Anatomik ölü boşluk dahildir. Chursin VV

Dakika ventilasyonu, bir dakika içinde solunum yollarına ve akciğerlere giren ve çıkan toplam hava miktarıdır; bu, tidal hacim ile solunum hızının çarpımına eşittir. Normalde gelgit hacmi yaklaşık 500 ml'dir ve solunum hızı dakikada 12 defadır.

Böylece normal ventilasyon dakika hacmi ortalama 6 litredir. Dakika ventilasyonunda 1,5 litreye ve solunum hızında 1 dakikada 2-4'e düşüşle, bir kişi, derin hipotermide olduğu gibi güçlü bir metabolik süreç inhibisyonu geliştirmedikçe, yalnızca çok kısa bir süre yaşayabilir.

Solunum hızı bazen dakikada 40-50 nefese kadar yükselir ve gelgit hacmi akciğerlerin hayati kapasitesine yakın bir değere ulaşabilir (genç sağlıklı erkeklerde yaklaşık 4500-5000 ml). Bununla birlikte, yüksek bir solunum hızında, bir kişi genellikle birkaç dakika veya saat boyunca hayati kapasitenin (VC) %40'ının üzerinde bir gelgit hacmini koruyamaz.

alveolar havalandırma

Pulmoner ventilasyon sisteminin ana işlevi, pulmoner kılcal damarlardaki kanla yakın temasa geçtiği alveollerdeki havanın sürekli yenilenmesidir. Yeni verilen havanın belirtilen temas alanına ulaşma hızına alveolar ventilasyon denir. Normal, sessiz ventilasyon sırasında, tidal hacim hava yollarını terminal bronşiyollere kadar doldurur ve solunan havanın sadece küçük bir kısmı tüm yolu geçerek alveollerle temas eder. Yeni hava bölümleri, terminal bronşiyollerden alveollere kısa bir mesafeyi difüzyon yoluyla aşar. Difüzyon, moleküllerin hareketinden kaynaklanır, her bir gazın molekülleri diğer moleküller arasında yüksek hızda hareket eder. Moleküllerin solunan havadaki hareket hızı o kadar büyüktür ve terminal bronşiyollerden alveollere kadar olan mesafe o kadar küçüktür ki, gazlar bu kalan mesafeyi bir saniyenin çok küçük bir bölümünde aşar.

ölü boşluk

Genellikle, bir kişinin soluduğu havanın en az %30'u asla alveollere ulaşmaz. Bu havaya ölü boşluk havası denir çünkü gaz değişim işlemi için işe yaramaz. Gelgit hacmi 500 ml olan genç bir erkekte normal ölü boşluk yaklaşık 150 ml'dir (vücut ağırlığının her 1 pound'u için yaklaşık 1 ml) veya yaklaşık 30 ml'dir. % solunum hacmi.

Solunan havayı gaz değişim bölgesine ileten solunum yolunun hacmine anatomik ölü boşluk denir. Ancak bazen, pulmoner kılcal damarlara yetersiz kan akışı nedeniyle bazı alveoller işlev görmez. İşlevsel bir bakış açısından, kapiller perfüzyonu olmayan bu alveoller patolojik ölü boşluklar olarak kabul edilir.

Alveolar (patolojik) ölü boşluk göz önüne alındığında, toplam ölü boşluğa fizyolojik ölü boşluk denir. Sağlıklı bir insanda, tüm alveoller çalıştığı için anatomik ve fizyolojik ölü boşluk hacim olarak hemen hemen aynıdır. Bununla birlikte, yetersiz perfüze alveolleri olan kişilerde toplam (veya fizyolojik) ölü boşluk tidal hacmin %60'ını geçebilir.

Ölü Alan Havalandırması hakkında daha fazlası:

1. Yenidoğanlarda ve küçük çocuklarda ventilasyonun özellikleri Yenidoğanlarda ve çocuklarda ventilasyon desteği endikasyonları ve mekanik ventilasyonun temel ilkeleri

metin_alanları

metin_alanları

ok_upward

Hava yolları, akciğer parankimi, plevra, göğsün kas-iskelet iskeleti ve diyafram tek bir çalışma organı oluşturur ve bu organlar aracılığıyla akciğer ventilasyonu.

Havalandırma alveolar havanın gaz bileşimini güncelleme, onlara oksijen verilmesini ve fazla karbondioksitin uzaklaştırılmasını sağlama sürecini çağırın.

Havalandırmanın yoğunluğu belirlenir inspiratuar derinlik ve Sıklık nefes almak.
Akciğer ventilasyonunun en bilgilendirici göstergesi dakika solunum hacmi, tidal hacim çarpı dakikadaki nefes sayısının çarpımı olarak tanımlanır.
Sakin bir durumdaki yetişkin bir erkekte, dakika solunum hacmi 6-10 l / dak'dır,
çalışma sırasında - 30 ila 100 l / dak.
Dinlenme halindeki solunum hareketlerinin sıklığı 1 dakikada 12-16'dır.
Sporcuların ve özel mesleklerden kişilerin potansiyelini değerlendirmek için, bu kişilerde 180 l / dak'ya ulaşabilen, akciğerlerin keyfi maksimum havalandırmasına sahip bir örnek kullanılır.

Akciğerlerin farklı bölümlerinin havalandırılması

metin_alanları

metin_alanları

ok_upward

İnsan akciğerlerinin farklı bölümleri, vücudun konumuna bağlı olarak farklı şekilde havalandırılır.. Bir kişi dik durduğunda, akciğerlerin alt kısımları üst kısımlardan daha iyi havalandırılır. Bir kişi sırt üstü yatarsa, akciğerlerin apikal ve alt kısımlarının ventilasyonundaki fark ortadan kalkar, ancak arka (sırt) alanları önden daha iyi havalandırmaya başlar (ventral). Sırtüstü pozisyonda, aşağıda bulunan akciğer daha iyi havalandırılır. Bir kişinin dikey pozisyonunda akciğerin üst ve alt kısımlarının eşit olmayan havalandırması, transpulmoner basınç(akciğer ve plevral boşluktaki basınç farkı) akciğerlerin hacmini ve değişikliklerini belirleyen bir kuvvet olarak akciğerin bu alanları aynı değildir. Akciğerler ağır olduğundan, transpulmoner basınç tabanlarında apekslerinden daha azdır. Bu bakımdan, sessiz bir ekshalasyonun sonunda akciğerlerin alt kısımları daha sıkılır, ancak nefes alırken üst kısımlardan daha iyi düzleşirler. Bu aynı zamanda, bir kişi sırt üstü veya yan yattığında aşağıdaki akciğer bölümlerinin daha yoğun ventilasyonunu da açıklar.

Solunum ölü boşluk

metin_alanları

metin_alanları

ok_upward

Ekshalasyonun sonunda, akciğerlerdeki gazların hacmi, kalan hacim ile ekspiratuar rezerv hacminin toplamına eşittir, yani. sözde (DÜŞMAN). İnhalasyonun sonunda bu hacim, gelgit hacminin değeri kadar artar, yani. inhalasyon sırasında akciğerlere giren ve ekshalasyon sırasında akciğerlerden çıkan hava hacmi.

İnhalasyon sırasında akciğerlere giren hava, hava yollarını doldurur ve bir kısmı alveollere ulaşır ve burada alveolar hava ile karışır. Gerisi, genellikle daha küçük bir kısım, içerdikleri hava ile kan arasında gaz değişiminin gerçekleşmediği, yani solunum yolunda kalır. sözde ölü boşlukta.

Solunum ölü boşluk - hava ve kan arasındaki gaz değişim işlemlerinin gerçekleşmediği solunum yolu hacmi.
Anatomik ve fizyolojik (veya fonksiyonel) ölü boşluk arasında ayrım yapın.

Anatomik solunum önlemleri senin alanın burun ve ağız açıklıklarından başlayıp akciğerin solunum bronşiyollerine kadar uzanan hava yollarının hacmini temsil eder.

Altında işlevsel(fizyolojik) ölü Uzay Gaz değişiminin gerçekleşmediği solunum sisteminin tüm bölümlerini anlayın. İşlevsel ölü boşluk, anatomik olanın aksine, sadece hava yollarını değil, aynı zamanda havalandırılan ancak kanla perfüze edilmeyen alveolleri de içerir. Bu tür alveollerde, havalandırma meydana gelmesine rağmen gaz değişimi imkansızdır.

Orta yaşlı bir kişide, anatomik ölü boşluk hacmi 140-150 ml veya sessiz nefes alma sırasında gelgit hacminin yaklaşık 1/3'ü kadardır. Sessiz bir ekspirasyonun sonunda alveollerde yaklaşık 2500 ml hava (fonksiyonel artık kapasite) vardır, bu nedenle her sessiz nefeste alveolar havanın sadece 1/7'si yenilenir.

Havalandırmanın özü

metin_alanları

metin_alanları

ok_upward

Böylece havalandırma sağlar dış havanın akciğerlere ve bir kısmının alveollere alınması ve yerine çıkarılması gaz karışımları(ekspire edilen hava), alveolar hava ve soluma sonunda ölü boşluğu dolduran ve ekshalasyonun başlangıcında ilk olarak dışarı atılan dış hava kısmından oluşur. Alveolar hava, dışarıdaki havaya göre daha az oksijen ve daha fazla karbondioksit içerdiğinden, akciğer ventilasyonunun özü, alveollere oksijen verilmesi(alveollerden pulmoner kılcal damarların kanına geçen oksijen kaybını telafi eder) ve karbondioksitin uzaklaştırılması(pulmoner kılcal damarların kanından alveollere girme). Doku metabolizması düzeyi (dokuların oksijen tüketme hızı ve içlerinde karbondioksit oluşumu) ile akciğer ventilasyonu arasında doğrudan orantılılığa yakın bir ilişki vardır. Pulmoner ve en önemlisi alveolar ventilasyonun metabolizma düzeyine uygunluğu, dış solunumun düzenlenmesi sistemi tarafından sağlanır ve solunumun dakika hacminde bir artış şeklinde kendini gösterir (hem solunum hacmindeki bir artış hem de solunum hızı) oksijen tüketim oranında bir artış ve dokularda karbondioksit oluşumu ile.

Akciğer ventilasyonu oluşur, sayesinde aktif fizyolojik süreç(solunum hareketleri), hacimsel akışlarla trakeobronşiyal yol boyunca hava kütlelerinin mekanik hareketine neden olur. Gazların çevreden bronş boşluğuna konvektif hareketinin aksine, gaz taşımacılığı(oksijen bronşiyollerden alveollere ve buna bağlı olarak alveollerden bronşiyollere karbondioksit transferi) esas olarak difüzyonla gerçekleştirilir.

Bu nedenle, bir ayrım var "akciğer havalandırması" ve "alveolar havalandırma".

alveolar havalandırma

metin_alanları

metin_alanları

ok_upward

alveolar havalandırma sadece aktif inspirasyonun akciğerlerde oluşturduğu konvektif hava akımları ile açıklanamaz. Trakeanın ve ilk 16 kuşak bronş ve bronşiyollerin toplam hacmi 175 ml, sonraki üç (17-19) kuşak bronşiyol - başka bir 200 ml'dir. Neredeyse hiç gaz değişiminin olmadığı tüm bu boşluk, dış havanın konvektif akışlarıyla "yıkanmış" olsaydı, solunum ölü boşluğunun neredeyse 400 ml olması gerekirdi. Solunan hava alveollere alveollere (hacmi 1300 ml olan) konvektif akımlar yoluyla da girerse, atmosferik oksijen alveollere ancak en az 1500 ml'lik bir inhalasyon hacmi ile ulaşabilir, ancak normal bir kişide gelgit hacmi 400-500 ml'dir.

Sakin solunum koşulları altında (solunum hızı 15:00, soluma süresi 2 s, ortalama solunum hacmi hızı 250 ml/s), soluma sırasında (tidal hacim 500 ml) dış hava tüm iletken (hacim 175 ml) ve geçiş (hacim 200) ile doldurur. ml) bronş ağacının bölgeleri. Hacmi solunum hacminin bu kısmından birkaç kat daha büyük olan alveolar pasajlara sadece küçük bir kısmı (1/3'ten az) girer. Böyle bir inhalasyonla, trakea ve ana bronşlardaki solunan hava akışının lineer hızı yaklaşık 100 cm/s'dir. Bronşların art arda daha küçük çaplara bölünmesiyle bağlantılı olarak, sayıları ve sonraki her neslin toplam lümeninde eşzamanlı bir artışla, solunan havanın içlerinden hareketi yavaşlar. Trakeobronşiyal yolun iletken ve geçiş bölgelerinin sınırında, lineer akış hızı sadece yaklaşık 1 cm/s'dir, solunum bronşiyollerinde 0,2 cm/s'ye düşer ve alveolar kanallar ve keselerde 0,02 cm/s'ye düşer. .

Böylece aktif inspirasyon sırasında ortamdaki hava basıncı ile alveollerdeki basınç arasındaki farktan kaynaklanan konvektif hava akışlarının hızı trakeobronşiyal ağacın distal kısımlarında çok küçüktür ve hava alveollere oradan girer. küçük bir lineer hız ile konveksiyon yoluyla alveolar kanallar ve alveolar keseler. Bununla birlikte, sadece alveolar pasajların (bin cm2) değil, aynı zamanda geçiş bölgesini oluşturan solunum bronşiyollerinin (yüzlerce cm2) toplam kesit alanı, oksijenin difüzyon transferini sağlamak için yeterince büyüktür. bronş ağacının alveollere uzak kısımları ve karbondioksit gazı - ters yönde.

Difüzyon nedeniyle, solunum ve geçiş bölgelerinin hava yollarındaki havanın bileşimi alveollerin bileşimine yaklaşır. Sonuç olarak, gazların difüzyon hareketi alveol hacmini arttırır ve ölü boşluk hacmini azaltır. Geniş bir difüzyon alanına ek olarak, bu işlem ayrıca önemli bir kısmi basınç gradyanı ile sağlanır: solunan havada, oksijenin kısmi basıncı alveollerden 6,7 kPa (50 mm Hg) daha yüksektir ve kısmi karbon basıncı alveollerdeki dioksit, solunan havadakinden 5,3 kPa (40 mm Hg) Hg daha fazladır. Bir saniye içinde, difüzyon nedeniyle, alveollerdeki ve yakın yapılardaki (alveolar keseler ve alveolar kanallar) oksijen ve karbondioksit konsantrasyonları neredeyse eşitlenir.

Sonuç olarak 20. nesilden başlayarak, alveolar ventilasyon yalnızca difüzyonla sağlanır. Oksijen ve karbondioksit hareketinin difüzyon mekanizması nedeniyle, akciğerlerde ölü boşluk ile alveolar boşluk arasında kalıcı bir sınır yoktur. Hava yollarında, difüzyon işleminin gerçekleştiği, kısmi oksijen ve karbondioksit basıncının sırasıyla bronş ağacının proksimal kısmında 20 kPa (150 mm Hg) ve 0 kPa'dan 13,3 kPa'ya kadar değiştiği bir bölge vardır ( 100 mm Hg .st.) ve distal kısmında 5,3 kPa (40 mm Hg). Bu nedenle, bronşiyal yol boyunca, hava bileşiminin atmosferikden alveolara kadar katman katman düzensizliği vardır (Şekil 8.4).

Şekil 8.4. Alveoler ventilasyon şeması.
"a" - eski ve
"b" - modern fikirlere göre MP - ölü boşluk;
AP - alveolar boşluk;
T - trakea;
B - bronşlar;
DB - solunum bronşiyolleri;
AH - alveoler pasajlar;
AM - alveolar keseler;
A - alveoller.
Oklar konvektif hava akışlarını gösterir, noktalar gazların difüzyon değişim alanını gösterir.

Bu bölge, nefes alma moduna ve her şeyden önce inhalasyon hızına bağlı olarak değişir; İnspiratuar hız ne kadar büyükse (yani, sonuç olarak, dakikadaki solunum hacmi ne kadar büyükse), bronş ağacı boyunca o kadar distalde, konvektif akışlar, difüzyon hızına hakim bir hızla ifade edilir. Sonuç olarak, dakikadaki solunum hacmindeki artışla ölü boşluk artar ve ölü boşluk ile alveolar boşluk arasındaki sınır distale doğru kayar.

Sonuç olarak, anatomik ölü boşluk (difüzyonun henüz önemli olmadığı bronş ağacının nesil sayısı ile belirlenirse), solunum hacmine bağlı olarak fonksiyonel ölü boşlukla aynı şekilde değişir.

Havalandırma akciğerler ve atmosfer arasındaki hava değişimini ifade eder. Akciğer ventilasyonunun nicel bir göstergesi, 1 dakika içinde akciğerlerden geçen (veya havalandırılan) hava miktarı olarak tanımlanan dakikadaki solunum hacmidir. Dinlenirken, insanlarda dakikadaki solunum hacmi 6-8 l / dak'dır. Akciğerleri havalandıran havanın sadece bir kısmı alveolar boşluğa ulaşır ve doğrudan kanla gaz alışverişinde yer alır. Havalandırmanın bu kısmına denir alveolar havalandırma. Dinlenme durumunda alveolar ventilasyon ortalama 3.5-4.5 l/dk. Alveolar ventilasyonun ana işlevi, alveollerin havasındaki gaz değişimi için gerekli olan 02 ve CO2 konsantrasyonunu korumaktır.

akciğerler oluşmaktadır hava ileten (hava yolları) ve solunum bölgeleri (alveol). hava yolları, trakeadan alveollere kadar, dikotomi tipine göre bölünür ve 23 kuşak solunum yolu elementi oluşturur (Şekil 10.11). Akciğerlerin hava ileten veya ileten bölgelerinde (16 kuşak), hava ile kan arasında gaz alışverişi yoktur, çünkü bu bölümlerde solunum yolu bu işlem için yeterli damar ağına ve solunum duvarlarının duvarlarına sahip değildir. önemli kalınlıkları nedeniyle, gazların içlerinden geçişini önler. Hava yollarının bu bölümüne anatomik ölü boşluk denir ve ortalama hacmi 175 ml'dir. Şek. 10.12, ekshalasyon sonunda anatomik ölü boşluğu dolduran havanın “faydalı” yani atmosferik hava ile nasıl karıştığını ve tekrar girdiğini gösterir. akciğerlerin alveolar boşluğu.

17.-19. kuşakların solunum bronşiyolleri, küçük alveollerde gaz değişiminin başladığı (toplam alveol sayısının %2'si) bir geçiş (geçici) bölge olarak sınıflandırılır. Doğrudan alveollere geçen alveolar kanallar ve alveolar keseler, akciğerlerde 02 ve CO2'nin kanla gaz değişiminin gerçekleştiği bölgede alveolar boşluğu oluşturur. Ancak sağlıklı kişilerde ve özellikle akciğer hastalığı olan hastalarda alveolar boşluk havalandırılabilir, ancak akciğerlerin bu kısımları kanla perfüze edilmediğinden gaz değişimine katılmaz. Akciğerin bu tür alanlarının hacimleri ile anatomik ölü boşluğun toplamına fizyolojik ölü boşluk denir. Arttırmak fizyolojik ölü boşluk akciğerlerde oksijen ile vücut dokularının yetersiz beslenmesine ve kandaki karbondioksit içeriğinde bir artışa yol açar, bu da içindeki gaz homeostazını bozar.

Anatomik ölü boşluk, iletken hava yollarının hacmi olarak adlandırılır (Şekil 1.3 ve 1.4). Normalde, bronşlar onları çevreleyen akciğer parankimi tarafından gerildiğinden, derin bir nefesle artan yaklaşık 150 ml'dir. Ölü boşluk miktarı ayrıca vücudun büyüklüğüne ve duruşa da bağlıdır. Oturan bir kişide, yaklaşık olarak mililitre cinsinden vücut ağırlığına pound cinsinden (1 pound == 453.6 g) eşit olduğu yaklaşık bir kural vardır.

Anatomik ölü boşluk hacmi Fowler yöntemi kullanılarak ölçülebilir. Bu durumda denek valf sistemi aracılığıyla nefes alır ve ağızdan başlayarak bir tüpten hava alan yüksek hızlı bir analizör kullanılarak azot içeriği sürekli olarak ölçülür (Şekil 2.6, L). Bir kişi %100 Oa soluduktan sonra nefes verdiğinde, ölü boşluk havasının yerini alveolar hava aldıkça N2 içeriği kademeli olarak artar. Ekshalasyonun sonunda, saf alveolar havaya karşılık gelen neredeyse sabit bir nitrojen konsantrasyonu kaydedilir. Eğrinin bu bölümü genellikle alveolar "plato" olarak adlandırılır, ancak sağlıklı insanlarda bile tamamen yatay değildir ve akciğer lezyonları olan hastalarda dik bir şekilde yükselebilir. Bu yöntemle solunan havanın hacmi de kaydedilir.

Ölü boşluğun hacmini belirlemek için, N2 içeriğini ekshale edilen hacimle ilişkilendiren bir grafik oluşturun. Daha sonra, A alanı (bkz. Şekil 2.6.5) B alanına eşit olacak şekilde bu grafik üzerinde dikey bir çizgi çizilir. Ölü alanın hacmi, bu çizginin x ekseni ile kesişme noktasına karşılık gelir. Aslında bu yöntem, ölü boşluktan alveolar havaya geçişin “orta noktasına” kadar iletken hava yollarının hacmini verir.

Pirinç. 2.6. Fowler yöntemine göre hızlı N2 analizörü kullanılarak anatomik ölü boşluk hacminin ölçümü. A. Saf oksijenli bir kaptan nefes aldıktan sonra, denek nefes verir ve solunan havadaki N2 konsantrasyonu önce artar ve sonra hemen hemen sabit kalır (eğri pratik olarak saf alveolar havaya karşılık gelen bir platoya ulaşır). B. Konsantrasyonun ekshale edilen hacme bağımlılığı. Ölü alanın hacmi, A ve B alanları eşit olacak şekilde çizilen dikey noktalı bir çizgi ile apsis ekseninin kesişme noktası ile belirlenir.

Fonksiyonel ölü boşluk

Ölü alanı da ölçebilirsiniz Bohr'un yöntemi.Şekil 2c'den. Şekil 2.5, solunan CO2'nin ölü boşluk havasından değil alveolar havadan geldiğini göstermektedir. Buradan

vt x-fe == va x fa.

Çünkü

v t \u003d v a + v d,

v a =v t -v d ,

ikameden sonra alırız

VTxFE=(VT-VD)-FA,

Sonuç olarak,

Bir gazın kısmi basıncı içeriğiyle orantılı olduğu için şunu yazıyoruz:

(Bohr denklemi),

burada A ve E, sırasıyla alveolar ve karışık ekshale edilen havayı ifade eder (bkz. Ek). Sessiz solunum ile ölü boşluğun gelgit hacmine oranı normalde 0,2-0,35'tir. Sağlıklı insanlarda alveolar havadaki Pco2 ile arter kanındaki Pco2 hemen hemen aynıdır, dolayısıyla Bohr denklemini şu şekilde yazabiliriz:

asr2"Çark dişi ^ CO2

Fowler ve Bohr yöntemlerinin biraz farklı göstergeleri ölçtüğü vurgulanmalıdır. İlk yöntem, inhalasyon sırasında gelen havanın zaten akciğerlerde bulunan hava ile hızla karıştığı seviyeye kadar iletken hava yollarının hacmini verir. Bu hacim, toplam kesitte bir artışla (bkz. Şekil 1.5) hızla dallanan hava yollarının geometrisine bağlıdır ve solunum sisteminin yapısını yansıtır. Bu nedenle denir anatomikölü boşluk. Bohr yöntemine göre, kandan CO2'nin alınmadığı akciğer bölümlerinin hacmi belirlenir; Bu gösterge vücudun çalışmasıyla ilgili olduğu için buna denir. işlevsel(fizyolojik) ölü boşluk. Sağlıklı bireylerde bu hacimler hemen hemen aynıdır. Bununla birlikte, akciğer lezyonu olan hastalarda, akciğerlerin farklı bölümlerindeki düzensiz kan akışı ve ventilasyon nedeniyle ikinci gösterge birinciyi önemli ölçüde aşabilir (bkz. Bölüm 5).