Вклучен е анатомскиот мртов простор. Чурсин В.В

Минутна вентилација е вкупната количина на воздух што влегува и излегува од дишните патишта и белите дробови за една минута, што е еднакво на волуменот на плимата и осеката на дишењето. Нормално, волуменот на плимата е приближно 500 ml, а фреквенцијата на дишење е 12 пати во минута.

Така, нормалниот минутен волумен на вентилација во просек изнесува околу 6 литри. Со намалување на минутната вентилација на 1,5 литри и намалување на стапката на дишење на 2-4 за 1 минута, едно лице може да живее само многу кратко, освен ако не развие силна инхибиција на метаболичките процеси, како што се случува со длабока хипотермија.

Ритамот на дишење понекогаш се зголемува до 40-50 вдишувања во минута, а волуменот на плимата може да достигне вредност блиска до виталниот капацитет на белите дробови (околу 4500-5000 ml кај млади здрави мажи). Меѓутоа, при висока стапка на дишење, едно лице обично не може да одржува волумен на плима над 40% од виталниот капацитет (VC) неколку минути или часови.

Алвеоларна вентилација

Главната функција на системот за пулмонална вентилација е постојано обновување на воздухот во алвеолите, каде што доаѓа во близок контакт со крвта во пулмоналните капилари. Брзината со која нововнесениот воздух допира до одредената област на контакт се нарекува алвеоларна вентилација. При нормална, тивка вентилација, плимниот волумен ги исполнува дишните патишта до крајните бронхиоли, а само мал дел од вдишениот воздух патува по целиот пат и доаѓа во контакт со алвеолите. Новите делови на воздухот совладуваат кратко растојание од крајните бронхиоли до алвеолите со дифузија. Дифузијата се должи на движењето на молекулите, при што молекулите на секој гас се движат со голема брзина меѓу другите молекули. Брзината на движење на молекулите во вдишениот воздух е толку голема, а растојанието од крајните бронхиоли до алвеолите е толку мало што гасовите го надминуваат преостанатото растојание за неколку делови од секундата.

Мртов простор

Обично, најмалку 30% од воздухот што го вдишува човекот никогаш не стигнува до алвеолите. Овој воздух се нарекува мртов вселенски воздух бидејќи е бескорисен за процесот на размена на гасови. Нормалниот мртов простор кај млад човек со плимен волумен од 500 ml е приближно 150 ml (околу 1 ml на 1 фунта телесна тежина), или приближно 30 % респираторен волумен.

Волуменот на респираторниот тракт кој го спроведува вдишениот воздух до местото на размена на гасови се нарекува анатомски мртов простор. Понекогаш, сепак, некои од алвеолите не функционираат поради недоволен проток на крв во пулмоналните капилари. Од функционална гледна точка, овие алвеоли без капиларна перфузија се сметаат за патолошки мртви простори.

Со оглед на алвеоларниот (патолошки) мртов простор, вкупниот мртов простор се нарекува физиолошки мртов простор. Кај здрава личност, анатомскиот и физиолошкиот мртов простор се речиси исти по волумен, бидејќи сите алвеоли функционираат. Сепак, кај индивидуи со слабо перфузирани алвеоли, вкупниот (или физиолошки) мртов простор може да надмине 60% од плимниот волумен.

Повеќе за вентилација на мртвиот простор:

1. Карактеристики на вентилација кај новороденчиња и мали деца Индикации за вентилаторна поддршка и основни принципи на механичка вентилација кај новороденчиња и деца

текстуални полиња

текстуални полиња

стрелка_нагоре

Дишните патишта, белодробниот паренхим, плеврата, мускулно-скелетниот скелет на градниот кош и дијафрагмата сочинуваат единствен работен орган преку кој вентилација на белите дробови.

Вентилацијаповикајте го процесот на ажурирање на гасниот состав на алвеоларниот воздух, обезбедување на снабдување со кислород до нив и отстранување на вишокот јаглерод диоксид.

Се одредува интензитетот на вентилација инспираторна длабочинаи фреквенција дишењето.
Најинформативен индикатор за вентилација на белите дробови е минута волумен на дишење, дефиниран како производ од волуменот на плимата и осеката повеќе од бројот на вдишувања во минута.
Кај возрасен маж во мирна состојба, минутниот волумен на дишење е 6-10 l / min,
за време на работата - од 30 до 100 l / min.
Фреквенцијата на респираторните движења при мирување е 12-16 на 1 мин.
За да се проценат потенцијалните способности на спортистите и лицата од посебни професии, се користи примерок со произволна максимална вентилација на белите дробови, која кај овие луѓе може да достигне 180 l / min.

Вентилација на различни делови на белите дробови

текстуални полиња

текстуални полиња

стрелка_нагоре

Различни делови од човечките бели дробови се вентилираат различно, во зависност од положбата на телото.. Кога едно лице е исправено, долните делови на белите дробови се вентилираат подобро од горните. Ако некое лице лежи на грб, тогаш разликата во вентилацијата на апикалните и долните делови на белите дробови исчезнува, сепак, додека задниот (грбна)нивните области почнуваат да проветруваат подобро од предната страна (вентрален).Во лежечка положба, белите дробови лоцирани долу подобро се вентилираат. Нерамномерната вентилација на горните и долните делови на белите дробови во вертикалната положба на човекот се должи на фактот дека транспулмонален притисок(разлика на притисокот во белите дробови и плевралната празнина) како сила која го одредува волуменот на белите дробови и неговите промени, овие делови од белите дробови не се исти. Бидејќи белите дробови се тешки, транспулмоналниот притисок е помал во нивната основа отколку на нивниот врв. Во овој поглед, долните делови на белите дробови на крајот на тивкото издишување се повеќе стиснати, но при вдишување тие се исправаат подобро од врвовите. Ова го објаснува и поинтензивното проветрување на деловите на белите дробови кои се долу, ако некое лице лежи на грб или на страна.

Респираторен мртов простор

текстуални полиња

текстуални полиња

стрелка_нагоре

На крајот на издишувањето, волуменот на гасовите во белите дробови е еднаков на збирот на преостанатиот волумен и експираторниот резервен волумен, т.е. е т.н (ФОЕ). На крајот на инспирацијата, овој волумен се зголемува за вредноста на приливиот волумен, т.е. волуменот на воздухот што влегува во белите дробови за време на вдишувањето и се отстранува од нив при издишување.

Воздухот што влегува во белите дробови при вдишување ги исполнува дишните патишта, а дел од него стигнува до алвеолите, каде што се меша со алвеоларниот воздух. Остатокот, обично помал дел, останува во респираторниот тракт, во кој не се јавува размена на гасови помеѓу воздухот содржан во нив и крвта, т.е. во таканаречениот мртов простор.

Респираторен мртов простор - волуменот на респираторниот тракт во кој не се случуваат процеси на размена на гасови помеѓу воздухот и крвта.
Разликувајте помеѓу анатомски и физиолошки (или функционален) мртов простор.

Анатомски респираторни мерки вашиот простор го претставува волуменот на дишните патишта, почнувајќи од отворите на носот и устата и завршувајќи со респираторните бронхиоли на белите дробови.

Под функционални(физиолошки) мртви простор ги разбираат сите оние делови од респираторниот систем во кои не се случува размена на гасови. Функционалниот мртов простор, за разлика од анатомскиот, ги опфаќа не само дишните патишта, туку и алвеолите кои се вентилирани, но не се перфузираат со крв. Во такви алвеоли размената на гасови е невозможна, иако се случува нивната вентилација.

Кај средовечни лица, волуменот на анатомски мртов простор е 140-150 ml, или околу 1/3 од плимниот волумен при тивко дишење. Во алвеолите на крајот на мирниот издишување има околу 2500 ml воздух (функционален резидуален капацитет), затоа, со секој мирен здив, само 1/7 од алвеоларниот воздух се обновува.

Суштината на вентилацијата

текстуални полиња

текстуални полиња

стрелка_нагоре

Така, вентилацијата обезбедувавнесување на надворешен воздух во белите дробови и делови од него во алвеолите и отстранување наместо него гасни мешавини(издишен воздух), кој се состои од алвеоларен воздух и оној дел од надворешниот воздух што го исполнува мртвиот простор на крајот на вдишувањето и се отстранува прво на почетокот на издишувањето. Бидејќи алвеоларниот воздух содржи помалку кислород и повеќе јаглерод диоксид од надворешниот воздух, суштината на вентилацијата на белите дробови е намалена на испорака на кислород до алвеолите(компензирајќи ја загубата на кислород што минува од алвеолите во крвта на пулмоналните капилари) и отстранување на јаглерод диоксид(влегување во алвеолите од крвта на пулмоналните капилари). Помеѓу нивото на ткивен метаболизам (стапката на потрошувачка на кислород од ткивата и формирањето на јаглерод диоксид во нив) и вентилацијата на белите дробови, постои врска блиска до директна пропорционалност. Соодветноста на пулмоналната и, што е најважно, алвеоларната вентилација до нивото на метаболизмот е обезбедена од системот за регулирање на надворешното дишење и се манифестира во форма на зголемување на минутниот волумен на дишење (и поради зголемување на респираторниот волумен и стапка на дишење) со зголемување на стапката на потрошувачка на кислород и формирање на јаглерод диоксид во ткивата.

Се јавува вентилација на белите дробови, благодарение на активните физиолошки процес(респираторни движења), што предизвикува механичко движење на воздушните маси долж трахеобронхијалниот тракт со волуметриски текови. За разлика од конвективното движење на гасовите од околината во бронхијалниот простор, понатаму транспорт на гас(преносот на кислород од бронхиолите до алвеолите и, соодветно, јаглерод диоксид од алвеолите до бронхиолите) се врши главно со дифузија.

Затоа, постои разлика "пулмонална вентилација"и "алвеоларна вентилација".

Алвеоларна вентилација

текстуални полиња

текстуални полиња

стрелка_нагоре

Алвеоларна вентилација не може да се објасни само со конвективните воздушни струи во белите дробови создадени со активна инспирација. Вкупниот волумен на душникот и првите 16 генерации на бронхии и бронхиоли е 175 ml, следните три (17-19) генерации на бронхиоли - уште 200 ml. Ако сиот овој простор, во кој речиси и нема размена на гасови, би бил „измиен“ со конвективни струи на надворешниот воздух, тогаш респираторниот мртов простор би требало да биде речиси 400 ml. Ако вдишениот воздух влегува во алвеолите преку алвеоларните канали и кеси (чиј волумен е 1300 ml) исто така со конвективни струи, тогаш атмосферскиот кислород може да стигне до алвеолите само со волумен на вдишување од најмалку 1500 ml, додека вообичаениот прилив волумен кај човек е 400-500 мл.

Во услови на мирно дишење (респираторна фреквенција 15 часот, времетраење на вдишувањето 2 секунди, просечна брзина на вдишување на волуменот 250 ml/s), за време на вдишувањето (плимниот волумен 500 ml) надворешниот воздух го исполнува целиот проводен (волумен 175 ml) и преодниот (волумен 200 ml) зони на бронхијалното дрво. Само мал дел од него (помалку од 1/3) влегува во алвеоларните премини, чиј волумен е неколку пати поголем од овој дел од респираторниот волумен. Со такво вдишување, линеарната брзина на протокот на вдишениот воздух во душникот и главните бронхии е приближно 100 cm/s. Во врска со последователната поделба на бронхиите на уште помали во дијаметар, со истовремено зголемување на нивниот број и вкупниот лумен на секоја следна генерација, движењето на вдишениот воздух низ нив се забавува. На границата на спроводните и преодните зони на трахеобронхијалниот тракт, линеарната брзина на проток е само околу 1 cm / s, во респираторните бронхиоли се намалува на 0,2 cm / s, а во алвеоларните канали и кесите на 0,02 cm / s. .

Така, брзината на конвективните струи на воздухот што се јавуваат при активно вдишување и се должат на разликата помеѓу воздушниот притисок во околината и притисокот во алвеолите е многу мала во дисталните делови на трахеобронхијалното дрво, а воздухот влегува во алвеолите од алвеоларните канали и алвеоларните кеси со конвекција со мала линеарна брзина. Сепак, вкупната површина на пресек не само на алвеоларните премини (илјадници cm 2), туку и на респираторните бронхиоли кои ја формираат преодната зона (стотици cm 2), е доволно голема за да се обезбеди дифузен пренос на кислород од дисталните делови на бронхијалното дрво до алвеолите, и гасот на јаглерод диоксид - во спротивна насока.

Поради дифузија, составот на воздухот во дишните патишта на респираторните и преодните зони се приближува до составот на алвеоларната. Оттука, дифузното движење на гасовите го зголемува волуменот на алвеоларната и го намалува волуменот на мртвиот простор. Покрај големата област на дифузија, овој процес е обезбеден и со значителен градиент на парцијален притисок: во вдишениот воздух, парцијалниот притисок на кислородот е 6,7 kPa (50 mm Hg) повисок отколку во алвеолите, а парцијалниот притисок на јаглеродот диоксидот во алвеолите е 5,3 kPa (40 mm Hg).Hg) повеќе отколку во вдишениот воздух. Во рок од една секунда, поради дифузија, концентрациите на кислород и јаглерод диоксид во алвеолите и блиските структури (алвеоларни кеси и алвеоларни канали) се речиси изедначени.

Оттука, почнувајќи од 20-та генерација, алвеоларната вентилација се обезбедува исклучиво со дифузија. Поради дифузниот механизам на движењето на кислородот и јаглерод диоксидот, не постои постојана граница помеѓу мртвиот простор и алвеоларниот простор во белите дробови. Во дишните патишта постои зона во која се одвива процесот на дифузија, каде парцијалниот притисок на кислородот и јаглерод диоксидот варира, соодветно, од 20 kPa (150 mm Hg) и 0 kPa во проксималниот дел на бронхијалното дрво до 13,3 kPa ( 100 mm Hg .st.) и 5,3 kPa (40 mm Hg) во неговиот дистален дел. Така, по должината на бронхијалниот тракт постои слој-по-слој нерамномерност на составот на воздухот од атмосферски до алвеоларен (сл. 8.4).

Сл.8.4. Шема на алвеоларна вентилација.
„а“ - според застарени и
„б“ - според современите идеи МП - мртов простор;
АП - алвеоларен простор;
Т - душникот;
Б - бронхиите;
ДБ - респираторни бронхиоли;
AH - алвеоларни пасуси;
AM - алвеоларни кеси;
А - алвеоли.
Стрелките означуваат конвективни струи на воздух, точките ја означуваат областа на дифузна размена на гасови.

Оваа зона се менува во зависност од начинот на дишење и, пред сè, од стапката на вдишување; колку е поголема стапката на инспирација (т.е., како резултат, толку е поголем минутниот волумен на дишење), толку подалечно по должината на бронхијалното дрво, конвективните текови се изразуваат со брзина која преовладува над стапката на дифузија. Како резултат на тоа, со зголемување на минутниот волумен на дишење, мртвиот простор се зголемува, а границата помеѓу мртвиот простор и алвеоларниот простор се поместува во дистална насока.

Оттука, анатомскиот мртов простор (ако се определува според бројот на генерации на бронхијалното дрво во кое дифузијата сè уште не е важна) се менува на ист начин како и функционалниот мртов простор - во зависност од обемот на дишење.

Вентилацијаозначува размена на воздух помеѓу белите дробови и атмосферата. Квантитативен показател за вентилација на белите дробови е минутен волумен на дишење, дефиниран како количина на воздух што поминува (или се вентилира) низ белите дробови за 1 минута. Во мирување, минутниот волумен на дишење кај луѓето е 6-8 l / min. Само дел од воздухот што ги вентилира белите дробови стигнува до алвеоларниот простор и е директно вклучен во размената на гасови со крвта. Овој дел од вентилацијата се нарекува алвеоларна вентилација. Во мирување, алвеоларната вентилација во просек изнесува 3,5-4,5 l/min. Главната функција на алвеоларната вентилација е одржување на концентрацијата на 02 и CO2 неопходни за размена на гасови во воздухот на алвеолите.

Белите дробовисе состои од спроводливост на воздухот (Дишните патишта) и респираторни зони (алвеолите). Дишните патишта, почнувајќи од душникот па се до алвеолите, се поделени според типот на дихотомија и формираат 23 генерации на елементи на респираторниот тракт (сл. 10.11). Во воздушните спроводливи зони на белите дробови (16 генерации), нема размена на гасови помеѓу воздухот и крвта, бидејќи во овие делови респираторниот тракт нема васкуларна мрежа доволна за овој процес, а ѕидовите на респираторниот тракт, поради нивната значителна дебелина, ја спречуваат размената на гасови низ нив. Овој дел од дишните патишта се нарекува анатомски мртов простор, со просечен волумен од 175 ml. На сл. 10.12 покажува како воздухот што го исполнува анатомскиот мртов простор на крајот на издишувањето се меша со „корисен“, т.е. атмосферски воздух и повторно влегува алвеоларниот простор на белите дробови.

Респираторните бронхиоли од 17-19-та генерација се класифицирани како преодна (минлива) зона, во која започнува размената на гасови во мали алвеоли (2% од вкупниот број алвеоли). Алвеоларните канали и алвеоларните кеси, кои минуваат директно во алвеолите, го формираат алвеоларниот простор, во чиј регион се јавува размена на гасови O2 и CO2 со крв во белите дробови. Но, кај здрави луѓе, а особено кај пациенти со белодробни заболувања, дел алвеоларен просторможе да се вентилира, но не и да учествува во размената на гасови, бидејќи овие делови од белите дробови не се перфузирани со крв. Збирот на волумените на таквите области на белите дробови и анатомскиот мртов простор се нарекува физиолошки мртов простор. Зголемување физиолошки мртов просторво белите дробови доведува до недоволно снабдување на телесните ткива со кислород и зголемување на содржината на јаглерод диоксид во крвта, што ја нарушува гасната хомеостаза во неа.

Анатомски мртов простор е волуменот на проводните дишни патишта (сл. 1.3 и 1.4). Нормално, тоа е околу 150 ml, зголемувајќи се со длабок здив, бидејќи бронхиите се протегаат од белодробниот паренхим што ги опкружува. Обемот на мртвиот простор зависи и од големината на телото и држењето на телото. Постои приближно правило според кое, кај лице што седи, тоа е приближно еднакво во милилитри на телесната тежина во фунти (1 фунта == 453,6 g).

Анатомскиот волумен на мртов простор може да се мери со помош на методот Фаулер. Во овој случај, субјектот дише низ системот на вентилите и содржината на азот континуирано се мери со помош на анализатор со голема брзина што зема воздух од цевка која започнува од устата (сл. 2.6, L). Кога, по вдишување на 100% Oa, лицето издишува, содржината на N2 постепено се зголемува бидејќи воздухот од мртвата вселена се заменува со алвеоларен воздух. На крајот на издишувањето, се забележува речиси константна концентрација на азот, што одговара на чист алвеоларен воздух. Овој дел од кривата често се нарекува алвеоларно „плато“, иако дури и кај здрави луѓе тој не е целосно хоризонтален, а кај пациенти со лезии на белите дробови може да се искачи стрмно. Со овој метод се забележува и волуменот на издишаниот воздух.

За да се одреди волуменот на мртвиот простор, изградете графикон кој ја поврзува содржината на N 2 со издишаниот волумен. Потоа, на овој графикон е нацртана вертикална линија така што областа А (види Сл. 2.6.5) е еднаква на областа B. Волуменот на мртвиот простор одговара на точката на пресек на оваа права со оската x. Всушност, овој метод го дава волуменот на проводните дишни патишта до „средината“ на преминот од мртвиот простор во алвеоларниот воздух.

Ориз. 2.6.Мерење на волуменот на анатомски мртов простор со помош на брз N2 анализатор според методот Фаулер. А. По вдишувањето од контејнер со чист кислород, субјектот издишува, а концентрацијата на N 2 во издишаниот воздух прво се зголемува, а потоа останува речиси константна (кривата практично достигнува плато што одговара на чистиот алвеоларен воздух). Б.Зависност на концентрацијата од издишаниот волумен. Волуменот на мртвиот простор се определува со точката на пресек на оската на апсцисата со вертикална точкаста линија нацртана на таков начин што областите A и B се еднакви

Функционален мртов простор

Можете исто така да измерите мртов простор Боров метод.Од Сл.2в. Слика 2.5 покажува дека издишаниот CO2 доаѓа од алвеоларниот воздух, а не од мртвиот вселенски воздух. Од тука

vt x-fe == va x fa.

Колку што

v t = v a + v d,

v а =v т -v г ,

по замена добиваме

ВТ xФЕ=(ВТ-ВГ) -ФА,

оттука,

Бидејќи парцијалниот притисок на гасот е пропорционален на неговата содржина, пишуваме

(Борова равенка),

каде A и E се однесуваат на алвеоларен и мешан издишен воздух, соодветно (види Додаток). Со тивко дишење, односот на мртвиот простор до плимниот волумен е нормално 0,2-0,35. Кај здрави луѓе, Pco2 во алвеоларниот воздух и артериската крв се речиси исти, така што можеме да ја напишеме Боровата равенка на следниов начин:

asr2„CO-g ^ CO2

Треба да се нагласи дека методите Фаулер и Бор мерат малку различни индикатори. Првиот метод го дава волуменот на проводните дишни патишта до нивото каде што влезниот воздух за време на вдишувањето брзо се меша со воздухот веќе во белите дробови. Овој волумен зависи од геометријата на дишните патишта кои брзо се разгрануваат со зголемување на вкупниот пресек (види Сл. 1.5) и ја одразува структурата на респираторниот систем. Поради оваа причина се нарекува анатомскимртов простор. Според методот на Бор, се одредува волуменот на оние делови од белите дробови во кои CO2 не се отстранува од крвта; бидејќи овој индикатор е поврзан со работата на телото, се нарекува функционални(физиолошки) мртов простор. Кај здрави индивидуи, овие волумени се речиси исти. Сепак, кај пациенти со лезии на белите дробови, вториот индикатор може значително да го надмине првиот поради нерамномерниот проток на крв и вентилација во различни делови на белите дробови (види Поглавје 5).