aiškias sąsajas su gyvybiniu pajėgumu.

Vokiečių literatūroje mėginyje per sekundę iškvepiamo oro kiekis vadinamas „naudinga gyvybinio pajėgumo dalimi“, britai kalba apie „laikinį pajėgumą“ (talpa tam tikram laikotarpiui), prancūzų literatūroje terminas „capacite pulmonaire“. utilisable a l'effort“ (plaučių talpa panaudojama pastangomis).

Šis testas yra ypač svarbus, nes leidžia daryti bendras išvadas apie kvėpavimo takų plotį ir atitinkamai apie kvėpavimo pasipriešinimo bronchų sistemoje dydį, taip pat apie plaučių elastingumą, judrumą. krūtinė ir kvėpavimo raumenų jėga.

Normalios vertės. Didžiausias iškvėpimo tūris išreiškiamas gyvybinės talpos procentais. Sveikiems žmonėms jis prilygsta 70-80% gyvybinio pajėgumo. Tuo pačiu metu per pirmąją sekundės pusę turi būti išnaudota bent 55% turimo gyvybinio pajėgumo.

Sveikiems žmonėms pilnam iškvėpimui po gilaus įkvėpimo prireikia 4 sekundžių. Po 2 sekundžių iškvėpkite 94%, po 3 sekundžių – 97% gyvybinės talpos.

Iškvėpimo tūris mažėja su amžiumi nuo 83% gyvybinio pajėgumo jaunystėje iki 69% senatvėje. Šį faktą Gitter patvirtina atlikdamas išsamų tyrimą, kuriame dalyvavo daugiau nei 1000 pramonės darbuotojų. Tiffeneau tokį maksimalų iškvėpimo tūrį per pirmąją sekundę laiko normaliu, kuris yra 83,3% tikrosios ar faktinės talpos, Biicherl – 77,3% vyrų ir 82,3% moterų.

Vykdymo technika. Naudojamas spirografas, kurio kimografas greitai perkelia juostą (mažiausiai 10 mm/s). Užfiksavus gyvybinį pajėgumą įprastu būdu tiriamojo prašoma vėl maksimaliai įkvėpti, šiek tiek sulaikyti kvėpavimą, tada greitai ir kuo giliau iškvėpti. Tam tikras supaprastinimas gali būti pasiektas, jei vadinamoji ekspirograma būtų registruojama tuo pačiu metu nustatant gyvybinį pajėgumą ir didžiausią iškvėpimo tūrį vienu iškvėpimu po maksimalaus įkvėpimo.

Įvertinimas. Tiffeneau testas laikomas patikimu kriterijumi atpažinti obstrukcinį bronchitą ir jo sukeltą emfizemą. Tokiais atvejais, esant normaliam gyvybiniam pajėgumui, nustatomas reikšmingas maksimalaus iškvėpimo tūrio sumažėjimas, o esant ribotai ventiliacijai, nors gyvybinė talpa ir sumažėja, maksimalaus iškvėpimo tūrio procentas išlieka normalus.

Kadangi obstrukcinių sutrikimų priežastis kartu su organinėmis kvėpavimo takų obstrukcijomis gali būti ir funkcinis spazmas, diferencinei diagnostikai tikrąjai priežasčiai nustatyti rekomenduojama atlikti tyrimą su astmolizinu.

Astmolizino testas. Preliminariai nustačius gyvybingumą ir maksimalų iškvėpimo tūrį, po oda sušvirkščiama 1 ml astmalizino arba histamino ir po 30 minučių pakartotinai nustatomos tos pačios vertės. Jei gautos ventiliacijos vertės rodo normalizavimo tendenciją, tada Mes kalbame apie obstrukcinio bronchito funkcinį komponentą.

Straipsnį parengė ir redagavo: chirurgas

Dirigavimo takai

Nosis - pirmieji įeinančio oro pokyčiai atsiranda nosyje, kur jis valomas, pašildomas ir drėkinamas. Tai palengvina plaukų filtras, prieangis ir nosies kriauklės. Intensyvus gleivinės ir kaverninių kriauklių rezginių aprūpinimas krauju užtikrina greitą oro įšilimą arba atšalimą iki kūno temperatūros. Iš gleivinės garuojantis vanduo sudrėkina orą 75-80 proc. Ilgai įkvėpus žemo drėgnumo oro, išsausėja gleivinė, į plaučius patenka sausas oras, išsivysto atelektazė, pneumonija ir padidėja kvėpavimo takų atsparumas.

Ryklės atskiria maistą nuo oro, reguliuoja slėgį vidurinėje ausyje.

Gerklos atlieka balso funkciją, antgerklio pagalba užkerta kelią aspiracijai, o balso stygų uždarymas yra vienas iš pagrindinių kosulio komponentų.

Trachėja - pagrindinis ortakis, jis šildo ir drėkina orą. Gleivinės ląstelės sulaiko svetimas medžiagas, o blakstienėlės perkelia gleives trachėja aukštyn.

Bronchai (lobarinis ir segmentinis) galas su galiniais bronchiolais.

Gerklos, trachėja ir bronchai taip pat dalyvauja valant, šildant ir drėkinant orą.

Laidžių kvėpavimo takų (EP) sienelės struktūra skiriasi nuo dujų mainų zonos kvėpavimo takų struktūros. Laidžių kvėpavimo takų sienelė susideda iš gleivinės, lygiųjų raumenų sluoksnio, poodinės jungiamosios ir kremzlinės membranos. Kvėpavimo takų epitelio ląstelėse yra blakstienų, kurios ritmiškai svyruodamos nukelia apsauginį gleivių sluoksnį nosiaryklės link. EP gleivinėje ir plaučių audinyje yra makrofagų, kurie fagocituoja ir virškina mineralines ir bakterines daleles. Paprastai gleivės nuolat pašalinamos iš kvėpavimo takų ir alveolių. EP gleivinę atstovauja blakstienuotas pseudostratifikuotas epitelis, taip pat sekretorinės ląstelės, išskiriančios gleives, imunoglobulinus, komplementą, lizocimą, inhibitorius, interferoną ir kitas medžiagas. Blakstienos turi daug mitochondrijų, kurios suteikia energijos jų dideliam motoriniam aktyvumui (apie 1000 judesių per 1 minutę), todėl skreplius pernešti iki 1 cm/min greičiu bronchuose ir iki 3 cm/min trachėjoje. Per dieną iš trachėjos ir bronchų paprastai pašalinama apie 100 ml skreplių, o esant patologinėms būklei – iki 100 ml/val.

Blakstienos veikia dvigubame gleivių sluoksnyje. Apatinėje yra biologiškai aktyvių medžiagų, fermentų, imunoglobulinų, kurių koncentracija 10 kartų didesnė nei kraujyje. Tai sukelia biologines apsauginė funkcija gleivių. Viršutinis sluoksnis jis mechaniškai apsaugo blakstienas nuo pažeidimų. Viršutinio gleivių sluoksnio sustorėjimas ar sumažėjimas uždegimo ar toksinio poveikio metu neišvengiamai sutrikdo blakstienoto epitelio drenažo funkciją, dirgina kvėpavimo takus ir refleksiškai sukelia kosulį. Čiaudulys ir kosulys apsaugo plaučius nuo mineralų ir bakterijų dalelių patekimo.

Alveolės

Alveolėse vyksta dujų mainai tarp plaučių kapiliarų kraujo ir oro. Bendras alveolių skaičius yra apie 300 milijonų, o bendras jų paviršiaus plotas yra apie 80 m2. Alveolių skersmuo yra 0,2-0,3 mm. Dujų mainai tarp alveolių oro ir kraujo vyksta difuzijos būdu. Plaučių kapiliarų kraują nuo alveolių tarpo skiria tik plonas audinio sluoksnis – vadinamoji alveolių-kapiliarinė membrana, suformuota iš alveolių epitelio, siauros intersticinės erdvės ir kapiliaro endotelio. Bendras šios membranos storis neviršija 1 µm. Visas plaučių alveolių paviršius yra padengtas plona plėvele, vadinama paviršinio aktyvumo medžiaga.

Paviršinio aktyvumo medžiaga sumažina paviršiaus įtempimą skysčio ir oro ribose iškvėpimo pabaigoje, kai plaučių tūris yra minimalus, padidina elastingumą plaučius ir atlieka dekongestanto faktoriaus vaidmenį(nepraleidžia vandens garų iš alveolių oro), ko pasekoje alveolės lieka sausos. Sumažėjus alveolių tūriui iškvėpimo metu, jis sumažina paviršiaus įtampą ir apsaugo nuo jo žlugimo; sumažina manevravimą, kuris pagerina arterinio kraujo prisotinimą deguonimi esant mažesniam slėgiui ir minimaliam O 2 kiekiui įkvėptame mišinyje.

Paviršinio aktyvumo sluoksnis susideda iš:

1) pati paviršinio aktyvumo medžiaga (fosfolipidų arba poliproteinų molekulinių kompleksų mikroplėvelės ties ribos su oru);

2) hipofazė (giliai esantis hidrofilinis baltymų, elektrolitų, surišto vandens, fosfolipidų ir polisacharidų sluoksnis);

3) ląstelinis komponentas, atstovaujamas alveolocitų ir alveolių makrofagų.

Pagrindinės paviršinio aktyvumo medžiagos cheminės sudedamosios dalys yra lipidai, baltymai ir angliavandeniai. Fosfolipidai (lecitinas, palmitino rūgštis, heparinas) sudaro 80-90% jo masės. Paviršinio aktyvumo medžiaga padengia bronchioles ištisiniu sluoksniu, sumažina kvėpavimo pasipriešinimą, palaiko užpildymą

Esant mažam tempimo slėgiui, jis sumažina jėgų, sukeliančių skysčių kaupimąsi audiniuose, veikimą. Be to, paviršinio aktyvumo medžiaga valo įkvepiamas dujas, filtruoja ir sulaiko įkvėptas daleles, reguliuoja vandens mainus tarp kraujo ir alveolių oro, pagreitina CO 2 difuziją, turi ryškų antioksidacinį poveikį. Paviršinio aktyvumo medžiaga labai jautri įvairiems endo- ir egzogeniniams veiksniams: kraujotakos, ventiliacijos ir medžiagų apykaitos sutrikimams, PO 2 pokyčiams įkvėptame ore, jo taršai. Trūkstant paviršinio aktyvumo medžiagos, naujagimiams atsiranda atelektazės ir RDS. Maždaug 90–95 % alveolių paviršinio aktyvumo medžiagos yra perdirbama, išvaloma, saugoma ir iš naujo išskiriama. Paviršinio aktyvumo medžiagos komponentų pusinės eliminacijos laikas iš sveikų plaučių alveolių spindžio yra apie 20 valandų.

plaučių tūriai

Plaučių vėdinimas priklauso nuo kvėpavimo gylio ir kvėpavimo judesių dažnio. Abu šie parametrai gali skirtis priklausomai nuo organizmo poreikių. Yra keletas tūrio rodiklių, apibūdinančių plaučių būklę. Įprasti suaugusiųjų vidurkiai yra tokie:

1. Potvynių tūris(DO-VT- potvynio tūris)- įkvepiamo ir iškvepiamo oro tūris ramaus kvėpavimo metu. Normalios vertės yra 7-9 ml/kg.

2. Įkvėpimo rezervinis tūris (IRV) -IRV - Inspiratory Reserve Volume) – tūris, kurį galima papildomai gauti ramiai įkvėpus, t.y. skirtumas tarp normalios ir maksimalios ventiliacijos. Normali vertė: 2-2,5 litro (apie 2/3 VC).

3. Iškvėpimo rezervo tūris (ERV - ERV - Expiratory Reserve Volume) – tūris, kurį galima papildomai iškvėpti ramiai iškvėpus, t.y. skirtumas tarp normalaus ir maksimalaus galiojimo laiko. Normali vertė: 1,0-1,5 litro (apie 1/3 VC).

4.Likutinis tūris (OO - RV - Likutinis tūris) – tūris, likęs plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo. Apie 1,5-2,0 litro.

5. Plaučių gyvybinė talpa (VC – VT - Gyvybinis pajėgumas) - oro kiekis, kurį galima maksimaliai iškvėpti po maksimalaus įkvėpimo. VC yra plaučių ir krūtinės mobilumo rodiklis. VC priklauso nuo amžiaus, lyties, kūno dydžio ir padėties, tinkamumo laipsnio. Normalios VC vertės - 60-70 ml / kg - 3,5-5,5 litro.

6. Įkvėpimo rezervas (IR) -Įkvėpimo pajėgumas (Evd - IC - Inspiritory Capacity) – didžiausias oro kiekis, kuris gali patekti į plaučius po ramaus iškvėpimo. Lygus DO ir ROVD sumai.

7.Bendra plaučių talpa (TLC – TLC - Bendra plaučių talpa) arba maksimali plaučių talpa - oro kiekis, esantis plaučiuose didžiausio įkvėpimo aukštyje. Susideda iš VC ir GR ir apskaičiuojama kaip VC ir GR suma. Normali vertė yra apie 6,0 litrų.
HL struktūros tyrimas yra lemiamas ieškant būdų, kaip padidinti arba sumažinti VC, o tai gali turėti didelę praktinę reikšmę. VC padidėjimas gali būti vertinamas teigiamai tik tuo atveju, jei CL nesikeičia arba didėja, bet yra mažesnis už VC, kuris atsiranda padidėjus VC dėl RO sumažėjimo. Jei kartu su VC padidėjimu dar labiau padidėja RL, tai negali būti laikoma teigiamu veiksniu. Kai VC yra mažesnis nei 70% CL, išorinio kvėpavimo funkcija yra labai sutrikusi. Paprastai patologinėmis sąlygomis TL ir VC kinta vienodai, išskyrus obstrukcinę plaučių emfizemą, kai VC, kaip taisyklė, sumažėja, VR didėja, o TL gali likti normalus arba viršyti normą.

8.Funkcinė liekamoji talpa (FRC - FRC - Funkcinis liekamasis tūris) – oro kiekis, kuris lieka plaučiuose po ramaus iškvėpimo. Normalios vertės suaugusiems yra nuo 3 iki 3,5 litro. FOE \u003d OO + ROvyd. Pagal apibrėžimą FRC yra dujų tūris, kuris lieka plaučiuose ramaus iškvėpimo metu ir gali būti dujų mainų ploto matas. Jis susidaro dėl pusiausvyros tarp priešingai nukreiptų plaučių ir krūtinės elastinių jėgų. FRC fiziologinė reikšmė yra dalinis alveolinio oro tūrio atnaujinimas įkvėpimo metu (ventiliuojamas tūris) ir rodo alveolių oro tūrį, kuris nuolat yra plaučiuose. Sumažėjus FRC, išsivysto atelektazė, užsidaro maži kvėpavimo takai, sumažėja plaučių atitiktis, padidėja alveolinių ir arterijų O 2 skirtumas dėl perfuzijos atelektatinėse plaučių srityse ir sumažėja ventiliacijos ir perfuzijos santykis. Dėl obstrukcinių ventiliacijos sutrikimų padidėja FRC, dėl ribojamųjų sutrikimų – sumažėja FRC.

Anatominė ir funkcinė negyvoji erdvė

anatominė negyva erdvė vadinamas kvėpavimo takų, kuriuose nevyksta dujų mainai, tūris. Ši erdvė apima nosies ir burnos ertmė, ryklės, gerklų, trachėjos, bronchų ir bronchiolių. Negyvos vietos kiekis priklauso nuo kūno aukščio ir padėties. Apytiksliai galime daryti prielaidą, kad sėdinčiam žmogui negyvos erdvės tūris (mililitrais) yra lygus dvigubam kūno svoriui (kilogramais). Taigi suaugusiems jis yra apie 150-200 ml (2 ml/kg kūno svorio).

Pagal funkcinė (fiziologinė) negyvoji erdvė suprasti visas tas dalis Kvėpavimo sistema kuriose nevyksta dujų mainai dėl sumažėjusios arba nebuvusios kraujotakos. Funkcinė negyvoji erdvė, priešingai nei anatominė, apima ne tik kvėpavimo takus, bet ir tas alveoles, kurios yra vėdinamos, bet neperfuzuojamos krauju.

Alveolių ventiliacija ir negyvos erdvės ventiliacija

Ta minutinio kvėpavimo tūrio dalis, kuri pasiekia alveoles, vadinama alveolių ventiliacija, likusi dalis – negyvos erdvės ventiliacija. Alveolių ventiliacija yra bendro kvėpavimo efektyvumo rodiklis. Būtent nuo šios vertės priklauso alveolinėje erdvėje palaikoma dujų sudėtis. Kalbant apie minutinį tūrį, jis tik šiek tiek atspindi plaučių ventiliacijos efektyvumą. Taigi, jei minutinis kvėpavimo tūris normalus (7 l/min.), bet kvėpavimas dažnas ir paviršutiniškas (DO – 0,2 l, kvėpavimo dažnis – 35/min), vėdinkite

Daugiausia bus negyvoji erdvė, į kurią oras patenka anksčiau nei į alveolę; tokiu atveju įkvėptas oras beveik nepasieks alveoles. Nes negyvosios erdvės tūris pastovus, alveolių ventiliacija didesnė, kuo gilesnis kvėpavimas ir mažesnis dažnis.

Išplečiamumas (lankstumas) plaučių audinys
Plaučių atitiktis – tai elastingo atatrankos, taip pat plaučių audinio elastingumo pasipriešinimo matas, kuris įveikiamas įkvėpus. Kitaip tariant, išplėtimas yra plaučių audinio elastingumo, ty jo atitikimo, matas. Matematiškai atitiktis išreiškiama kaip plaučių tūrio pokyčio ir atitinkamo intrapulmoninio slėgio pokyčio koeficientas.

Atitiktis gali būti matuojama atskirai plaučiams ir krūtinei. Klinikiniu požiūriu (ypač mechaninės ventiliacijos metu) didžiausią susidomėjimą kelia paties plaučių audinio atitiktis, atspindinti ribojančios plaučių patologijos laipsnį. AT šiuolaikinė literatūra plaučių ištempimas dažniausiai žymimas terminu „compliance“ (iš angliško žodžio „compliance“, sutrumpintai C).

Sumažėja plaučių atitiktis:

Su amžiumi (vyresniems nei 50 metų pacientams);

Gulint (dėl organų slėgio pilvo ertmė ant diafragmos)

Laparoskopijos metu chirurginės intervencijos dėl karboksiperitoneumo;

Esant ūminei restrikcinei patologijai (ūminė polisegmentinė pneumonija, RDS, plaučių edema, atelektazė, aspiracija ir kt.);

Esant lėtinei restrikcinei patologijai (lėtinė pneumonija, plaučių fibrozė, kolagenozė, silikozė ir kt.);

Su plaučius supančių organų patologija (pneumo- arba hidrotoraksas, aukšta diafragmos kupolo padėtis su žarnyno pareze ir kt.).

Kuo prastesnė plaučių atitiktis, tuo didesnis plaučių audinio elastinis pasipriešinimas turi būti įveiktas, kad būtų pasiektas toks pat kvėpavimo tūris, kaip ir esant normaliam atitikimui. Vadinasi, pablogėjus plaučių atitikčiai, pasiekus tą patį kvėpavimo tūrį, kvėpavimo takų slėgis gerokai padidėja.

Šią nuostatą labai svarbu suprasti: taikant tūrinę ventiliaciją, kai priverstinis kvėpavimo tūris tiekiamas pacientui, kurio plaučiai yra prastai atitinkantys (be didelio kvėpavimo takų pasipriešinimo), žymiai padidėjus didžiausiam kvėpavimo takų slėgiui ir intrapulmoniniam slėgiui, žymiai padidėja barotraumos rizika.

Kvėpavimo takų pasipriešinimas

Kvėpavimo mišinio srautas plaučiuose turi įveikti ne tik paties audinio elastinį pasipriešinimą, bet ir kvėpavimo takų rezistinį pasipriešinimą Raw (angliško žodžio „resistance“ santrumpa). Kadangi tracheobronchinis medis yra įvairaus ilgio ir pločio vamzdelių sistema, atsparumą dujų srautui plaučiuose galima nustatyti pagal žinomus fizikinius dėsnius. Apskritai pasipriešinimas srautui priklauso nuo slėgio gradiento vamzdžio pradžioje ir pabaigoje, taip pat nuo paties srauto dydžio.

Dujų srautas plaučiuose gali būti laminarinis, turbulentinis arba trumpalaikis. Laminariniam srautui būdingas sluoksnis po sluoksnio transliacinis dujų judėjimas su

Kintamasis greitis: srauto greitis didžiausias centre ir palaipsniui mažėja link sienų. Laminarinis dujų srautas vyrauja santykinai mažais greičiais ir apibūdinamas Puazio dėsniu, pagal kurį pasipriešinimas dujų srautui labiausiai priklauso nuo vamzdžio (broncho) spindulio. Sumažinus spindulį 2 kartus, pasipriešinimas padidėja 16 kartų. Šiuo atžvilgiu suprantama, kaip svarbu pasirinkti kuo platesnį endotrachėjinį (tracheostomijos) vamzdelį ir išlaikyti trachėjos praeinamumą. bronchų medis IVL metu.
Kvėpavimo takų pasipriešinimas dujų srautui žymiai padidėja, kai bronchų spazmas, bronchų gleivinės paburkimas, gleivių kaupimasis ir uždegiminė sekrecija dėl bronchų medžio spindžio susiaurėjimo. Atsparumui taip pat turi įtakos srauto greitis ir vamzdelio (bronchų) ilgis. NUO

Didinant srauto greitį (priverčiant įkvėpti arba iškvėpti), padidėja kvėpavimo takų pasipriešinimas.

Pagrindinės padidėjusio kvėpavimo takų pasipriešinimo priežastys yra šios:

Bronchų spazmas;

Bronchų gleivinės edema (paūmėjimas bronchų astma, bronchitas, subglotinis laringitas);

svetimas kūnas, aspiracija, neoplazmos;

Skreplių kaupimasis ir uždegiminis sekretas;

Emfizema (dinaminis kvėpavimo takų suspaudimas).

Turbulentinis srautas pasižymi chaotišku dujų molekulių judėjimu išilgai vamzdelio (bronchų). Jis dominuoja esant dideliam tūriniam srautui. Turbulentinio srauto atveju padidėja kvėpavimo takų pasipriešinimas, nes jis dar labiau priklauso nuo srauto greičio ir bronchų spindulio. turbulentinis judėjimas atsiranda esant dideliems srautams, staigiems srauto pokyčiams, bronchų vingių ir šakų vietose, staigiai pasikeitus bronchų skersmeniui. Štai kodėl turbulentinis srautas būdingas sergantiems LOPL, kai net remisijos metu padidėja kvėpavimo takų pasipriešinimas. Tas pats pasakytina ir apie pacientus, sergančius bronchine astma.

Kvėpavimo takų pasipriešinimas plaučiuose pasiskirsto netolygiai. Vidutinio dydžio bronchai sukuria didžiausią atsparumą (iki 5-7 kartos), nes didelių bronchų atsparumas yra mažas dėl didelio skersmens, o mažų bronchų - dėl didelio bendro skerspjūvio ploto.

Kvėpavimo takų pasipriešinimas taip pat priklauso nuo plaučių tūrio. Esant dideliam tūriui, parenchima labiau „ištempia“ kvėpavimo takus, mažėja jų pasipriešinimas. PEEP (PEEP) naudojimas prisideda prie plaučių tūrio padidėjimo ir, atitinkamai, kvėpavimo takų pasipriešinimo sumažėjimo.

Normalus kvėpavimo takų pasipriešinimas yra:

Suaugusiesiems - 3-10 mm vandens stulpelis / l / s;

Vaikams - 15-20 mm vandens stulpelis / l / s;

Kūdikiams iki 1 metų - 20-30 mm vandens stulpelio / l / s;

Naujagimiams - 30-50 mm vandens stulpelis / l / s.

Iškvėpus kvėpavimo takų pasipriešinimas yra 2-4 mm w.c./l/s didesnis nei įkvėpus. Taip yra dėl pasyvaus iškvėpimo pobūdžio, kai kvėpavimo takų sienelės būklė labiau veikia dujų srautą nei esant aktyviam įkvėpimui. Todėl pilnam iškvėpimui reikia 2-3 kartus daugiau laiko nei įkvėpimui. Paprastai suaugusiųjų įkvėpimo / iškvėpimo laiko santykis (I: E) yra apie 1: 1,5-2. Paciento iškvėpimo pilnumą mechaninės ventiliacijos metu galima įvertinti stebint iškvėpimo laiko konstantą.

Kvėpavimo darbas

Kvėpavimo darbą įkvėpimo metu daugiausia atlieka įkvėpimo raumenys; galiojimo laikas beveik visada pasyvus. Tuo pačiu metu, pavyzdžiui, esant ūminiam bronchų spazmui ar kvėpavimo takų gleivinės edemai, suaktyvėja ir iškvėpimas, o tai žymiai padidina bendrą išorinės ventiliacijos darbą.

Įkvėpimo metu kvėpavimo darbas daugiausia skiriamas plaučių audinio elastiniam pasipriešinimui ir kvėpavimo takų rezistenciniam pasipriešinimui įveikti, o apie 50% išeikvojamos energijos susikaupia elastinėse plaučių struktūrose. Iškvėpimo metu ši sukaupta potenciali energija išsiskiria, todėl galima įveikti kvėpavimo takų pasipriešinimą iškvėpimui.

Atsparumo įkvėpimui ar iškvėpimui padidėjimą kompensuoja papildomas kvėpavimo raumenų darbas. Kvėpavimo darbas didėja, kai sumažėja plaučių atitiktis (ribojanti patologija), didėja kvėpavimo takų pasipriešinimas (obstrukcinė patologija), tachipnėja (dėl negyvos erdvės vėdinimo).

Įprastai tik 2-3% viso organizmo suvartojamo deguonies išleidžiama kvėpavimo raumenų darbui. Tai vadinamoji „kvėpavimo kaina“. Fizinio darbo metu kvėpavimo kaina gali siekti 10-15 proc. O esant patologijai (ypač ribojančiam), daugiau nei 30-40% viso organizme pasisavinto deguonies gali būti skirta kvėpavimo raumenų darbui. Esant sunkiam difuziniam kvėpavimo nepakankamumui, kvėpavimo kaina padidėja iki 90%. Tam tikru momentu visas papildomas deguonis, gaunamas padidinus ventiliaciją, eina padengti atitinkamą kvėpavimo raumenų darbo padidėjimą. Štai kodėl tam tikru etapu reikšmingas kvėpavimo darbo padidėjimas yra tiesioginis mechaninės ventiliacijos pradžios požymis, kai kvėpavimo kaina sumažėja iki beveik 0.

Kvėpavimo darbas, reikalingas tam, kad būtų įveiktas elastinis pasipriešinimas (plaučių atitiktis), didėja didėjant potvynio tūriui. Darbas, kurio reikia norint įveikti pasipriešinimą kvėpavimo takuose, didėja didėjant kvėpavimo dažniui. Pacientas siekia sumažinti kvėpavimo darbą, keisdamas kvėpavimo dažnį ir kvėpavimo tūrį, priklausomai nuo vyraujančios patologijos. Kiekvienai situacijai yra nustatytas optimalus kvėpavimo dažnis ir kvėpavimo tūris, kai kvėpavimo darbas yra minimalus. Taigi pacientams, kurių paklusnumas yra sumažėjęs, siekiant kuo labiau sumažinti kvėpavimo darbą, tinka dažnesnis ir paviršutiniškas kvėpavimas (lėtai besilaikantys plaučiai sunkiai ištiesinami). Kita vertus, esant padidėjusiam kvėpavimo takų pasipriešinimui, gilus ir lėtas kvėpavimas yra optimalus. Tai suprantama: potvynio tūrio padidėjimas leidžia „ištempti“, išplėsti bronchus, sumažinti jų atsparumą dujų srautui; tuo pačiu tikslu obstrukcine patologija sergantys pacientai iškvėpdami suspaudžia lūpas, sukurdami savo „PEEP“ (PEEP). Lėtas ir retas kvėpavimas prisideda prie iškvėpimo pailgėjimo, o tai svarbu norint visapusiškiau pašalinti iškvėptą dujų mišinį esant padidėjusiam iškvėpimo kvėpavimo takų pasipriešinimui.

Kvėpavimo reguliavimas

Kvėpavimo procesą reguliuoja centrinė ir periferinė nervų sistema. Smegenų tinkliniame darinyje yra kvėpavimo centras, susidedantis iš įkvėpimo, iškvėpimo ir pneumotaksės centrų.

Centriniai chemoreceptoriai yra pailgosiose smegenyse ir yra sujaudinti, kai padidėja H + ir PCO 2 koncentracija. cerebrospinalinis skystis. Paprastai pastarojo pH yra 7,32, RCO 2 – 50 mm Hg, o HCO 3 – 24,5 mmol/l. Net šiek tiek sumažėjęs pH ir padidėjęs PCO 2 padidina plaučių ventiliaciją. Šie receptoriai į hiperkapniją ir acidozę reaguoja lėčiau nei periferiniai, nes reikia papildomo laiko CO 2 , H + ir HCO 3 reikšmei išmatuoti dėl kraujo ir smegenų barjero įveikimo. Kvėpavimo raumenų susitraukimai kontroliuoja centrinį kvėpavimo mechanizmą, kurį sudaro pailgosios smegenyse, tilto ir pneumataksinių centrų ląstelių grupė. Jie tonizuoja kvėpavimo centrą ir nustato sužadinimo slenkstį, prie kurio sustoja įkvėpimas dėl impulsų iš mechanoreceptorių. Pneumotaksinės ląstelės taip pat keičia įkvėpimą į iškvėpimą.

Periferiniai chemoreceptoriai, esantys ant miego arterijos sinuso vidinių membranų, aortos lanko, kairiojo prieširdžio, kontroliuoja humoralinius parametrus (PO 2, RCO 2 arteriniame kraujyje ir smegenų skystyje) ir iš karto reaguoja į vidinės organizmo aplinkos pokyčius, keičia režimą. spontaniškas kvėpavimas ir taip koreguoti pH, PO 2 ir PCO 2 arteriniame kraujyje ir smegenų skystyje. Impulsai iš chemoreceptorių reguliuoja ventiliacijos kiekį, reikalingą tam tikram metabolizmo lygiui palaikyti. Optimizuojant vėdinimo režimą, t.y. nustatant kvėpavimo dažnį ir gylį, įkvėpimo ir iškvėpimo trukmę, kvėpavimo raumenų susitraukimo jėgą esant tam tikram ventiliacijos lygiui, dalyvauja ir mechanoreceptoriai. Plaučių ventiliaciją lemia medžiagų apykaitos lygis, medžiagų apykaitos produktų ir O2 poveikis chemoreceptoriams, kurie juos paverčia centrinio kvėpavimo mechanizmo nervinių struktūrų aferentiniais impulsais. Pagrindinė arterijų chemoreceptorių funkcija yra nedelsiant koreguoti kvėpavimą, reaguojant į kraujo dujų sudėties pokyčius.

Periferiniai mechanoreceptoriai, lokalizuoti alveolių sienelėse, tarpšonkauliniuose raumenyse ir diafragmoje, reaguoja į struktūrų, kuriose jie yra, tempimą, į informaciją apie mechaninius reiškinius. Pagrindinį vaidmenį atlieka plaučių mechanoreceptoriai. Įkvepiamas oras per VP patenka į alveoles ir dalyvauja dujų mainuose alveolių-kapiliarų membranos lygyje. Kai įkvėpimo metu alveolių sienelės išsitempia, mechanoreceptoriai susijaudina ir siunčia aferentinį signalą į kvėpavimo centrą, kuris slopina įkvėpimą (Heringo-Breuerio refleksas).

Normalaus kvėpavimo metu tarpšonkauliniai-diafragminiai mechanoreceptoriai nėra susijaudinę ir turi pagalbinę reikšmę.

Reguliavimo sistemą užbaigia neuronai, kurie integruoja iš chemoreceptorių į juos ateinančius impulsus ir siunčia sužadinimo impulsus į kvėpavimo motorinius neuronus. Bulbarinio kvėpavimo centro ląstelės kvėpavimo raumenims siunčia tiek sužadinimo, tiek slopinimo impulsus. Koordinuotas kvėpavimo motorinių neuronų sužadinimas sukelia sinchroninį kvėpavimo raumenų susitraukimą.

Kvėpavimo judesiai, sukuriantys oro srautą, atsiranda dėl koordinuoto visų kvėpavimo raumenų darbo. motorinių nervų ląstelių

Kvėpavimo raumenų neuronai yra pilkosios medžiagos priekiniuose raguose nugaros smegenys(gimdos kaklelio ir krūtinės ląstos segmentai).

Žmogaus smegenų žievė taip pat dalyvauja reguliuojant kvėpavimą, neviršijant chemoreceptorių kvėpavimo reguliavimo leidžiamų ribų. Pavyzdžiui, valingą kvėpavimo sulaikymą riboja laikas, per kurį PaO 2 smegenų skystyje pakyla iki lygio, kuris sužadina arterinius ir meduliarinius receptorius.

Kvėpavimo biomechanika

Plaučių ventiliacija atsiranda dėl periodinių kvėpavimo raumenų darbo, krūtinės ląstos ir plaučių tūrio pokyčių. Pagrindiniai įkvėpimo raumenys yra diafragma ir išoriniai tarpšonkauliniai raumenys. Jų susitraukimo metu diafragmos kupolas išsilygina, o šonkauliai kyla į viršų, todėl padidėja krūtinės ląstos apimtis, didėja neigiamas intrapleurinis spaudimas (Ppl). Prieš įkvėpimą (iškvėpimo pabaigoje) Ppl yra maždaug minus 3-5 cm vandens. Alveolinis slėgis (Palv) laikomas 0 (t. y. lygus atmosferiniam), jis taip pat atspindi slėgį kvėpavimo takuose ir koreliuoja su intratorakaliniu slėgiu.

Gradientas tarp alveolinio ir intrapleurinio slėgio vadinamas transpulmoniniu slėgiu (Ptp). Iškvėpimo pabaigoje tai yra 3-5 cm vandens. Spontaniško įkvėpimo metu neigiamo Ppl augimas (iki minus 6-10 cm vandens stulpelio) sukelia slėgio sumažėjimą alveolėse ir kvėpavimo takuose žemiau atmosferos slėgio. Alveolėse slėgis nukrenta iki minus 3-5 cm vandens. Dėl slėgio skirtumo oras patenka (įsiurbiamas) iš išorinės aplinkos į plaučius. Krūtinė ir diafragma veikia kaip stūmoklinis siurblys, pritraukiantis orą į plaučius. Šis krūtinės ląstos „čiulpimo“ veiksmas svarbus ne tik ventiliacijai, bet ir kraujotakai. Spontaniško įkvėpimo metu papildomai „siurbiamas“ kraujas į širdį (išlaikomas išankstinis krūvis) ir suaktyvėja. plaučių kraujotaka iš dešiniojo skilvelio per sistemą plaučių arterija. Įkvėpimo pabaigoje, sustojus dujų judėjimui, alveolinis slėgis grįžta į nulį, tačiau intrapleurinis slėgis išlieka sumažintas iki minus 6-10 cm vandens.

Galiojimo pabaiga paprastai yra pasyvus procesas. Atsipalaidavus kvėpavimo raumenims, krūtinės ląstos ir plaučių elastinės atatrankos jėgos sukelia dujų pašalinimą (išspaudimą) iš plaučių ir atkuria pradinį plaučių tūrį. Sutrikus tracheobronchinio medžio praeinamumui (uždegiminė sekrecija, gleivinės paburkimas, bronchų spazmas), pasunkėja iškvėpimo procesas, kvėpavimo veiksme pradeda dalyvauti ir iškvėpimo raumenys (vidiniai tarpšonkauliniai raumenys, krūtinės raumenys, pilvo raumenys ir kt.). Išsekus iškvėpimo raumenims, iškvėpimo procesas dar labiau pasunkėja, iškvepiamas mišinys vėluoja, o plaučiai dinamiškai perpučiami.

Nerespiracinės plaučių funkcijos

Plaučių funkcijos neapsiriboja dujų difuzija. Juose yra 50% visų kūno endotelio ląstelių, kurios iškloja membranos kapiliarinį paviršių ir dalyvauja per plaučius einančių biologiškai aktyvių medžiagų apykaitoje ir inaktyvavime.

1. Plaučiai kontroliuoja bendrą hemodinamiką, įvairiais būdais užpildydami savo kraujagyslių dugną ir darydami įtaką biologiškai aktyvioms medžiagoms, kurios reguliuoja kraujagyslių tonusas(serotoninas, histaminas, bradikininas, katecholaminai), angiotenzino I pavertimas angiotenzinu II, dalyvavimas prostaglandinų metabolizme.

2. Plaučiai reguliuoja kraujo krešėjimą, išskirdami trombocitų agregacijos inhibitorių prostacikliną ir pašalindami iš kraujotakos tromboplastiną, fibriną ir jo skilimo produktus. Dėl to iš plaučių tekantis kraujas turi didesnį fibrinolizinį aktyvumą.

3. Plaučiai dalyvauja baltymų, angliavandenių ir riebalų apykaitoje, sintezuoja fosfolipidus (fosfatidilcholinas ir fosfatidilglicerolis yra pagrindiniai paviršinio aktyvumo medžiagos komponentai).

4. Plaučiai gamina ir šalina šilumą, palaikydami organizmo energijos balansą.

5. Plaučiai išvalo kraują nuo mechaninių priemaišų. Ląstelių agregatai, mikrotrombai, bakterijos, oro burbuliukai, riebalų lašeliai sulaikomi plaučiuose ir sunaikinami bei metabolizuojami.

Vėdinimo tipai ir ventiliacijos sutrikimų tipai

Sukurta fiziologiškai aiški ventiliacijos tipų klasifikacija, pagrįsta daliniais dujų slėgiais alveolėse. Pagal šią klasifikaciją išskiriami šie vėdinimo tipai:

1.Normali ventiliacija – normali ventiliacija, kai dalinis CO2 slėgis alveolėse palaikomas apie 40 mm Hg lygyje.

2. Hiperventiliacija – padidinta ventiliacija, viršijanti organizmo metabolinius poreikius (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. Hipoventiliacija – sumažinta ventiliacija, lyginant su organizmo metaboliniais poreikiais (PaCO2> 40 mm Hg).

4. Padidinta ventiliacija – bet koks alveolių ventiliacijos padidėjimas, palyginti su poilsio lygiu, nepaisant dalinis slėgis dujos alveolėse (pavyzdžiui, raumenų darbo metu).

5.Eupnėja – normali ventiliacija ramybėje, lydima subjektyvaus komforto jausmo.

6. Hiperpnėja – kvėpavimo gylio padidėjimas, nepriklausomai nuo to, padidėjęs kvėpavimo judesių dažnis ar ne.

7. Tachipnėja – kvėpavimo padažnėjimas.

8. Bradipnėja – kvėpavimo dažnio sumažėjimas.

9. Apnėja – kvėpavimo sustojimas, daugiausia dėl kvėpavimo centro fiziologinės stimuliacijos stokos (sumažėjusi CO2 įtampa arteriniame kraujyje).

10. Dusulys (dusulys) – nemalonus subjektyvus dusulio ar dusulio pojūtis.

11. Ortopnėja – stiprus dusulys, susijęs su kraujo stagnacija plaučių kapiliaruose dėl kairiosios širdies nepakankamumo. Horizontalioje padėtyje ši būklė pasunkėja, todėl tokiems pacientams sunku meluoti.

12. Asfiksija – kvėpavimo sustojimas arba slopinimas, daugiausia susijęs su kvėpavimo centrų paralyžiumi arba kvėpavimo takų uždarymu. Tuo pačiu metu smarkiai sutrinka dujų mainai (pastebima hipoksija ir hiperkapnija).

Diagnostikos tikslais patartina atskirti dviejų tipų ventiliacijos sutrikimus – ribojančius ir obstrukcinius.

Ribojamasis ventiliacijos sutrikimų tipas apima visas patologines būkles, kai sumažėja kvėpavimo ekskursas ir plaučių galimybė plėstis, t.y. mažėja jų elastingumas. Tokie sutrikimai pastebimi, pavyzdžiui, esant plaučių parenchimos pažeidimams (pneumonija, plaučių edema, plaučių fibrozė) arba pleuros sąaugoms.

Obstrukcinio tipo ventiliacijos sutrikimai atsiranda dėl kvėpavimo takų susiaurėjimo, t.y. padidinti jų aerodinaminį pasipriešinimą. Panašios būklės atsiranda, pavyzdžiui, susikaupus gleivėms kvėpavimo takuose, patinus jų gleivinei ar spazmuojant bronchų raumenims (alerginis bronchų spazmas, bronchinė astma, astminis bronchitas ir kt.). Tokiems pacientams padidėja atsparumas įkvėpimui ir iškvėpimui, todėl laikui bėgant padidėja jų plaučių ir FRC orumas. Patologinė būklė, kuriai būdingas per didelis elastinių skaidulų skaičiaus sumažėjimas (alveolių pertvarų išnykimas, kapiliarų tinklo susivienijimas), vadinama plaučių emfizema.

Vėdinimas yra dujų mainai tarp alveolių oro ir plaučių. Kiekybinė plaučių ventiliacijos charakteristika yra minutinis kvėpavimo tūris (MOD) – oro tūris, praeinantis per plaučius per 1 minutę. MOD galite nustatyti, jei žinote kvėpavimo judesių dažnį (ramybės būsenoje suaugusiam žmogui yra 16-20 per 1 minutę) ir potvynio tūrį (DO = 350 - 800 ml).

MOD \u003d BH DO \u003d 5000 -16 000 ml / min

Tačiau plaučių dujų mainuose dalyvauja ne visas ventiliuojamas oras, o tik ta jo dalis, kuri pasiekia alveoles. Faktas yra tas, kad maždaug 1/3 poilsio kvėpavimo tūrio tenka vadinamųjų kvėpavimo takų ventiliacijai. anatominė negyva erdvė (MP), užpildytas oru, kuris tiesiogiai nedalyvauja dujų mainuose ir juda tik kvėpavimo takų spindyje įkvėpimo ir iškvėpimo metu. Tačiau kartais kai kurios alveolės neveikia arba funkcionuoja iš dalies dėl to, kad netoliese esančiuose kapiliaruose trūksta arba sumažėja kraujotaka. Funkciniu požiūriu šios alveolės taip pat reiškia negyvąją erdvę. Kai alveolių negyvoji erdvė įtraukiama į bendrą negyvąją erdvę, pastaroji vadinama ne anatomine, o fiziologinė negyva erdvė. At sveikas žmogus anatominės ir fiziologinės erdvės yra beveik vienodos, tačiau jei dalis alveolių nefunkcionuoja arba funkcionuoja tik iš dalies, fiziologinės negyvosios erdvės tūris gali būti kelis kartus didesnis nei anatominės.

Todėl alveolių erdvių vėdinimas - alveolių ventiliacija (AV) - yra plaučių ventiliacija atėmus negyvos erdvės ventiliaciją.

AB \u003d BH´ (DO -MP)

Alveolių ventiliacijos intensyvumas priklauso nuo kvėpavimo gylio: kuo giliau kvėpuojama (daugiau TO), tuo intensyvesnė alveolių ventiliacija.

Maksimali plaučių ventiliacija (MVL)- oro tūris, praeinantis per plaučius per 1 minutę, esant maksimaliam kvėpavimo judesių dažniui ir gyliui Maksimali ventiliacija vyksta intensyvaus darbo metu, kai organizme trūksta O 2 (hipoksija) ir CO 2 perteklius (hiperkapnija). įkvėpto oro. Tokiomis sąlygomis MOD gali pasiekti 150–200 litrų per 1 minutę.

Aukščiau išvardyti rodikliai yra dinamiški ir atspindi kvėpavimo sistemos veikimo efektyvumą laiko aspektu (dažniausiai per 1 minutę).

Be dinaminių rodiklių, išorinis kvėpavimas vertinamas pagal statiniai indikatoriai (7 pav.):

§ potvynio tūris (TO) - tai ramiai kvėpuojant įkvepiamo ir iškvepiamo oro tūris (suaugusio žmogaus 350 - 800 ml);

§ rezervinis įkvėpimo tūris (RIV)- papildomas oro tūris, kurį galima įkvėpti, viršijantį ramų kvėpavimą priverstinio kvėpavimo metu (RO vd vidutiniškai 1500-2500 ml);

§ iškvėpimo rezervo tūris (ERV)- maksimalus papildomas oro tūris, kurį galima iškvėpti ramiai iškvėpus (RO iškvėpimas vidutiniškai 1000-1500 ml);

§ liekamasis plaučių tūris (00) - oro tūris, kuris lieka plaučiuose po maksimalaus iškvėpimo (OO = 1000-1500 ml)

7 pav. Spirograma su ramiu ir priverstiniu kvėpavimu

Kai plaučiai kolapsuoja (su pneumotoraksu), didžioji dalis likusio oro pašalinama ( griūties likutinis tūris = 800-1000 ml), ir lieka plaučiuose minimalus liekamasis tūris(200-400 ml). Šis oras sulaikomas vadinamuosiuose oro spąstuose, nes dalis broncholių suyra prieš alveoles (galinėje ir kvėpavimo takų bronchuose nėra kremzlių). Šios žinios naudojamos teismo medicinoje tikrinant, ar vaikas gimė gyvas: negyvagimio plaučiai skęsta vandenyje, nes juose nėra oro.

Plaučių tūrių sumos vadinamos plaučių talpa.

Išskiriami šie plaučių pajėgumai:

1. bendra plaučių talpa (TLC)- oro tūris plaučiuose po maksimalaus įkvėpimo - apima visus keturis tūrius

2. gyvybinis pajėgumas (VC) apima potvynio tūrį, rezervinį įkvėpimo tūrį ir iškvėpimo rezervinį tūrį. VC yra iš plaučių iškvepiamo oro tūris maksimaliai įkvėpus didžiausio iškvėpimo metu.

ZEL \u003d Į + ROvd + ROvyd

Vyrų VC yra 3,5 - 5,0 litro, moterų - 3,0-4,0 litro. VC vertė priklauso nuo ūgio, amžiaus, lyties, funkcinio pasirengimo laipsnio.

Su amžiumi šis skaičius mažėja (ypač po 40 metų). Taip yra dėl sumažėjusio plaučių elastingumo ir krūtinės ląstos mobilumo. Moterims VC yra vidutiniškai 25% mažiau nei vyrams. VC priklauso nuo ūgio, nes krūtinės dydis yra proporcingas kitiems kūno dydžiams. VC priklauso nuo fizinio pasirengimo laipsnio: VC yra ypač didelis (iki 8 litrų) plaukikams ir irkluotojams, nes šie sportininkai turi gerai išvystytus pagalbinius raumenis (didelius ir mažus krūtinės raumenis).

3. įkvėpimo pajėgumas (EVD) lygus potvynio tūrio ir įkvėpimo rezervinio tūrio sumai, vidutiniškai 2,0 - 2,5 l;

4. funkcinis liekamasis pajėgumas (FRC)- oro tūris plaučiuose po ramaus iškvėpimo. Plaučiuose ramaus įkvėpimo ir iškvėpimo metu nuolat yra apie 2500 ml oro, užpildančio alveoles ir apatinius kvėpavimo takus. Dėl šios priežasties alveolių oro dujų sudėtis palaikoma pastoviu lygiu.

Įprasto tyrimo metu TRL, RO ir FRC negalima matuoti. Jie nustatomi naudojant dujų analizatorius, tiriant dujų mišinių sudėties kaitą uždaroje grandinėje (helis, azoto kiekis).

Įvertinti plaučių ventiliacijos funkciją, kvėpavimo takų būklę, ištirti kvėpavimo modelį (brėžinį), įvairių metodų tyrimas: pneumografija, spirometrija, spirografija.

Spirografija (lot. spiro kvėpuoti + graikų grapho rašyti, pavaizduoti)- plaučių tūrio pokyčių grafinio registravimo metodas atliekant natūralius kvėpavimo judesius ir valingus priverstinio kvėpavimo manevrus.

Spirografija leidžia gauti daugybę rodiklių, apibūdinančių plaučių ventiliaciją.

Techniniame įgyvendinime visi spirografai skirstomi į atviro ir uždarojo tipo įrenginius (8 pav.).

Ryžiai. 8. Scheminis spirografo vaizdas

Atviruose prietaisuose pacientas įkvepia atmosferos oro per vožtuvų dėžutę, o iškvepiamas oras patenka į Douglas maišelį arba Tiso spirometrą (100-200 l talpa), kartais į dujų skaitiklį, kuris nuolat nustato jo tūrį. Taip surinktas oras analizuojamas: nustato deguonies absorbcijos ir anglies dioksido emisijos reikšmes per laiko vienetą. Uždaro tipo aparatuose naudojamas aparato varpelio oras, kuris cirkuliuoja uždara grandine, nesusisiekdamas su atmosfera. Iškvėptas anglies dioksidas sugeriamas specialiu absorberiu.

Šiuolaikiniuose aparatuose, fiksuojančiuose plaučių tūrio pokyčius kvėpavimo metu (tiek atviro, tiek uždaro tipo), yra automatinio matavimo rezultatų apdorojimo elektroniniai skaičiavimo įrenginiai.

Analizuojant spirogramą, nustatomi ir greičio rodikliai. Greičio rodiklių skaičiavimas turi didelę reikšmę nustatyti bronchų obstrukcijos požymius.

§ Priverstinis iškvėpimo tūris per 1 s(FEV1) – didžiausiomis pastangomis iš plaučių išstumiamas oro tūris per pirmą iškvėpimo sekundę po gilaus įkvėpimo, t.y. dalis FVC iškvėpė pirmąją sekundę. Visų pirma, FEV1 atspindi didžiųjų kvėpavimo takų būklę ir dažnai išreiškiamas VC procentais (normalus FEV1 = 75 % VC).

§ Tiffno indeksas – FEV1/FVC santykis, išreikštas %:

IT= FEV1 " 100%

FZhEL

Jis nustatomas atliekant kvėpavimo „stūmimo“ testą (Tiffno testas) ir susidedantis iš vieno priverstinio iškvėpimo tyrimo, leidžiantis padaryti svarbias diagnostines išvadas apie kvėpavimo aparato funkcinę būklę. Iškvėpimo pabaigoje intensyvumas kvėpavimo srautas ribojamas smulkiųjų kvėpavimo takų suspaudimas (8 pav.).

Ryžiai. 9. Scheminis spirogramos ir jos rodiklių pavaizdavimas

Priverstinis iškvėpimo tūris per pirmąją sekundę (FEV1) paprastai yra mažiausiai 70–75%. Tiffno indekso ir FEV1 sumažėjimas yra būdingas ligų, kurias lydi bronchų praeinamumo sumažėjimas, požymis - bronchinė astma, lėtinė obstrukcinė plaučių liga, bronchektazės ir kt.

Spirograma gali būti naudojama nustatant deguonies tūris, suvartojama organizmo. Jei spirografe yra deguonies kompensavimo sistema, šis rodiklis nustatomas pagal deguonies tiekimo į jį kreivės nuolydį, jei tokios sistemos nėra, pagal ramaus kvėpavimo spirogramos nuolydį. Padalijus šį tūrį iš minučių, per kurias buvo užfiksuotas deguonies suvartojimas, skaičiaus, gaunama vertė VO 2(padaro 200-400 ml ramybės būsenoje).

Visi plaučių ventiliacijos rodikliai yra kintami. Jie priklauso nuo lyties, amžiaus, svorio, ūgio, kūno padėties, būklės nervų sistema pacientas ir kiti veiksniai. Todėl norint teisingai įvertinti plaučių ventiliacijos funkcinę būklę, vienų ar kitų rodiklių absoliučios reikšmės nepakanka. Būtina palyginti gautus absoliučius rodiklius su atitinkamomis to paties amžiaus, ūgio, svorio ir lyties sveiko žmogaus reikšmėmis - vadinamaisiais tinkamais rodikliais.

vyrams JEL = 5,2xR - 0,029xB - 3,2

moterims JEL = 4,9xR - 0,019xB - 3,76

mergaitėms nuo 4 iki 17 metų, kurių ūgis nuo 1,0 iki 1,75 m:

JEL = 3,75xR - 3,15

to paties amžiaus berniukams, kurių ūgis iki 1,65 m:

JEL \u003d 4,53xR - 3,9, o augant Šv. 1,65 m - JEL = 10xR - 12,85

kur P yra ūgis (m), B yra amžius

Toks palyginimas išreiškiamas procentais deramo rodiklio atžvilgiu. Patologiniais laikomi nukrypimai, viršijantys 15-20% deramo rodiklio vertės.

testo klausimai

1. Kas yra plaučių ventiliacija, koks rodiklis ją apibūdina?

2. Kas yra anatominė ir fiziologinė negyva erdvė?

3. Kaip nustatyti alveolių ventiliaciją?