Anatominen kuollut tila sisältyy hintaan. Chursin V.V

Minuuttiventilaatio on hengitysteihin ja keuhkoihin saapuvan ja niistä poistuvan ilman kokonaismäärä yhdessä minuutissa, mikä on yhtä suuri kuin hengityksen tilavuus kertaa hengitystiheys. Normaalisti hengityksen tilavuus on noin 500 ml ja hengitystiheys 12 kertaa minuutissa.

Normaali ilmanvaihdon minuuttitilavuus on siis keskimäärin noin 6 litraa. Kun minuuttituuletus laskee 1,5 litraan ja hengitystiheys laskee 2-4 minuutissa, ihminen voi elää vain hyvin lyhyen ajan, ellei hän kehitä voimakasta aineenvaihduntaprosessien estoa, kuten tapahtuu syvän hypotermian yhteydessä.

Hengitystiheys nousee toisinaan 40-50 hengitykseen minuutissa, ja hengityksen tilavuus voi saavuttaa arvon, joka on lähellä keuhkojen elinkapasiteettia (noin 4500-5000 ml nuorilla terveillä miehillä). Korkealla hengitystiheydellä ihminen ei kuitenkaan yleensä pysty ylläpitämään hengityksen tilavuutta yli 40 prosentin vitaalikapasiteetista (VC) useiden minuuttien tai tuntien ajan.

Alveolaarinen ilmanvaihto

Keuhkojen ilmanvaihtojärjestelmän päätehtävä on jatkuva ilman uusiutuminen keuhkorakkuloissa, joissa se joutuu läheiseen kosketukseen keuhkokapillaareissa olevan veren kanssa. Nopeutta, jolla uusi ilma saavuttaa määritellyn kosketusalueen, kutsutaan alveolaariseksi ventilaatioksi. Normaalin, hiljaisen ventilaation aikana hengityksen tilavuus täyttää hengitystiet terminaalisiin keuhkoputkiin asti ja vain pieni osa sisäänhengitetystä ilmasta kulkee koko matkan ja joutuu kosketuksiin keuhkorakkuloiden kanssa. Uudet ilmaosat ylittävät lyhyen matkan terminaalisista keuhkoputkista keuhkorakkuloihin diffuusion avulla. Diffuusio johtuu molekyylien liikkeestä, jolloin kunkin kaasun molekyylit liikkuvat suurella nopeudella muiden molekyylien joukossa. Molekyylien liikenopeus sisäänhengitetyssä ilmassa on niin suuri, ja etäisyys terminaalisista keuhkoputkista alveoleihin on niin pieni, että kaasut ylittävät tämän jäljellä olevan etäisyyden sekunnin murto-osissa.

Tyhjä tila

Yleensä vähintään 30 % ihmisen hengittämästä ilmasta ei koskaan pääse alveoleihin. Tätä ilmaa kutsutaan kuolleen tilan ilmaksi, koska se on hyödytön kaasunvaihtoprosessissa. Normaali kuollut tila nuorella miehellä, jonka hengitystilavuus on 500 ml, on noin 150 ml (noin 1 ml painokiloa kohti) tai noin 30 % hengitystilavuus.

Hengitysteiden tilavuutta, joka johtaa sisäänhengitetyn ilman kaasunvaihtokohtaan, kutsutaan anatomiseksi kuolleeksi tilaksi. Joskus osa keuhkorakkuloista ei kuitenkaan toimi riittämättömän verenkierron vuoksi keuhkokapillaareihin. Toiminnallisesta näkökulmasta näitä keuhkorakkuloita ilman kapillaariperfuusiota pidetään patologisina kuolleina tiloina.

Kun otetaan huomioon alveolaarinen (patologinen) kuollut tila, koko kuollutta tilaa kutsutaan fysiologisesti kuolleeksi tilaksi. Terveellä ihmisellä anatominen ja fysiologinen kuollut tila ovat tilavuudeltaan lähes samat, koska kaikki alveolit ​​toimivat. Kuitenkin henkilöillä, joilla on huonosti perfusoitu alveoli, kuollut tila (tai fysiologinen) voi ylittää 60 % hengityksen tilavuudesta.


Anatominen kuollut tila on hengityselinten se osa, jossa ei ole merkittävää kaasunvaihtoa. Anatominen kuollut tila koostuu hengitysteistä, nimittäin nenänielusta, henkitorvesta, keuhkoputkista ja keuhkoputkista niiden siirtymiseen asti alveoleihin. Niitä täyttävää ilmatilavuutta kutsutaan kuolleen tilan tilavuudeksi ^B). Kuolleen tilan tilavuus vaihtelee ja aikuisilla se on noin 150200 ml (2 ml/kg). Tässä tilassa ei tapahdu kaasunvaihtoa, ja näillä rakenteilla on aputehtävä sisäänhengitetyn ilman lämmittämisessä, kostuttamisessa ja puhdistamisessa.
Toimiva kuollut tila. Funktionaalisella (fysiologisella) kuolleella tilalla tarkoitetaan niitä keuhkojen alueita, joissa kaasunvaihtoa ei tapahdu. Toisin kuin anatominen, toiminnallinen kuollut tila sisältää myös keuhkorakkuloita, jotka tuuletetaan, mutta joita ei perfusoi veri. Tätä kutsutaan kollektiivisesti alveolaariseksi kuolleeksi tilaksi. Terveissä keuhkoissa tällaisten alveolien määrä on pieni, joten kuolleen anatomisen ja fysiologisen tilan tilavuudet eroavat vähän. Kuitenkin joissakin keuhkojen toimintahäiriöissä, kun keuhkot tuuletetaan ja perfusoidaan verellä epätasaisesti, toiminnallisen kuolleen tilan tilavuus voi olla paljon suurempi kuin anatominen. Siten toiminnallinen kuollut tila on anatomisen ja alveolaarisen kuolleen tilan summa: Tfunk. = Tanat. + talveolus. Ilmanvaihdon lisäys ilman = toimivaa kuolleen tilan perfuusiota
Kuolleen tilan suhde (VD). hengityksen tilavuuteen ^T) on kuolleen tilan suhde (VD/VT). Normaalisti kuolleen tilan tuuletus on 30 % hengityksen tilavuudesta ja alveolaarinen ventilaatio noin 70 %. Siten kuollut tilakerroin VD/VT = 0,3. Kun kuollut tilakerroin kasvaa arvoon 0,70,8, pitkittynyt spontaani hengitys on mahdotonta, koska hengitystyö lisääntyy ja COJ kerääntyy enemmän kuin voidaan poistaa. Kuolleen tilakertoimen kirjattu nousu osoittaa, että joillakin keuhkojen alueilla perfuusio on käytännössä lakannut, mutta tämä alue on edelleen tuuletettu.
Kuolleen tilan tuuletus on arvioitu minuutissa ja riippuu kuolleen tilan koosta (DE) ja hengitystiheydestä, kasvaen sen mukana lineaarisesti. Kuolleen tilan ilmanvaihdon lisääntyminen voidaan kompensoida vuoroveden määrän kasvulla. Tärkeää on tuloksena oleva alveolaarisen ventilaation tilavuus (A), joka todella saapuu keuhkorakkuloihin minuutissa ja osallistuu kaasunvaihtoon. Se voidaan laskea seuraavasti: VA = (VI - VD)F, missä VA on alveolaarisen ventilaation tilavuus; VI - vuorovesitilavuus; VD - kuolleen tilan tilavuus; F - hengitystiheys.
Toiminnallinen kuollut tila voidaan laskea seuraavalla kaavalla:
VD-toiminto. \u003d VT (1 - PMT CO2 / paCO2), jossa VI on vuorovesitilavuus; RMT CO2 - CO2-pitoisuus uloshengitysilmassa; paCO2 - CO2:n osapaine valtimoveressä.
Karkea arvio CO2 PMT -arvosta voidaan käyttää uloshengitetyn seoksen CO2:n osapainetta uloshengitetyn ilman CO2-pitoisuuden sijasta.
Tfunk. \u003d VT (1 - pEC02 / paCO2), jossa pEC02 on CO2:n osapaine uloshengityksen lopussa.
Esimerkki. Jos 75 kg painavan potilaan hengitystiheys on 12/min, hengityksen tilavuus 500 ml, niin MOD on 6 litraa, josta kuolleen tilan ventilaatio on 12 150 ml (2 ml/kg), ts. 1800 ml. Kuollut tilakerroin on 0,3. Jos tällaisen potilaan hengitysnopeus on 20/min ja leikkauksen jälkeinen TO (VI) 300 ml, minuuttihengitystilavuus on 6 litraa, kun taas kuolleen tilan tuuletus kasvaa 3 litraan (20-150). ml). Kuollut tilakerroin on 0,5. Hengitystiheyden lisääntyessä ja TO:n laskussa kuolleen tilan tuuletus lisääntyy johtuen alveolaarisen tuuletuksen vähenemisestä. Jos hengityksen tilavuus ei muutu, hengitystiheyden lisääntyminen johtaa hengitystyön lisääntymiseen. Leikkauksen jälkeen, erityisesti laparotomian tai torakotomian jälkeen, kuolleen tilan suhde on noin 0,5 ja voi nousta 0,55:een ensimmäisen 24 tunnin aikana.

Lisää Dead Space -tuuletuksesta:

  1. Vastasyntyneiden ja pienten lasten ventilaation ominaisuudet Indikaatioita ventilaation tukemiseen ja koneellisen ventilaation perusperiaatteet vastasyntyneillä ja lapsilla

text_fields

text_fields

nuoli_ylöspäin

Hengitystiet, keuhkojen parenkyymi, keuhkopussi, rintakehän tuki- ja liikuntaelimistön luuranko ja pallea muodostavat yhden työelimen, jonka kautta keuhkojen tuuletus.

Ilmanvaihto kutsua prosessia, jolla päivitetään alveolaarisen ilman kaasukoostumus, varmistetaan hapen saanti niihin ja ylimääräisen hiilidioksidin poistaminen.

Ilmanvaihdon teho määräytyy sisäänhengityksen syvyys ja taajuus hengitys.
 Informatiivisin keuhkojen ventilaation indikaattori on minuutin hengitystilavuus, määritellään tulona hengityksen tilavuudesta kerrottuna hengitysten määrällä minuutissa.
Aikuisella miehellä rauhallisessa tilassa minuutin hengitystilavuus on 6-10 l / min,
käytön aikana - 30 - 100 l / min.
Hengitysliikkeiden taajuus levossa on 12-16 minuutissa.
Urheilijoiden ja erikoisammattien henkilöiden potentiaalin arvioimiseksi käytetään näytettä, jossa on mielivaltainen keuhkojen maksimituuletus, joka näissä ihmisissä voi olla 180 l / min.

Keuhkojen eri osien tuuletus

text_fields

text_fields

nuoli_ylöspäin

Ihmisen keuhkojen eri osat tuuletetaan eri tavalla kehon asennosta riippuen.. Kun ihminen on pystyasennossa, keuhkojen alaosat tuuletetaan paremmin kuin yläosat. Jos henkilö makaa selällään, ero keuhkojen apikaalisen ja alaosan ilmanvaihdossa kuitenkin katoaa, kun taas takaosan (selkä) niiden alueet alkavat tuulettaa paremmin kuin etuosa (ventraalinen). Makuuasennossa alla oleva keuhko tuulettuu paremmin. Keuhkojen ylä- ja alaosan epätasainen tuuletus ihmisen pystyasennossa johtuu siitä, että transpulmonaalinen paine(keuhkojen ja keuhkopussin ontelon paine-ero) voimana, joka määrää keuhkojen tilavuuden ja sen muutokset, nämä keuhkojen osat eivät ole samoja. Koska keuhkot ovat painavia, transpulmonaalinen paine on pienempi niiden tyvellä kuin niiden huipulla. Tässä suhteessa keuhkojen alaosat hiljaisen uloshengityksen lopussa ovat puristuneempia, mutta hengitettäessä ne suoristuvat paremmin kuin yläosat. Tämä selittää myös alapuolella olevien keuhkoosien tehokkaamman tuuletuksen, jos henkilö makaa selällään tai kyljellään.

Hengitysteiden kuollut tila

text_fields

text_fields

nuoli_ylöspäin

Uloshengityksen lopussa keuhkoissa olevien kaasujen tilavuus on yhtä suuri kuin jäännöstilavuuden ja uloshengityksen varatilavuuden summa, ts. on ns (VIHOLLINEN). Hengityksen lopussa tämä tilavuus kasvaa vuorovesitilavuuden arvon verran, ts. ilmamäärä, joka tulee keuhkoihin sisäänhengityksen aikana ja poistuu niistä uloshengityksen aikana.

Inhalaation aikana keuhkoihin tuleva ilma täyttää hengitystiet, ja osa siitä saavuttaa keuhkorakkuloihin, jossa se sekoittuu keuhkorakkuloiden ilmaan. Loput, yleensä pienempi osa, jää hengitysteihin, joissa ei tapahdu kaasujen vaihtoa niissä olevan ilman ja veren välillä, ts. niin sanotussa kuolleessa tilassa.

Hengitysteiden kuollut tila - hengitysteiden tilavuus, jossa ilman ja veren välisiä kaasunvaihtoprosesseja ei tapahdu.
Erota anatominen ja fysiologinen (tai toiminnallinen) kuollut tila.

Anatomiset hengitystoimenpiteet sinun tilasi edustaa hengitysteiden tilavuutta, alkaen nenän ja suun aukoista ja päättyen keuhkojen hengityskeuhkoputkiin.

Alla toimiva(fysiologinen) kuollut tilaa ymmärtää kaikki ne hengityselinten osat, joissa kaasunvaihtoa ei tapahdu. Toiminnallinen kuollut tila, toisin kuin anatominen, sisältää hengitysteiden lisäksi myös alveolit, jotka tuuletetaan, mutta joita ei perfusoi veri. Tällaisissa alveoleissa kaasunvaihto on mahdotonta, vaikka niiden tuuletus tapahtuu.

Keski-ikäisellä anatomisen kuolleen tilan tilavuus on 140-150 ml eli noin 1/3 hengityksen tilavuudesta hiljaisen hengityksen aikana. Alveoleissa rauhallisen uloshengityksen lopussa on noin 2500 ml ilmaa (toiminnallinen jäännöskapasiteetti), joten jokaisella rauhallisella hengityksellä vain 1/7 alveolaarisesta ilmasta uusiutuu.

Ilmanvaihdon ydin

text_fields

text_fields

nuoli_ylöspäin

Näin ollen ilmanvaihto tarjoaa ulkoilman otto keuhkoihin ja osien keuhkoihin ja poisto sen sijaan kaasuseokset(uloshengitysilma), joka koostuu alveolaarisesta ilmasta ja siitä ulkoilman osasta, joka täyttää kuolleen tilan sisäänhengityksen lopussa ja poistetaan ensin uloshengityksen alussa. Koska keuhkorakkuloiden ilma sisältää vähemmän happea ja enemmän hiilidioksidia kuin ulkoilma, keuhkojen ventilaation olemus vähenee hapen toimittaminen alveoleihin(kompensoi keuhkorakkuloista keuhkokapillaarien vereen kulkeutuvan hapen menetystä) ja hiilidioksidin poisto(joka tulee alveoleihin keuhkokapillaarien verestä). Kudosaineenvaihdunnan tason (kudosten hapen kulutuksen nopeus ja hiilidioksidin muodostuminen niissä) ja keuhkojen tuuletuksen välillä on suhde, joka on lähellä suoraa suhteellisuutta. Keuhkojen ja, mikä tärkeintä, keuhkorakkuloiden ventilaation vastaavuus aineenvaihdunnan tasoon saadaan ulkoisen hengityksen säätelyjärjestelmän avulla, ja se ilmenee hengitysminuuttitilavuuden lisääntymisenä (sekä hengitystilavuuden lisääntymisen että hengitystiheys) lisäämällä hapen kulutusta ja hiilidioksidin muodostumista kudoksissa.

Keuhkojen tuuletus tapahtuu, kiitos aktiivisille fysiologinen prosessi(hengitysliikkeet), joka aiheuttaa ilmamassojen mekaanisen liikkeen trakeobronkiaalista reittiä pitkin tilavuusvirroilla. Toisin kuin kaasujen konvektiivinen liike ympäristöstä keuhkoputken tilaan, edelleen kaasun kuljetus(hapen siirto keuhkoputkista keuhkorakkuloihin ja vastaavasti hiilidioksidin siirto keuhkorakkuloista keuhkoputkiin) tapahtuu pääasiassa diffuusiolla.

Siksi on olemassa ero "keuhkojen tuuletus" ja "alveolaarinen ilmanvaihto".

Alveolaarinen ilmanvaihto

text_fields

text_fields

nuoli_ylöspäin

Alveolaarinen ilmanvaihto ei voida selittää pelkästään aktiivisen sisäänhengityksen aiheuttamilla konvektiivisilla ilmavirroilla keuhkoissa. Henkitorven ja keuhkoputkien ja keuhkoputkien ensimmäisen 16 sukupolven kokonaistilavuus on 175 ml, seuraavat kolme (17-19) keuhkoputken sukupolvea - vielä 200 ml. Jos kaikki tämä tila, jossa kaasunvaihtoa ei juuri tapahdu, "pestyisi" ulkoilman konvektiivisilla virroilla, hengityksen kuolleen tilan tulisi olla lähes 400 ml. Jos sisäänhengitetty ilma pääsee keuhkorakkuloihin alveolikanavien ja pussien kautta (tilavuus 1300 ml) myös konvektiivisten virtojen kautta, niin ilmakehän happi pääsee alveoleihin vain vähintään 1500 ml:n sisäänhengitystilavuudella, kun taas normaalisti. hengityksen tilavuus henkilössä on 400-500 ml.

Rauhallisen hengityksen olosuhteissa (hengitysnopeus 15.00, sisäänhengityksen kesto 2 s, sisäänhengityksen keskimääräinen tilavuusnopeus 250 ml/s) sisäänhengityksen aikana (hengitystilavuus 500 ml) ulkoilma täyttää kaiken johtavan (tilavuus 175 ml) ja siirtymätilan (tilavuus 200) ml) keuhkoputkien vyöhykkeet. Vain pieni osa siitä (alle 1/3) tulee alveolaarisiin kanaviin, joiden tilavuus on useita kertoja suurempi kuin tämä hengitystilavuuden osa. Tällaisella sisäänhengityksellä sisäänhengitetyn ilman virtauksen lineaarinen nopeus henkitorvessa ja pääkeuhkoputkissa on noin 100 cm/s. Kun keuhkoputket jakautuvat peräkkäin halkaisijaltaan yhä pienemmiksi, samalla kun niiden lukumäärä ja kunkin seuraavan sukupolven kokonaisontelo lisääntyvät, hengitetyn ilman liike niiden läpi hidastuu. Trakeobronkiaalisen kanavan johtavan ja siirtymäalueen rajalla lineaarinen virtausnopeus on vain noin 1 cm/s, hengityskeuhkoputkissa se laskee 0,2 cm/s:iin ja alveolaarisissa tiehyissä ja pusseissa 0,02 cm/s:iin. .

Siten aktiivisen sisäänhengityksen aikana tapahtuvien konvektiivisten ilmavirtojen nopeus, joka johtuu ympäristön ilmanpaineen ja keuhkorakkuloiden paineen erosta, on hyvin pieni trakeobronkiaalisen puun distaalisissa osissa, ja ilma pääsee alveoleihin alveolaariset tiehyet ja alveolaariset pussit konvektiolla pienellä lineaarisella nopeudella. Alveolaaristen kanavien (tuhansia cm 2) lisäksi myös siirtymävyöhykkeen muodostavien hengityskeuhkoputkien (satoja cm 2) poikkileikkauspinta-ala on kuitenkin riittävän suuri varmistamaan hapen diffuusiosiirron keuhkoputkien distaaliset osat keuhkorakkuloihin ja hiilidioksidikaasu - vastakkaiseen suuntaan.

Diffuusiosta johtuen ilman koostumus hengitys- ja siirtymävyöhykkeiden hengitysteissä lähestyy keuhkorakkuloiden koostumusta. Näin ollen, kaasujen diffuusioliike lisää keuhkorakkuloiden tilavuutta ja vähentää kuolleen tilan määrää. Suuren diffuusioalueen lisäksi tämän prosessin tarjoaa myös merkittävä osapainegradientti: sisäänhengitetyssä ilmassa hapen osapaine on 6,7 kPa (50 mm Hg) korkeampi kuin alveoleissa ja hiilen osapaine dioksidia alveoleissa on 5,3 kPa (40 mm Hg) enemmän kuin sisäänhengitetyssä ilmassa. Diffuusiosta johtuen hapen ja hiilidioksidin pitoisuus keuhkorakkuloissa ja läheisissä rakenteissa (alveolaariset pussit ja alveolikanavat) lähes tasoittuu.

Näin ollen 20. sukupolvesta alkaen alveolaarinen ventilaatio on toteutettu yksinomaan diffuusiona. Hapen ja hiilidioksidin liikkeen diffuusiomekanismista johtuen keuhkoissa ei ole pysyvää rajaa kuolleen tilan ja alveolaarisen tilan välillä. Hengitysteissä on vyöhyke, jossa diffuusioprosessi tapahtuu, jossa hapen ja hiilidioksidin osapaine vaihtelee vastaavasti 20 kPa:sta (150 mm Hg) ja 0 kPa:sta keuhkoputken proksimaalisessa osassa 13,3 kPa:iin ( 100 mm Hg .st.) ja 5,3 kPa (40 mm Hg) sen distaalisessa osassa. Siten keuhkoputkia pitkin ilmakoostumuksessa on kerros kerrokselta epätasaisuutta ilmakehästä keuhkorakkuloihin (kuva 8.4).

Kuva 8.4. Alveolaarisen ventilaation kaavio.
"a" - vanhentuneiden ja
"b" - nykyaikaisten ideoiden mukaan MP - kuollut tila;
AP - alveolaarinen tila;
T - henkitorvi;
B - keuhkoputket;
DB - hengitysteiden keuhkoputket;
AH - alveolaariset kanavat;
AM - alveolaariset pussit;
A - alveolit.
Nuolet osoittavat konvektiivisia ilmavirtoja, pisteet osoittavat kaasujen diffuusiovaihtoalueen.

Tämä vyöhyke siirtyy riippuen hengitystavasta ja ennen kaikkea sisäänhengitysnopeudesta; mitä suurempi on sisäänhengitysnopeus (ts. seurauksena, mitä suurempi on minuuttihengityksen tilavuus), sitä kauempana keuhkoputken puuta pitkin konvektiiviset virtaukset ilmaistaan ​​nopeudella, joka vallitsee diffuusionopeuden suhteen. Seurauksena on, että minuutin hengitystilavuuden kasvaessa kuollut tila kasvaa ja kuolleen tilan ja keuhkorakkuloiden välinen raja siirtyy distaaliseen suuntaan.

Näin ollen, anatominen kuollut tila (jos sen määrää keuhkoputken puun sukupolvien lukumäärä, jossa diffuusiolla ei vielä ole merkitystä) muuttuu samalla tavalla kuin toiminnallinen kuollut tila - riippuen hengitystilavuudesta.

Sisällysluettelo aiheesta "Keuhkojen ilmanvaihto. Keuhkojen perfuusio verellä.":

2. Keuhkojen perfuusio verellä. Painovoiman vaikutus keuhkojen tuuletukseen. Painovoiman vaikutus keuhkojen perfuusioon veren kanssa.
3. Ventilaatio-perfuusiosuhteiden kerroin keuhkoissa. Kaasunvaihto keuhkoissa.
4. Alveolaarisen ilman koostumus. Alveolaarisen ilman kaasukoostumus.
5. Kaasujen jännitys keuhkojen veren kapillaareissa. Hapen ja hiilidioksidin diffuusionopeus keuhkoissa. Fickin yhtälö.
6. Kaasujen kuljettaminen veren mukana. hapen kuljetus. Hemoglobiinin happikapasiteetti.
7. Hemoglobiinin affiniteetti happea kohtaan. Muutos hemoglobiinin affiniteetissa happea kohtaan. Bohrin efekti.
8. Hiilidioksidi. hiilidioksidin kuljetus.
9. Punasolujen rooli hiilidioksidin kuljettamisessa. Holden-efekti.
10. Hengityksen säätely. Keuhkojen ilmanvaihdon säätely.

Ilmanvaihto tarkoittaa ilmanvaihtoa keuhkojen ja ilmakehän välillä. Keuhkojen ventilaation kvantitatiivinen indikaattori on minuuttihengitystilavuus, joka määritellään ilmamääräksi, joka kulkee (tai tuuletetaan) keuhkojen läpi minuutissa. Lepotilassa ihmisen minuutin hengitystilavuus on 6-8 l/min. Vain osa ilmasta, joka tuulettaa keuhkoja, saavuttaa keuhkorakkuloihin ja on suoraan mukana kaasunvaihdossa veren kanssa. Tätä ilmanvaihdon osaa kutsutaan alveolaarinen tuuletus. Lepotilassa alveolaarinen ventilaatio on keskimäärin 3,5-4,5 l/min. Alveolaarisen ventilaation päätehtävänä on ylläpitää 02- ja CO2-pitoisuutta, joka tarvitaan kaasunvaihdossa alveolien ilmassa.

Riisi. 10.11. Kaavio ihmisen keuhkojen hengitysteistä. Hengitystiet henkitorven tasolta (1. sukupolvi) lobarikeuhkoputkiin (2-4. sukupolvi) säilyttävät ontelonsa seinässä olevien rustorenkaiden ansiosta. Hengitystiet segmentaalisista keuhkoputkista (5.–11. sukupolvi) terminaalisiin keuhkoputkiin (12.–16. sukupolvi) stabiloivat onteloaan seinämien sileän lihasjänteen avulla. Hengitysteiden 1.-16. sukupolvet muodostavat keuhkojen ilmaa johtavan vyöhykkeen, jossa kaasunvaihtoa ei tapahdu. Keuhkojen hengitysvyöhykkeen pituus on noin 5 mm ja se sisältää primaarisia lobuleja tai acinia: hengityskeuhkoputkia (17-19 sukupolvi) ja alveolaarisia tiehyitä (20-22 sukupolvi). Alveolaariset pussit koostuvat lukuisista keuhkorakkuloista (23. sukupolvi), joiden alveolaarinen kalvo on ihanteellinen paikka O2:n ja CO2:n diffuusiolle.

Keuhkot koostua ilmaa johtava (Airways) ja hengitysalueet (alveolit). Airways, henkitorvesta keuhkorakkuloihin asti, jakautuvat kaksijakoisen tyypin mukaan ja muodostavat 23 sukupolvea hengitysteiden elementtejä (kuva 10.11). Keuhkojen ilmaa johtavilla tai johtavilla alueilla (16 sukupolvea) ilman ja veren välillä ei tapahdu kaasunvaihtoa, koska näissä osissa hengitysteillä ei ole tähän prosessiin riittävää verisuoniverkostoa ja hengitysteiden seinät Huomattavan paksuuden vuoksi estävät kaasujen vaihdon niiden läpi. Tätä hengitysteiden osaa kutsutaan anatomiseksi kuolleeksi tilaksi, jonka keskimääräinen tilavuus on 175 ml. Kuvassa 10.12 näyttää kuinka uloshengityksen lopussa anatomisen kuolleen tilan täyttävä ilma sekoittuu "hyödylliseen" eli ilmakehän ilmaan ja palaa sisään keuhkojen alveolaarinen tila.


Riisi. 10.12. Kuolleen tilan ilman vaikutus sisäänhengitettyyn ilmaan keuhkoihin. Uloshengityksen lopussa anatominen kuollut tila täyttyy uloshengitetyllä ilmalla, jossa on vähän happea ja korkea hiilidioksidiprosentti. Kun hengität sisään, anatomisen kuolleen tilan "haitallinen" ilma sekoittuu "hyödylliseen" ilmakehän ilmaan. Tämä kaasuseos, jossa on vähemmän happea ja enemmän hiilidioksidia kuin ilmakehän ilmassa, tulee keuhkojen hengitysalueelle. Siksi keuhkoissa tapahtuu kaasunvaihtoa veren ja alveolaarisen tilan välillä, joka ei ole täytetty ilmakehän ilmalla, vaan "hyödyllisen" ja "haitallisen" ilman seoksella.

17.-19. sukupolvien hengityskeuhkoputket luokitellaan siirtymävyöhykkeeksi, jossa kaasunvaihto alkaa pienissä keuhkorakkuloissa (2 % alveolien kokonaismäärästä). Suoraan keuhkorakkuloihin kulkevat alveolikanavat ja keuhkorakkulapussit muodostavat keuhkorakkulatilan, jonka alueella keuhkoissa tapahtuu O2- ja CO2-kaasunvaihtoa veren kanssa. Kuitenkin terveillä ihmisillä ja erityisesti keuhkosairauksia sairastavilla potilailla osa alveolaarinen tila voidaan tuulettaa, mutta eivät osallistu kaasunvaihtoon, koska nämä keuhkojen osat eivät perfusoidu verellä. Tällaisten keuhkojen ja anatomisen kuolleen tilan tilavuuksien summaa kutsutaan fysiologiseksi kuolleeksi tilaksi. Lisääntyä fysiologinen kuollut tila keuhkoissa johtaa kehon kudosten riittämättömään hapen saantiin ja veren hiilidioksidipitoisuuden lisääntymiseen, mikä häiritsee kaasun homeostaasia siinä.

Anatominen kuollut tila on johtavien hengitysteiden tilavuus (kuvat 1.3 ja 1.4). Normaalisti se on noin 150 ml ja kasvaa syvään hengittäessä, koska keuhkoputkia venyttää niitä ympäröivä keuhkoparenkyymi. Kuolleen tilan määrä riippuu myös kehon koosta ja asennosta. On olemassa likimääräinen sääntö, jonka mukaan istuvalla henkilöllä se on suunnilleen yhtä suuri millilitroina kuin ruumiinpaino punoissa (1 pauna == 453,6 g).

Anatominen kuolleen tilan tilavuus voidaan mitata Fowler-menetelmällä. Tällöin koehenkilö hengittää venttiilijärjestelmän läpi ja typpipitoisuutta mitataan jatkuvasti suurnopeusanalysaattorilla, joka ottaa ilmaa suusta alkavasta putkesta (kuva 2.6, L). Kun ihminen hengittää ulos 100 % Oa:n sisäänhengityksen jälkeen, N2-pitoisuus kasvaa vähitellen, kun kuolleen tilan ilma korvataan alveolaarisella ilmalla. Uloshengityksen lopussa kirjataan lähes vakio typpipitoisuus, joka vastaa puhdasta alveolaarista ilmaa. Tätä käyrän osaa kutsutaan usein alveolaariseksi "tasangoksi", vaikka se ei edes terveillä ihmisillä ole täysin vaakasuora, ja potilailla, joilla on keuhkovaurioita, se voi nousta jyrkästi. Tällä menetelmällä myös uloshengitetyn ilman tilavuus tallennetaan.

Kuolleen tilan tilavuuden määrittämiseksi rakenna kaavio, joka yhdistää N2:n sisällön uloshengitystilavuuteen. Sitten tähän kuvaajaan piirretään pystysuora viiva siten, että alue A (katso kuva 2.6.5) on yhtä suuri kuin alue B. Kuolleen tilan tilavuus vastaa tämän suoran leikkauspistettä x-akselin kanssa. Itse asiassa tämä menetelmä antaa johtavien hengitysteiden tilavuuden kuolleesta tilasta alveolaariseen ilmaan siirtymisen "keskipisteeseen".

Riisi. 2.6. Anatomisen kuolleen tilan tilavuuden mittaus nopealla N2-analysaattorilla Fowler-menetelmän mukaisesti. A. Hengitettyään säiliöstä, jossa on puhdasta happea, koehenkilö hengittää ulos, ja uloshengitysilman N 2 -pitoisuus ensin kasvaa ja pysyy sitten lähes vakiona (käyrä saavuttaa käytännössä puhdasta alveolaarista ilmaa vastaavan tasangon). B. Keskittymisen riippuvuus uloshengitystilavuudesta. Kuolleen tilan tilavuus määräytyy abskissa-akselin leikkauspisteen ja pystysuoran katkoviivan kanssa, joka on piirretty siten, että alueet A ja B ovat yhtä suuret

Toimiva kuollut tila

Voit myös mitata kuollutta tilaa Bohrin menetelmä. Kuvasta 2c. Kuva 2.5 osoittaa, että uloshengitys CO2 tulee alveolaarisesta ilmasta, ei kuolleen tilan ilmasta. Täältä

vt x-fe == va x fa.

Koska

v t = v a + v d ,

v a =v t -v d ,

vaihdon jälkeen saamme

VT xFE=(VT-VD)-FA,

Näin ollen

Koska kaasun osapaine on verrannollinen sen sisältöön, kirjoitamme

(Bohrin yhtälö),

jossa A ja E viittaavat alveolaariseen ja sekoitettuun uloshengitysilmaan (katso liite). Hiljaisella hengityksellä kuolleen tilan suhde hengityksen tilavuuteen on normaalisti 0,2-0,35. Terveillä ihmisillä alveolaarisen ilman ja valtimoveren Pco2 on lähes sama, joten voimme kirjoittaa Bohrin yhtälön seuraavasti:

asr2"CO-g ^ CO2

On syytä korostaa, että Fowlerin ja Bohrin menetelmät mittaavat hieman erilaisia ​​indikaattoreita. Ensimmäinen menetelmä antaa johtavien hengitysteiden tilavuuden tasolle, jossa sisäänhengityksen aikana sisään tuleva ilma sekoittuu nopeasti jo keuhkoissa olevaan ilmaan. Tämä tilavuus riippuu nopeasti haarautuvien hengitysteiden geometriasta kokonaispoikkileikkauksen kasvaessa (katso kuva 1.5) ja heijastaa hengityselinten rakennetta. Tästä syystä sitä kutsutaan anatominen tyhjä tila. Bohrin menetelmän mukaan määritetään niiden keuhkojen osien tilavuus, joissa CO2 ei poistu verestä; koska tämä indikaattori liittyy kehon työhön, sitä kutsutaan toimiva(fysiologinen) kuollut tila. Terveillä yksilöillä nämä määrät ovat lähes samat. Kuitenkin potilailla, joilla on keuhkovaurioita, toinen indikaattori voi merkittävästi ylittää ensimmäisen keuhkojen eri osien epätasaisen verenkierron ja ventilaation vuoksi (katso luku 5).