Kakšna je ekspiratorna kapaciteta. Zunanje dihanje in pljučni volumen. Študija intenzivnosti pljučnega prezračevanja

Za oceno kakovosti pljučne funkcije pregleda dihalne volumne (s posebnimi napravami – spirometri).

Dihalni volumen (TO) je količina zraka, ki jo oseba med mirnim dihanjem vdihne in izdihne v enem ciklu. Normalno = 400-500 ml.

Minutni dihalni volumen (MOD) - prostornina zraka, ki prehaja skozi pljuča v 1 minuti (MOD = TO x NPV). Normalno = 8-9 litrov na minuto; približno 500 litrov na uro; 12000-13000 litrov na dan. S povečanjem telesna aktivnost MOD se poveča.

Ves vdihani zrak ni vključen v prezračevanje alveolov (izmenjava plinov), ker. nekaj ga ne doseže acinusa in ostane v dihalnih poteh, kjer ni možnosti za difuzijo. Volumen takih dihalnih poti imenujemo "respiratorni mrtvi prostor". Normalno pri odraslem = 140-150 ml, tj. 1/3 DO.

Inspiratorni rezervni volumen (IRV) je količina zraka, ki jo lahko oseba vdihne med najmočnejšim največjim vdihom po mirnem vdihu, tj. preko. Normalno = 1500-3000 ml.

Ekspiratorni rezervni volumen (ERV) je količina zraka, ki jo lahko oseba dodatno izdihne po normalnem izdihu. Normalno = 700-1000 ml.

Vitalna kapaciteta (VC) - količina zraka, po kateri lahko človek čim bolj izdihne globok vdih(VC \u003d TO + ROVd + ROVd = 3500-4500 ml).

Preostali volumen pljuč (RLV) je količina zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu. Normalno = 100-1500 ml.

Skupna kapaciteta pljuč (TLC) je največja količina zraka, ki je lahko v pljučih. TEL = VC + TOL = 4500-6000 ml.

DIFUZIJA PLINA

Sestava vdihanega zraka: kisik - 21%, ogljikov dioksid - 0,03%.

Sestava izdihanega zraka: kisik - 17%, ogljikov dioksid - 4%.

Sestava zraka v alveolah: kisik - 14%, ogljikov dioksid - 5,6% o.

Pri izdihu se alveolarni zrak pomeša z zrakom v dihalnih poteh (v "mrtvem prostoru"), kar povzroči navedeno razliko v sestavi zraka.

Prehod plinov skozi zračno-krvno pregrado je posledica razlike v koncentracijah na obeh straneh membrane.

Parcialni tlak je tisti del tlaka, ki pade na določen plin. pri zračni tlak 760 mm Hg, parcialni tlak kisika je 160 mm Hg. (tj. 21 % od 760), je v alveolarnem zraku parcialni tlak kisika 100 mm Hg, ogljikovega dioksida pa 40 mm Hg.

Tlak plina je parcialni tlak v tekočini. Napetost kisika v venske krvi- 40 mm Hg Zaradi gradienta tlaka med alveolarnim zrakom in krvjo - 60 mm Hg. (100 mm Hg in 40 mm Hg) kisik difundira v kri, kjer se veže na hemoglobin in ga spremeni v oksihemoglobin. ki vsebuje kri veliko število oksihemoglobin imenujemo arterijski. V 100 ml arterijske krvi je 20 ml kisika, v 100 ml venske krvi pa 13-15 ml kisika. Tudi vzdolž gradienta tlaka ogljikov dioksid vstopi v kri (ker je v velikih količinah v tkivih) in nastane karbhemoglobin. Poleg tega ogljikov dioksid reagira z vodo, pri čemer nastane ogljikova kislina (reakcijski katalizator je encim karboanhidraza v eritrocitih), ki razpade na vodikov proton in bikarbonatni ion. Napetost CO 2 v venski krvi - 46 mm Hg; v alveolarnem zraku - 40 mm Hg. (tlačni gradient = 6 mmHg). Difuzija CO 2 poteka iz krvi v zunanje okolje.

Poleg statičnih kazalnikov, ki označujejo stopnjo telesni razvoj dihalni aparat, obstajajo dodatni - dinamično indikatorji, ki dajejo informacije o učinkovitosti prezračevanja pljuč in funkcionalnem stanju dihalnih poti.

Forsirana vitalna kapaciteta (FVC)- količino zraka, ki jo je mogoče izdihniti med prisilnim izdihom po največjem vdihu.

Opredelitev dejanske FVC . Po največjem počasnem vdihu iz atmosfere vzemite po možnosti hitro največji izdih v spirometer. Primerjajte svoj dejanski VC (glejte prejšnje delo) s FVC.

Običajno je razlika med VC in FVC 100-300 ml. Povečanje te razlike na 1500 ml ali več kaže na odpornost proti pretoku zraka zaradi zožitve lumena majhnih bronhijev. Trajanje najhitrejšega izdiha je od 1,5 do 2,5 s.

Izračun zapadle FVC . Pravilno vrednost VC je mogoče izračunati z ustrezno formulo:

0,0592 Í R - 0,025 Í B - 4,24 (moški); 0,0460 Í P - 0,024 Í B - 2,852 (ženske);

kjer je P - višina v centimetrih; B - starost;

Frekvenca dihanja (RR)- število dihalnih ciklov (vdih-izdih) v 1 min. Preštejte število vdihov, ki jih naredite v eni minuti.

Minutni dihalni volumen (MOD)- količina zraka, predihanega v pljučih v 1 min. Dejanski MOD določeno na podlagi izmerjenih plimskih volumnov, kot sledi:

MOD = TO Í BH.

Dolga minutna glasnost (dMOD ) se lahko izračuna po naslednji formuli:

dMOD \u003d DOO / (7.07 Í 40);

DOO je pravilna bazalna izmenjava, ki se prav tako izračuna po formuli:

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

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

kjer je P telesna teža, kg, H višina, cm, A starost, leta.

Alveolarna ventilacija- prostornina vdihanega zraka, ki vstopa v alveole.

AB = 66-80 % MOD.

Največja pljučna ventilacija (MVL) – največja količina zraka, predihanega v pljučih v 1 minuti. Dejanski MVL lahko definiramo takole:

MVL \u003d VC Í BH

Vendar ji neposredna opredelitev težko, saj bo zelo globoko in pogosto dihanje za minuto povzročilo kršitev plinske sestave krvi in ​​poslabšanje dobrega počutja. Zato je priporočljivo določiti največjo frekvenco dihanja pri mirni globini dihanja. Običajno mora biti 70 - 100 l / min.

Dolg MVL (dMVL) se lahko izračuna po naslednji formuli:

dMVL = JEL Í 25 (moški); dMVL \u003d JEL Í 26 (ženske);

Dihalna rezerva (RD)- indikator, ki označuje možnost povečanja prezračevanja.

MVL - MOD.

RD = ------------------ Í 100

Običajno je ta razlika 85 - 90 % MVL.

Oblikovanje protokola.

1. Izmerite navedene statične in dinamične kazalnike zunanjega dihanja. Rezultate meritev zapišite v zvezek.

2. Če je mogoče, izračunajte pravilne vrednosti dihanja in jih primerjajte z izmerjenimi vrednostmi.

3. Če pravilne vrednosti ni mogoče izračunati, primerjajte izmerjene dejanske vrednosti s povprečnimi vrednostmi indikatorjev zunanjega dihanja (Tabela 1): Izračunajte % odstopanja dejanskih vrednosti od zahtevanih, Izpolnite v tabeli.:

Tabela 1. Povprečne vrednosti glavnih kazalcev zunanjega dihanja.

Dihalne volumne določimo spirometrično in jih je treba uvrstiti med najbolj reprezentativne vrednosti ventilacije.

Minutni volumen dihanja

To razumemo kot količino predihanega zraka med mirnim dihanjem na minuto.

Metoda določanja. Preiskovanec, priključen na spirograf, dobi najprej možnost, da se nekaj minut navadi na dihanje, ki zanj ni povsem običajno. Potem ko se začetna hiperventilacija v večini primerov umakne umirjenemu dihanju, se minutni volumen dihanja določi tako, da se volumen dihanja med vdihom pomnoži s številom vdihov na minuto. Pri nemirnem dihanju se izmerijo predihane prostornine za vsak vdih v minuti in rezultati seštejejo.

Normalne vrednosti. Ustrezen minutni volumen dihanja dobimo tako, da pravilno bazalno stopnjo presnove (ustrezno število kalorij v 24 urah v primerjavi s skupno telesno površino) pomnožimo s 4,73.

Dobljene vrednosti bodo v območju 6-9 litrov. Nanje vplivata višina metabolizma (intenzivnost) (npr. tirotoksikoza) in količina prezračevanja mrtvega prostora. To omogoča včasih pripisati odstopanja od norme zaradi patologije enega od teh dejavnikov.

Pri zamenjavi dihanja zraka z dihanjem kisika, zdravi posamezniki ni spremembe minutnega volumna dihanja. Nasprotno, pri zelo izraziti dihalni odpovedi se zmanjša minutni volumen med dihanjem s kisikom in hkrati poveča poraba kisika na minuto. Pride do "umiritve dihanja". Ta učinek je razložen z boljšo arterilizacijo krvi med dihanjem s čistim kisikom v primerjavi z dihanjem z atmosferskim zrakom. Ta pod obremenitvijo še bolj opozori nase.

Primerjajte s tem, kar je bilo povedano v poglavju o kardiopulmonalnem (kardiopulmonalnem) pomanjkanju kisika.

Test največjega ekspiracijskega volumna (Tiffnov test)

Največji ekspiracijski volumen razumemo kot ekspiratorno delo pljuč na sekundo, to je količino zraka, ki ga s silo izdihnemo na sekundo po največjem vdihu.

Trajanje izdiha pri bolnikih z emfizemom je daljše kot pri zdravih osebah. To dejstvo, ki je bilo prvič zabeleženo na Hutchinsonovem spirometru, sta kasneje potrdila Tiffeneau in Pinelli, ki sta tudi opozorila na povsem določene korelacije z vitalno kapaciteto.

V nemški literaturi se količina izdihanega zraka v vzorcu na sekundo imenuje »koristni delež vitalne kapacitete«, Britanci govorijo o »timed capacity« (zmogljivost za določeno časovno obdobje), v francoski literaturi izraz »capacite pulmonaire utilisable a l'effort« (zmogljivost pljuč, izkoriščena z naporom).

Ta test je še posebej pomemben, ker vam omogoča, da naredite splošne zaključke o širini dihalnih poti in s tem o količini upora pri dihanju v bronhialnem sistemu, pa tudi o elastičnosti pljuč, gibljivosti prsni koš in moč dihalnih mišic.

Normalne vrednosti. Največji ekspiratorni volumen je izražen kot odstotek vitalne kapacitete. Pri zdravih ljudeh je enaka 70-80% vitalne kapacitete. Pri tem mora v prvi polovici sekunde izdihniti vsaj 55 % razpoložljive vitalne kapacitete.

Pri zdravih ljudeh traja 4 sekunde za popoln izdih po globokem vdihu. Po 2 sekundah izdihnite 94%, po 3 sekundah - 97% vitalne zmogljivosti.

Izdihani volumen se s starostjo zmanjšuje od 83 % vitalne zmogljivosti v mladosti do 69 % v starosti. To dejstvo potrjuje Gitter v svoji obsežni raziskavi na več kot 1000 industrijskih delavcih. Tiffeneau meni, da je tak največji ekspiratorni volumen v prvi sekundi normalen, kar je 83,3% prave ali dejanske zmogljivosti, Biicherl - 77,3% za moške in 82,3% za ženske.

Tehnika izvedbe. Uporablja se spirograf, katerega kimograf hitro premika trak (vsaj 10 mm / s). Po snemanju vitalne kapacitete na običajen način subjekt se prosi, naj ponovno maksimalno vdihne, malo zadrži dih, nato hitro in čim globlje izdihne. Nekaj ​​poenostavitve je mogoče doseči, če se snemanje tako imenovanega ekspirograma izvede s hkratnim določanjem vitalne kapacitete in največjega ekspiracijskega volumna v enem izdihu po največjem vdihu.

Ocena. Tiffeneaujev test velja za zanesljivo merilo za prepoznavanje obstruktivnega bronhitisa in pridruženega emfizema. V teh primerih je pri normalni vitalni kapaciteti ugotovljeno znatno zmanjšanje maksimalnega ekspiratornega volumna, medtem ko pri restriktivni odpovedi ventilacije, čeprav je vitalna kapaciteta zmanjšana, odstotek največjega ekspiratornega volumna ostane normalen.

Ker je vzrok obstruktivnih motenj poleg organsko povzročenih zapor v dihalnih poteh lahko tudi funkcionalni spazem, se za diferencialno diagnostično ugotavljanje pravega vzroka priporoča test z astmolizinom.

Test astmolizina. Po predhodni določitvi vitalne kapacitete in največjega ekspiracijskega volumna subkutano injiciramo 1 ml astmalizina ali histamina in po 30 minutah ponovno določimo iste vrednosti. Če dobljene vrednosti prezračevanja kažejo trend k normalizaciji, potem pogovarjamo se o funkcionalni komponenti obstruktivnega bronhitisa.

Vodilne poti

Nos - prve spremembe v vstopnem zraku nastanejo v nosu, kjer se očisti, ogreje in navlaži. To olajšajo filter za lase, preddverje in školjke nosu. Intenzivna prekrvavitev sluznice in kavernoznih pleksusov lupin zagotavlja hitro segrevanje ali ohlajanje zraka na telesno temperaturo. Voda, ki izhlapi iz sluznice, vlaži zrak za 75-80%. Dolgotrajno vdihavanje zraka z nizko vlažnostjo vodi do sušenja sluznice, vdora suhega zraka v pljuča, razvoja atelektaze, pljučnice in povečanega upora v dihalnih poteh.

Žrelo ločuje hrano od zraka, uravnava pritisk v srednjem ušesu.

Larinks zagotavlja glasovno funkcijo, s pomočjo epiglotisa preprečuje aspiracijo, zaprtje glasilk pa je ena glavnih sestavin kašlja.

sapnik - glavni zračni kanal, greje in vlaži zrak. Celice sluznice zajamejo tujke, migetalke pa pomaknejo sluz po sapniku navzgor.

bronhijev (lobarni in segmentni) se končajo s končnimi bronhioli.

Pri čiščenju, segrevanju in vlaženju zraka sodelujejo tudi grlo, sapnik in bronhiji.

Struktura stene prevodnih dihalnih poti (EP) se razlikuje od strukture dihalnih poti območja izmenjave plinov. Stena prevodnih dihalnih poti je sestavljena iz sluznice, plasti gladkih mišic, submukoznega veziva in hrustanca. Epitelijske celice dihalnih poti so opremljene z migetalkami, ki z ritmičnim nihanjem pomikajo zaščitno plast sluzi proti nazofarinksu. Sluznica EP in pljučno tkivo vsebujeta makrofage, ki fagocitirajo in prebavljajo mineralne in bakterijske delce. Običajno se sluz nenehno odstranjuje iz dihalnih poti in alveolov. Sluznico EP predstavljajo ciliirani psevdostratificirani epitelij, pa tudi sekretorne celice, ki izločajo sluz, imunoglobuline, komplement, lizocim, inhibitorje, interferon in druge snovi. Cilije vsebujejo veliko mitohondrijev, ki zagotavljajo energijo za njihovo visoko motorično aktivnost (približno 1000 gibov na 1 min.), Kar vam omogoča transport sputuma s hitrostjo do 1 cm / min v bronhih in do 3 cm / min v bronhih. sapnik. Čez dan se iz sapnika in bronhijev normalno evakuira približno 100 ml sputuma, pri patoloških stanjih do 100 ml/uro.

Cilia deluje v dvojni plasti sluzi. V spodnjem so biološko aktivne snovi, encimi, imunoglobulini, katerih koncentracija je 10-krat večja kot v krvi. To povzroča biološke zaščitna funkcija sluz. Zgornji sloj mehansko ščiti migetalke pred poškodbami. Zgostitev ali zmanjšanje zgornje plasti sluzi med vnetjem ali toksično izpostavljenostjo neizogibno moti drenažno funkcijo ciliiranega epitelija, draži dihalne poti in refleksno povzroči kašelj. Kihanje in kašljanje varujeta pljuča pred vdorom mineralnih in bakterijskih delcev.

Alveoli

V alveolah pride do izmenjave plinov med krvjo pljučnih kapilar in zrakom. Skupno število alveolov je približno 300 milijonov, njihova skupna površina pa je približno 80 m 2. Premer alveolov je 0,2-0,3 mm. Izmenjava plinov med alveolarnim zrakom in krvjo poteka z difuzijo. Krv pljučnih kapilar je ločena od alveolarnega prostora le s tanko plastjo tkiva - tako imenovano alveolarno-kapilarno membrano, ki jo tvorijo alveolarni epitelij, ozek intersticijski prostor in endotelij kapilare. Skupna debelina te membrane ne presega 1 µm. Celotna alveolarna površina pljuč je prekrita s tanko plastjo, imenovano surfaktant.

Površinsko aktivna snov zmanjša površinsko napetost na meji med tekočino in zrakom ob koncu izdiha, ko je volumen pljuč minimalen, povečuje elastičnost pljuča in ima vlogo dekongestivnega dejavnika(ne prepušča vodne pare iz alveolarnega zraka), zaradi česar alveoli ostanejo suhi. Zmanjša površinsko napetost z zmanjšanjem volumna alveolov med izdihom in preprečuje njegov kolaps; zmanjša ranžiranje, kar izboljša oksigenacijo arterijske krvi pri nižjem tlaku in minimalni vsebnosti O 2 v inhalirani mešanici.

Površinsko aktivna plast je sestavljena iz:

1) sama površinsko aktivna snov (mikrofilmi fosfolipidnih ali poliproteinskih molekularnih kompleksov na meji z zrakom);

2) hipofaza (globoko ležeča hidrofilna plast beljakovin, elektrolitov, vezane vode, fosfolipidov in polisaharidov);

3) celična komponenta, ki jo predstavljajo alveolociti in alveolarni makrofagi.

Glavne kemične sestavine površinsko aktivnih snovi so lipidi, beljakovine in ogljikovi hidrati. Fosfolipidi (lecitin, palmitinska kislina, heparin) predstavljajo 80-90% njegove mase. Surfaktant prekriva bronhiole v neprekinjenem sloju, zmanjšuje upor pri dihanju, ohranja polnjenje

Pri nizkem nateznem tlaku zmanjša delovanje sil, ki povzročajo kopičenje tekočine v tkivih. Poleg tega surfaktant čisti vdihane pline, filtrira in lovi vdihane delce, uravnava izmenjavo vode med krvjo in zrakom alveolov, pospešuje difuzijo CO 2 in ima izrazit antioksidativni učinek. Površinsko aktivna snov je zelo občutljiva na različne endo- in eksogene dejavnike: cirkulatorne, ventilacijske in presnovne motnje, spremembe PO 2 v vdihanem zraku in njegovo onesnaženje. Pri pomanjkanju surfaktanta pride do atelektaze in RDS novorojenčkov. Približno 90–95 % alveolarnega površinsko aktivnega sredstva se reciklira, očisti, shrani in ponovno izloči. Razpolovna doba sestavin surfaktanta iz lumna alveolov zdravih pljuč je približno 20 ur.

pljučni volumni

Prezračevanje pljuč je odvisno od globine dihanja in frekvence dihalnih gibov. Oba parametra se lahko razlikujeta glede na potrebe telesa. Obstajajo številni indikatorji volumna, ki označujejo stanje pljuč. Normalno povprečje za odraslega je naslednje:

1. Volumen dihanja(DO-VT- plimski volumen)- prostornina vdihanega in izdihanega zraka med mirnim dihanjem. Normalne vrednosti so 7-9 ml/kg.

2. Inspiratorni rezervni volumen (IRV) -IRV - inspiratorni rezervni volumen) - volumen, ki ga je mogoče dodatno prejeti po mirnem vdihu, tj. razlika med običajnim in največjim prezračevanjem. Normalna vrednost: 2-2,5 litra (približno 2/3 VC).

3. Ekspiracijski rezervni volumen (ERV - ERV - ekspiracijski rezervni volumen) - volumen, ki ga lahko dodatno izdihnemo po mirnem izdihu, tj. razlika med normalnim in največjim izdihom. Normalna vrednost: 1,0-1,5 litra (približno 1/3 VC).

4.Preostala prostornina (OO - RV - Residal Volume) - prostornina, ki ostane v pljučih po največjem izdihu. Približno 1,5-2,0 litra.

5. Vitalna kapaciteta pljuč (VC - VT - Vital Capacity) - količina zraka, ki jo je mogoče maksimalno izdihniti po največjem vdihu. VC je pokazatelj gibljivosti pljuč in prsnega koša. VC je odvisen od starosti, spola, velikosti in položaja telesa, stopnje kondicije. Normalne vrednosti VC - 60-70 ml / kg - 3,5-5,5 litra.

6. Inspiratorna rezerva (IR) -Inspiratorna kapaciteta (Evd - IC - inspiritorna kapaciteta) - največja količina zraka, ki lahko vstopi v pljuča po mirnem izdihu. Enako vsoti DO in ROVD.

7.Skupna kapaciteta pljuč (TLC - TLC - Skupna kapaciteta pljuč) ali največja kapaciteta pljuč - količina zraka v pljučih na višini največjega vdiha. Sestavljen je iz VC in GR in se izračuna kot vsota VC in GR. Normalna vrednost je približno 6,0 litrov.
Študija strukture HL je odločilna pri iskanju načinov za povečanje ali zmanjšanje VC, kar je lahko zelo praktičnega pomena. Povečanje VC je mogoče oceniti kot pozitivno le, če se CL ne spremeni ali poveča, vendar je manjši od VC, kar se zgodi pri povečanju VC zaradi zmanjšanja RO. Če se hkrati s povečanjem VC še bolj poveča RL, potem tega ni mogoče šteti za pozitiven dejavnik. Ko je VC pod 70 % CL, je funkcija zunanjega dihanja globoko okvarjena. Običajno se v patoloških stanjih TL in VC spreminjata na enak način, z izjemo obstruktivnega pljučnega emfizema, ko se VC praviloma zmanjša, VR se poveča, TL pa lahko ostane normalen ali nad normalnim.

8.Funkcionalna preostala zmogljivost (FRC - FRC - Funkcionalni preostali volumen) - količina zraka, ki ostane v pljučih po mirnem izdihu. Normalne vrednosti pri odraslih so od 3 do 3,5 litra. FOE \u003d OO + ROvid. Po definiciji je FRC volumen plina, ki ostane v pljučih med tihim izdihom in je lahko merilo območja izmenjave plina. Nastane kot posledica ravnovesja med nasprotno usmerjenimi elastičnimi silami pljuč in prsnega koša. Fiziološki pomen FRC je delna obnova alveolarnega volumna zraka med vdihavanjem (ventilirani volumen) in označuje volumen alveolarnega zraka, ki je stalno v pljučih. Z zmanjšanjem FRC pride do razvoja atelektaze, zaprtja majhnih dihalnih poti, zmanjšanja kompliance pljuč, povečanja alveolarno-arterijske razlike v O 2 kot posledice perfuzije v atelektatskih predelih pljuč in zmanjšanja razmerje ventilacija-perfuzija. Obstruktivne motnje prezračevanja vodijo do povečanja FRC, restriktivne motnje - do zmanjšanja FRC.

Anatomski in funkcionalni mrtvi prostor

anatomski mrtvi prostor imenujemo prostornina dihalnih poti, v kateri ne prihaja do izmenjave plinov. Ta prostor vključuje nosno in ustne votline, žrelo, grlo, sapnik, bronhije in bronhiole. Količina mrtvega prostora je odvisna od višine in položaja telesa. Približno lahko domnevamo, da je pri sedečem človeku prostornina mrtvega prostora (v mililitrih) enaka dvakratni telesni teži (v kilogramih). Tako je pri odraslih okoli 150-200 ml (2 ml/kg telesne teže).

Spodaj funkcionalni (fiziološki) mrtvi prostor razumeti vse te dele dihalni sistem pri kateri zaradi zmanjšanega ali odsotnega pretoka krvi ne pride do izmenjave plinov. Funkcionalni mrtvi prostor, za razliko od anatomskega, ne vključuje samo dihalnih poti, ampak tudi tiste alveole, ki so prezračeni, vendar niso prekrvavljeni.

Alveolarna ventilacija in ventilacija mrtvega prostora

Del minutnega volumna dihanja, ki doseže alveole, imenujemo alveolarna ventilacija, ostalo je ventilacija mrtvega prostora. Alveolarna ventilacija služi kot pokazatelj učinkovitosti dihanja na splošno. Od te vrednosti je odvisna sestava plina, ki se ohranja v alveolarnem prostoru. Kar zadeva minutni volumen, le malo odraža učinkovitost prezračevanja pljuč. Torej, če je minutni volumen dihanja normalen (7 l / min), vendar je dihanje pogosto in plitvo (DO-0,2 l, frekvenca dihanja - 35 / min), potem prezračite.

V glavnem bo mrtev prostor, v katerega zrak vstopi prej kot v alveolarni; v tem primeru bo vdihani zrak težko dosegel alveole. Zaradi volumen mrtvega prostora je konstanten, alveolarna ventilacija je večja, globlji je vdih in nižja je frekvenca.

Razširljivost (fleksibilnost) pljučno tkivo
Komplianca pljuč je merilo elastičnega odboja, pa tudi elastičnega upora pljučnega tkiva, ki je premagan med vdihavanjem. Z drugimi besedami, razteznost je merilo elastičnosti pljučnega tkiva, to je njegove skladnosti. Matematično je komplianca izražena kot količnik spremembe volumna pljuč in ustrezne spremembe intrapulmonalnega tlaka.

Komplianco je mogoče izmeriti ločeno za pljuča in prsni koš. S kliničnega vidika (zlasti med mehansko ventilacijo) je najbolj zanimiva skladnost samega pljučnega tkiva, ki odraža stopnjo restriktivne pljučne patologije. AT sodobna literatura raztegljivost pljuč običajno označujemo z izrazom "komplianca" (iz angleške besede "compliance", skrajšano C).

Ustreznost pljuč se zmanjša:

S starostjo (pri bolnikih, starejših od 50 let);

Ležanje (zaradi pritiska organov trebušna votlina na diafragmi)

Med laparoskopijo kirurški posegi zaradi karboksiperitoneja;

Pri akutni restriktivni patologiji (akutna polisegmentna pljučnica, RDS, pljučni edem, atelektaza, aspiracija itd.);

Pri kronični restriktivni patologiji (kronična pljučnica, pljučna fibroza, kolagenoza, silikoza itd.);

S patologijo organov, ki obdajajo pljuča (pnevmo- ali hidrotoraks, visok položaj kupole diafragme s črevesno parezo itd.).

Čim slabša je komplianca pljuč, tem večji elastični upor pljučnega tkiva je treba premagati, da dosežemo enak dihalni volumen kot pri normalni komplianci. Posledično se v primeru poslabšanja kompliance pljuč, ko je dosežen enak dihalni volumen, tlak v dihalnih poteh znatno poveča.

To določbo je zelo pomembno razumeti: pri volumetrični ventilaciji, ko se prisilni dihalni volumen dovaja bolniku s slabo komplianco pljuč (brez velikega upora v dihalnih poteh), znatno povečanje najvišjega tlaka v dihalnih poteh in intrapulmonalnega tlaka znatno poveča tveganje za barotravmo.

Upor dihalnih poti

Pretok dihalne mešanice v pljučih mora premagati ne le elastični upor samega tkiva, temveč tudi upornost dihalnih poti Raw (okrajšava za angleško besedo "resistance"). Ker je traheobronhialno drevo sistem cevi različnih dolžin in širin, lahko upor proti pretoku plinov v pljučih določimo po znanih fizikalnih zakonitostih. Na splošno je upor proti toku odvisen od gradienta tlaka na začetku in koncu cevi, pa tudi od velikosti samega toka.

Pretok plinov v pljučih je lahko laminaren, turbulenten ali prehoden. Za laminarni tok je značilno translacijsko gibanje plina po plasteh s

Spremenljiva hitrost: hitrost toka je največja v središču in postopoma upada proti stenam. Laminarni plinski tok prevladuje pri relativno nizkih hitrostih in ga opisuje Poiseuillov zakon, po katerem je upor proti plinskemu toku v največji meri odvisen od polmera cevke (bronha). Zmanjšanje polmera za 2-krat povzroči povečanje odpornosti za 16-krat. V zvezi s tem je razumljiv pomen izbire čim širšega endotrahealnega (traheostomskega) tubusa in ohranjanja prehodnosti sapnika. bronhialno drevo med IVL.
Odpor dihalnih poti proti pretoku plinov se znatno poveča z bronhiolospazmom, otekanjem bronhialne sluznice, kopičenjem sluzi in vnetnim izločkom zaradi zožitve lumna bronhialnega drevesa. Na upor vplivata tudi pretok in dolžina cevke (bronhijev). OD

S povečanjem pretoka (prisilni vdih ali izdih) se poveča upor v dihalnih poteh.

Glavni vzroki povečanega upora v dihalnih poteh so:

bronhiospazem;

Edem sluznice bronhijev (poslabšanje bronhialna astma, bronhitis, subglotični laringitis);

tuje telo, aspiracija, neoplazme;

Kopičenje sputuma in vnetnega izločanja;

Emfizem (dinamična kompresija dihalnih poti).

Za turbulentni tok je značilno kaotično gibanje molekul plina vzdolž cevi (bronhijev). Prevladuje pri visokih volumetričnih pretokih. Pri turbulentnem toku se upor dihalnih poti poveča, saj je še bolj odvisen od pretoka in radija bronhijev. turbulentno gibanje se pojavi pri visokih pretokih, ostrih spremembah pretoka, na mestih ovinkov in vej bronhijev, z ostro spremembo premera bronhijev. Zato je za bolnike s KOPB značilen turbulenten tok, ko je tudi v remisiji povečan upor v dihalnih poteh. Enako velja za bolnike z bronhialno astmo.

Odpor dihalnih poti je v pljučih neenakomerno porazdeljen. Srednje veliki bronhi ustvarjajo največjo odpornost (do 5-7 generacije), saj je odpornost velikih bronhijev majhna zaradi velikega premera in majhnih bronhijev - zaradi velike skupne površine preseka.

Upor dihalnih poti je odvisen tudi od volumna pljuč. Pri velikem volumnu ima parenhim večji "raztezni" učinek na dihalne poti in njihov upor se zmanjša. Uporaba PEEP (PEEP) prispeva k povečanju volumna pljuč in posledično zmanjšanju upora v dihalnih poteh.

Normalni upor dihalnih poti je:

Pri odraslih - 3-10 mm vodnega stolpca / l / s;

Pri otrocih - 15-20 mm vodnega stolpca / l / s;

Pri dojenčkih, mlajših od 1 leta - 20-30 mm vodnega stolpca / l / s;

Pri novorojenčkih - 30-50 mm vodnega stolpca / l / s.

Pri izdihu je upor v dihalnih poteh za 2-4 mm w.c./l/s večji kot pri vdihu. To je posledica pasivne narave izdiha, ko stanje stene dihalnih poti vpliva na pretok plinov v večji meri kot pri aktivnem vdihu. Zato je za popoln izdih potreben 2-3 krat več časa kot za vdih. Običajno je razmerje med časom vdihavanja / izdiha (I: E) za odrasle približno 1: 1,5-2. Polnost izdiha pri pacientu med mehansko ventilacijo lahko ocenimo s spremljanjem ekspiracijske časovne konstante.

Delo dihanja

Delo dihanja opravljajo predvsem inspiratorne mišice med vdihavanjem; iztek je skoraj vedno pasiven. Hkrati se v primeru, na primer akutnega bronhospazma ali otekanja sluznice dihalnih poti, aktivira tudi izdih, kar bistveno poveča celotno delo zunanjega prezračevanja.

Med vdihavanjem se delo dihanja porabi predvsem za premagovanje elastičnega upora pljučnega tkiva in upornega upora dihalnih poti, medtem ko se približno 50% porabljene energije kopiči v elastičnih strukturah pljuč. Med izdihom se ta shranjena potencialna energija sprosti, kar omogoča premagovanje ekspiracijskega upora dihalnih poti.

Povečanje upora pri vdihu ali izdihu se kompenzira z dodatnim delom dihalnih mišic. Delo dihanja se poveča z zmanjšanjem kompliance pljuč (restriktivna patologija), povečanjem odpornosti dihalnih poti (obstruktivna patologija), tahipnejo (zaradi prezračevanja mrtvega prostora).

Običajno se le 2-3% celotnega kisika, ki ga telo porabi, porabi za delo dihalnih mišic. To je tako imenovani "strošek dihanja". Med fizičnim delom lahko stroški dihanja dosežejo 10-15%. In v primeru patologije (zlasti restriktivne) se lahko več kot 30-40% celotnega kisika, ki ga absorbira telo, porabi za delo dihalnih mišic. Pri hudi difuzni respiratorni odpovedi se stroški dihanja povečajo na 90 %. Na neki točki gre ves dodatni kisik, pridobljen s povečanjem ventilacije, za pokrivanje ustreznega povečanja dela dihalnih mišic. Zato je v določeni fazi znatno povečanje dihanja neposredna indikacija za začetek mehanske ventilacije, pri kateri se stroški dihanja zmanjšajo skoraj na 0.

Delo dihanja, ki je potrebno za premagovanje elastičnega upora (popustljivost pljuč), se poveča, ko se poveča dihalni volumen. Delo, potrebno za premagovanje uporovnega upora v dihalnih poteh, se poveča, ko se hitrost dihanja poveča. Pacient poskuša zmanjšati dihanje s spreminjanjem frekvence dihanja in dihalne prostornine glede na prevladujočo patologijo. Za vsako situacijo obstajata optimalna frekvenca dihanja in dihalni volumen, pri katerem je dihalno delo minimalno. Torej za bolnike z zmanjšano komplianco je z vidika minimiziranja dihalnega dela primerno pogostejše in plitko dihanje (počasi kompliantna pljuča se težko zravnajo). Po drugi strani pa je pri povečanem uporu v dihalnih poteh optimalno globoko in počasno dihanje. To je razumljivo: povečanje dihalne prostornine vam omogoča, da "raztegnete", razširite bronhije, zmanjšate njihovo odpornost na pretok plina; za isti namen bolniki z obstruktivno patologijo med izdihom stisnejo ustnice in ustvarijo lasten "PEEP" (PEEP). Počasno in redko dihanje prispeva k podaljšanju izdiha, kar je pomembno za popolnejšo odstranitev izdihane mešanice plinov v pogojih povečanega ekspiratornega upora dihalnih poti.

Regulacija dihanja

Dihalni proces uravnavata centralni in periferni živčni sistem. V retikularni tvorbi možganov je dihalni center, ki ga sestavljajo centri za vdih, izdih in pnevmotaksijo.

Centralni kemoreceptorji se nahajajo v podolgovati meduli in se vzbujajo s povečanjem koncentracije H + in PCO 2 v cerebrospinalna tekočina. Običajno je pH slednjega 7,32, RCO 2 je 50 mm Hg, vsebnost HCO 3 pa je 24,5 mmol / l. Že rahlo znižanje pH in povečanje PCO 2 poveča prezračevanje pljuč. Ti receptorji se na hiperkapnijo in acidozo odzivajo počasneje kot periferni, saj je za merjenje vrednosti CO 2 , H + in HCO 3 potreben dodaten čas zaradi premagovanja krvno-možganske pregrade. Kontrakcije dihalnih mišic nadzirajo centralni dihalni mehanizem, ki ga sestavlja skupina celic v podolgovati meduli, mostu in pnevmotaksičnih centrih. Z impulzi iz mehanoreceptorjev tonizirajo dihalni center in določajo prag vzbujanja, pri katerem se vdih ustavi. Pnevmotaksične celice tudi preklopijo vdih na izdih.

Periferni kemoreceptorji, ki se nahajajo na notranjih membranah karotidnega sinusa, aortnega loka, levega atrija, nadzorujejo humoralne parametre (PO 2 , RCO 2 v arterijski krvi in ​​cerebrospinalni tekočini) in se takoj odzivajo na spremembe v notranjem okolju telesa, spreminjajo način delovanja. spontano dihanje in s tem korekcijo pH, PO 2 in PCO 2 v arterijski krvi in ​​cerebrospinalni tekočini. Impulzi iz kemoreceptorjev uravnavajo količino prezračevanja, potrebno za vzdrževanje določene ravni metabolizma. Pri optimizaciji načina prezračevanja, tj. določanje frekvence in globine dihanja, trajanje vdiha in izdiha, sila kontrakcije dihalnih mišic pri določeni stopnji prezračevanja, sodelujejo tudi mehanoreceptorji. Prezračevanje pljuč je določeno s stopnjo metabolizma, vplivom presnovnih produktov in O2 na kemoreceptorje, ki jih pretvorijo v aferentne impulze živčnih struktur centralnega respiratornega mehanizma. Glavna funkcija arterijskih kemoreceptorjev je takojšnja korekcija dihanja kot odziv na spremembe plinske sestave krvi.

Periferni mehanoreceptorji, lokalizirani v stenah alveolov, medrebrnih mišicah in diafragmi, se odzivajo na raztezanje struktur, v katerih se nahajajo, na informacije o mehanskih pojavih. Glavno vlogo imajo mehanoreceptorji pljuč. Vdihani zrak vstopa v alveole skozi VP in sodeluje pri izmenjavi plinov na ravni alveolarno-kapilarne membrane. Ker se stene alveolov med vdihom raztegnejo, se mehanoreceptorji vzdražijo in pošljejo aferentni signal v dihalni center, ki zavira vdih (Hering-Breuerjev refleks).

Med normalnim dihanjem mehanoreceptorji interkostalne diafragme niso vznemirjeni in imajo pomožno vrednost.

Regulacijski sistem dopolnjujejo nevroni, ki integrirajo impulze, ki prihajajo do njih iz kemoreceptorjev, in pošiljajo ekscitatorne impulze respiratornim motoričnim nevronom. Celice bulbarnega dihalnega centra pošiljajo tako ekscitatorne kot inhibitorne impulze dihalnim mišicam. Usklajeno vzbujanje dihalnih motoričnih nevronov vodi do sinhronega krčenja dihalnih mišic.

Dihalni gibi, ki ustvarjajo pretok zraka, nastanejo zaradi usklajenega dela vseh dihalnih mišic. motorične živčne celice

Nevroni dihalnih mišic se nahajajo v sprednjih rogovih sive snovi hrbtenjača(cervikalni in torakalni segmenti).

Pri človeku pri regulaciji dihanja sodeluje tudi možganska skorja v mejah, ki jih dopušča kemoreceptorska regulacija dihanja. Voljno zadrževanje diha je na primer omejeno s časom, v katerem se PaO 2 v cerebrospinalni tekočini dvigne na ravni, ki vzdražijo arterijske in medularne receptorje.

Biomehanika dihanja

Prezračevanje pljuč nastane zaradi občasnih sprememb v delovanju dihalnih mišic, volumna prsne votline in pljuč. Glavne mišice navdiha so diafragma in zunanje medrebrne mišice. Med njihovo kontrakcijo se kupola diafragme splošči in rebra dvignejo navzgor, posledično se poveča volumen prsnega koša in poveča negativni intraplevralni tlak (Ppl). Pred vdihom (na koncu izdiha) je Ppl približno minus 3-5 cm vode. Alveolarni tlak (Palv) je vzet kot 0 (tj. enak atmosferskemu), odraža tudi tlak v dihalnih poteh in je v korelaciji z intratorakalnim tlakom.

Gradient med alveolarnim in intraplevralnim tlakom se imenuje transpulmonalni tlak (Ptp). Na koncu izdiha je 3-5 cm vode. Med spontanim vdihom rast negativnega Ppl (do minus 6-10 cm vodnega stolpca) povzroči zmanjšanje tlaka v alveolah in dihalnih poteh pod atmosferskim tlakom. V pljučnih mešičkih pade tlak na minus 3-5 cm vod. Zaradi razlike v tlaku vstopa (sesa) zrak iz zunanjega okolja v pljuča. Prsni koš in diafragma delujeta kot batna črpalka, ki črpata zrak v pljuča. To "sesanje" prsnega koša ni pomembno le za prezračevanje, ampak tudi za krvni obtok. Med spontanim vdihom pride do dodatnega "sesanja" krvi v srce (ohranjanje prednapetosti) in aktivacije pljučni pretok krvi iz desnega prekata skozi sistem pljučna arterija. Ob koncu vdihavanja, ko se gibanje plina ustavi, se alveolarni tlak vrne na nič, intraplevralni tlak pa ostane znižan na minus 6-10 cm vodnega tlaka.

Iztek je običajno pasiven proces. Po sprostitvi dihalnih mišic elastične povratne sile prsnega koša in pljuč povzročijo odstranitev (iztiskanje) plina iz pljuč in ponovno vzpostavitev prvotnega volumna pljuč. V primeru motenj prehodnosti traheobronhialnega drevesa (vnetni izloček, otekanje sluznice, bronhospazem) je proces izdiha otežen, pri dihanju pa začnejo sodelovati tudi mišice izdiha (notranje medrebrne mišice, prsne mišice, trebušne mišice itd.). Ko so ekspiratorne mišice izčrpane, je proces izdiha še težji, izdihana zmes zamuja in pljuča se dinamično prenapihnejo.

Nerespiratorne funkcije pljuč

Funkcije pljuč niso omejene na difuzijo plinov. Vsebujejo 50% vseh endotelijskih celic telesa, ki obdajajo kapilarno površino membrane in sodelujejo pri presnovi in ​​inaktivaciji biološko aktivnih snovi, ki prehajajo skozi pljuča.

1. Pljuča nadzirajo splošno hemodinamiko tako, da na različne načine polnijo lastno žilno korito in z vplivom na biološko aktivne snovi, ki uravnavajo žilni tonus(serotonin, histamin, bradikinin, kateholamini), pretvorba angiotenzina I v angiotenzin II, sodelovanje pri presnovi prostaglandinov.

2. Pljuča uravnavajo strjevanje krvi z izločanjem prostaciklina, zaviralca agregacije trombocitov, in odstranjevanjem tromboplastina, fibrina in njegovih razgradnih produktov iz krvnega obtoka. Zaradi tega ima kri, ki teče iz pljuč, večjo fibrinolitično aktivnost.

3. Pljuča so vključena v presnovo beljakovin, ogljikovih hidratov in maščob, sintetizirajo fosfolipide (fosfatidilholin in fosfatidilglicerol sta glavni sestavini površinsko aktivne snovi).

4. Pljuča proizvajajo in odvajajo toploto ter vzdržujejo energetsko ravnovesje telesa.

5. Pljuča čistijo kri pred mehanskimi nečistočami. Celični agregati, mikrotrombi, bakterije, zračni mehurčki, maščobne kapljice se zadržijo v pljučih in so podvrženi uničenju in presnovi.

Vrste prezračevanja in vrste prezračevalnih motenj

Razvita je bila fiziološko jasna klasifikacija tipov ventilacije, ki temelji na parcialnih tlakih plinov v alveolih. V skladu s to klasifikacijo ločimo naslednje vrste prezračevanja:

1.Normalna ventilacija - normalna ventilacija, pri kateri se parcialni tlak CO2 v alveolah vzdržuje na ravni približno 40 mm Hg.

2. Hiperventilacija - povečano prezračevanje, ki presega presnovne potrebe telesa (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. Hipoventilacija - zmanjšana ventilacija v primerjavi s presnovnimi potrebami telesa (PaCO2> 40 mm Hg).

4. Povečana ventilacija - vsako povečanje alveolarne ventilacije v primerjavi s stopnjo počitka, ne glede na delni tlak plini v alveolah (na primer med mišičnim delom).

5.Eupnea - normalna ventilacija v mirovanju, ki jo spremlja subjektivni občutek ugodja.

6. Hiperpneja - povečanje globine dihanja, ne glede na to, ali je frekvenca dihalnih gibov povečana ali ne.

7.Tahipneja - povečanje frekvence dihanja.

8. Bradipneja - zmanjšanje frekvence dihanja.

9. Apneja - zastoj dihanja, predvsem zaradi pomanjkanja fiziološke stimulacije dihalnega centra (zmanjšanje napetosti CO2 v arterijski krvi).

10. Dispneja (kratka sapa) – neprijeten subjektiven občutek pomanjkanja zraka ali težkega dihanja.

11. Ortopneja - huda kratka sapa, povezana s stagnacijo krvi v pljučnih kapilarah kot posledica insuficience levega srca. V vodoravnem položaju se to stanje poslabša, zato je takim bolnikom težko lagati.

12. Asfiksija - zastoj ali depresija dihanja, povezana predvsem s paralizo dihalnih centrov ali zaprtjem dihalnih poti. Hkrati je izmenjava plinov močno motena (opaženi so hipoksija in hiperkapnija).

Za diagnostične namene je priporočljivo razlikovati med dvema vrstama prezračevalnih motenj - restriktivnimi in obstruktivnimi.

Restriktivni tip motenj prezračevanja vključuje vsa patološka stanja, pri katerih sta zmanjšana dihalna ekskurzija in sposobnost pljučne ekspanzije, t.j. njihova elastičnost se zmanjša. Takšne motnje opazimo na primer pri lezijah pljučnega parenhima (pljučnica, pljučni edem, pljučna fibroza) ali plevralnih adhezijah.

Obstruktivni tip motenj prezračevanja je posledica zožitve dihalnih poti, tj. povečanje njihovega aerodinamičnega upora. Podobna stanja se pojavijo na primer pri kopičenju sluzi v dihalnih poteh, otekanju njihove sluznice ali krči bronhialnih mišic (alergijski bronhiolospazem, bronhialna astma, astmatični bronhitis itd.). Pri takih bolnikih je povečan upor pri vdihu in izdihu, zato se sčasoma pri njih povečata zračnost pljuč in FRC. Patološko stanje, za katero je značilno prekomerno zmanjšanje števila elastičnih vlaken (izginotje alveolarnih pretin, poenotenje kapilarne mreže), se imenuje pljučni emfizem.

Prezračevanje je izmenjava plinov med alveolarnim zrakom in pljuči. Kvantitativna značilnost pljučne ventilacije je minutni volumen dihanja (MOD) - prostornina zraka, ki prehaja skozi pljuča v 1 minuti. MOD lahko določite, če poznate frekvenco dihalnih gibov (v mirovanju pri odraslem je 16-20 na 1 minuto) in dihalni volumen (DO = 350 - 800 ml).

MOD \u003d BH DO \u003d 5000 -16000 ml / min

Vendar pa pri izmenjavi plinov v pljučih ni vključen ves prezračen zrak, ampak le tisti del, ki doseže alveole. Dejstvo je, da približno 1/3 dihalnega volumna počitka odpade na ventilacijo t.i. anatomski mrtvi prostor (MP), napolnjen z zrakom, ki ni neposredno vključen v izmenjavo plinov in se giblje le v lumnu dihalnih poti med vdihavanjem in izdihom. Toda včasih nekateri alveoli ne delujejo ali delujejo delno zaradi pomanjkanja ali zmanjšanja pretoka krvi v bližnjih kapilarah. S funkcionalnega vidika ti alveoli predstavljajo tudi mrtev prostor. Ko je alveolarni mrtvi prostor vključen v skupni mrtvi prostor, se slednji ne imenuje anatomski, ampak fiziološki mrtvi prostor. pri zdrava oseba anatomski in fiziološki prostor sta skoraj enaka, če pa del alveol ne deluje ali deluje le delno, je lahko prostornina fiziološkega mrtvega prostora nekajkrat večja od anatomske.

Zato prezračevanje alveolarnih prostorov - alveolarna ventilacija (AV) - je pljučno prezračevanje minus prezračevanje mrtvega prostora.

AB \u003d BH´(DO -MP)

Intenzivnost alveolarne ventilacije je odvisna od globine dihanja: globlji kot je vdih (več TO), intenzivnejša je ventilacija alveolov.

Največja pljučna ventilacija (MVL)- prostornina zraka, ki preide skozi pljuča v 1 minuti med največjo frekvenco in globino dihalnih gibov Največja ventilacija se pojavi pri intenzivnem delu, s pomanjkanjem O 2 (hipoksija) in presežkom CO 2 (hiperkapnija) v vdihanega zraka. V teh pogojih lahko MOD doseže 150 - 200 litrov v 1 minuti.

Zgoraj navedeni kazalniki so dinamični in odražajo učinkovitost delovanja dihalnega sistema v časovnem vidiku (običajno v 1 minuti).

Poleg dinamičnih indikatorjev se ocenjuje zunanje dihanje statični indikatorji (slika 7):

§ plimni volumen (TO) - to je prostornina vdihanega in izdihanega zraka med mirnim dihanjem (pri odraslem je 350 - 800 ml);

§ inspiratorni rezervni volumen (RIV)- dodatni volumen zraka, ki ga je mogoče vdihniti nad mirnim vdihom med prisilnim dihanjem (RO vd v povprečju 1500-2500 ml);

§ ekspiracijski rezervni volumen (ERV)- največji dodatni volumen zraka, ki ga lahko izdihnemo po mirnem izdihu (RO izdiha v povprečju 1000-1500 ml);

§ preostali volumen pljuč (00) - volumen zraka, ki ostane v pljučih po največjem izdihu (OO = 1000 -1500 ml)

Slika 7. Spirogram z mirnim in prisilnim dihanjem

Ko se pljuča sesedejo (s pnevmotoraksom), se večina preostalega zraka iztisne ( kolaps preostale prostornine = 800-1000 ml) in ostane v pljučih najmanjša preostala prostornina(200-400 ml). Ta zrak se zadržuje v tako imenovanih zračnih pasteh, saj del bronhiolov propade pred pljučnimi mešički (končni in respiratorni bronhioli ne vsebujejo hrustanca). To spoznanje se v sodni medicini uporablja za preverjanje, ali se je otrok rodil živ: pljuča mrtvorojenca potonejo v vodi, saj ne vsebujejo zraka.

Vsote pljučnih volumnov imenujemo pljučne kapacitete.

Razlikujemo naslednje kapacitete pljuč:

1. skupna pljučna kapaciteta (TLC)- volumen zraka v pljučih po največjem vdihu - vključuje vse štiri volumne

2. vitalna kapaciteta (VK) vključuje dihalni volumen, rezervni volumen vdiha in rezervni volumen izdiha. VC je prostornina zraka, izdihanega iz pljuč po največjem vdihu med največjim izdihom.

ZEL \u003d TO + ROvd + ROvyd

VC pri moških je 3,5 - 5,0 litra, pri ženskah - 3,0-4,0 litra. Vrednost VC je odvisna od višine, starosti, spola, stopnje funkcionalne usposobljenosti.

S starostjo se ta številka zmanjšuje (še posebej po 40 letih). To je posledica zmanjšanja elastičnosti pljuč in gibljivosti prsnega koša. Pri ženskah je VC v povprečju 25 % manjši kot pri moških. VC je odvisen od višine, saj je velikost prsnega koša sorazmerna z drugimi velikostmi telesa. VC je odvisen od stopnje pripravljenosti: VC je še posebej visok (do 8 litrov) pri plavalcih in veslačih, saj imajo ti športniki dobro razvite pomožne mišice (velike in male prsne).

3. inspiratorna kapaciteta (EVD) enaka vsoti dihalne prostornine in rezervnega volumna vdiha, v povprečju 2,0 - 2,5 l;

4. funkcionalna preostala zmogljivost (FRC)- volumen zraka v pljučih po tihem izdihu. V pljučih med mirnim vdihom in izdihom je stalno približno 2500 ml zraka, ki napolni alveole in spodnje dihalne poti. Zaradi tega se plinska sestava alveolarnega zraka ohranja na konstantni ravni.

V običajni študiji TRL, RO in FRC niso na voljo za merjenje. Določajo se z analizatorji plina, ki preučujejo spremembo sestave plinskih mešanic v zaprtem krogu (vsebnost helija, dušika).

Za oceno prezračevalne funkcije pljuč, stanja dihalnih poti preučite vzorec (risbo) dihanja, različne metode raziskava: pnevmografija, spirometrija, spirografija.

Spirografija (lat. spiro dihati + grško grapho pisati, upodabljati)- metoda grafične registracije sprememb pljučnega volumna med izvajanjem naravnih dihalnih gibov in voljnih prisilnih dihalnih manevrov.

Spirografija vam omogoča, da dobite številne kazalnike, ki opisujejo prezračevanje pljuč.

V tehnični izvedbi so vsi spirografi razdeljeni na naprave odprtega in zaprtega tipa (slika 8).

riž. 8. Shematski prikaz spirografa

V napravah odprtega tipa pacient vdihava atmosferski zrak skozi ventilno škatlo, izdihani zrak pa vstopa v Douglasovo vrečko ali Tiso spirometer (kapaciteta 100-200 l), včasih v plinomer, ki sproti določa njegovo prostornino. Tako zbran zrak se analizira: določa vrednosti absorpcije kisika in emisije ogljikovega dioksida na časovno enoto. V aparatih zaprtega tipa se uporablja zrak zvona aparata, ki kroži v zaprtem krogu brez komunikacije z atmosfero. Izdihani ogljikov dioksid absorbira poseben absorber.

V sodobnih napravah, ki beležijo spremembe volumna pljuč med dihanjem (tako odprtega kot zaprtega tipa), obstajajo elektronske računalniške naprave za samodejno obdelavo rezultatov meritev.

Pri analizi spirograma se določijo tudi kazalniki hitrosti. Izračun indikatorjev hitrosti ima velik pomen pri prepoznavanju znakov bronhialne obstrukcije.

§ Količina forsiranega izdiha v 1 s(FEV1) - volumen zraka, izpuščenega z največjim naporom iz pljuč v prvi sekundi izdiha po globokem vdihu, tj. del FVC izdihne v prvi sekundi. Prvič, FEV1 odraža stanje velikih dihalnih poti in je pogosto izražen kot odstotek VC (normalen FEV1 = 75 % VC).

§ Indeks Tiffno – razmerje FEV1/FVC, izraženo v %:

IT= FEV1 ´ 100%

FZhEL

Določen je v testu dihalnega "potiska" (Tiffnov test) in je sestavljen iz študije enega samega prisilnega izdiha, omogoča pomembne diagnostične zaključke o funkcionalnem stanju dihalnega aparata. Ob koncu izdiha intenzivnost dihalni tok omejena s kompresijo malih dihalnih poti (slika 8).

riž. 9. Shematski prikaz spirograma in njegovih indikatorjev

Forsirani ekspiratorni volumen v prvi sekundi (FEV1) je običajno vsaj 70-75 %. Zmanjšanje indeksa Tiffno in FEV1 je značilen znak bolezni, ki jih spremlja zmanjšanje bronhialne prehodnosti - bronhialne astme, kronične obstruktivne pljučne bolezni, bronhiektazije itd.

Za določitev lahko uporabite spirogram volumen kisika, ki jih telo porabi.Če je v spirografu sistem za kompenzacijo kisika, se ta indikator določi z naklonom krivulje kisika, ki vstopa vanj, če takega sistema ni, z naklonom spirograma mirnega dihanja. Če to prostornino delimo s številom minut, v katerih je bila zabeležena poraba kisika, dobimo vrednost VO 2(v mirovanju naredi 200-400 ml).

Vsi kazalniki pljučne ventilacije so spremenljivi. Odvisne so od spola, starosti, teže, višine, položaja telesa, stanja živčni sistem bolnik in drugi dejavniki. Zato je za pravilno oceno funkcionalnega stanja pljučne ventilacije absolutna vrednost enega ali drugega kazalnika nezadostna. Dobljene absolutne kazalnike je treba primerjati z ustreznimi vrednostmi pri zdravi osebi iste starosti, višine, teže in spola - tako imenovani ustrezni kazalniki.

za moške JEL = 5,2xR - 0,029xB - 3,2

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

za dekleta od 4 do 17 let z višino od 1,0 do 1,75 m:

JEL = 3,75xR - 3,15

za dečke iste starosti z višino do 1,65 m:

JEL \u003d 4,53xR - 3,9, in z rastjo St. 1,65 m - JEL = 10xR - 12,85

kjer je P višina (m), B je starost

Takšna primerjava je izražena v odstotkih glede na zapadli kazalnik. Odstopanja, ki presegajo 15-20% vrednosti predpisanega indikatorja, se štejejo za patološke.

testna vprašanja

1. Kaj je pljučna ventilacija, kateri indikator jo označuje?

2. Kaj je anatomski in fiziološki mrtvi prostor?

3. Kako določiti alveolarno ventilacijo?

4. Kaj je MVL?

5. Kateri statični indikatorji se uporabljajo za oceno zunanjega dihanja?

6. Kakšne so zmogljivosti pljuč?

7. Od katerih dejavnikov je odvisna vrednost VC?

8. Kaj je namen spirografije?

10. Kaj so zapadli indikatorji, kako se določajo?