Тема: Патофизиология внешнего дыхания

Внешнее дыхание. Недостаточность внешнего дыхания

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих аэробное окисление в организме, в результате которого освобождается энергия, необходимая для жизни. Дыхание обеспечивается функционированием следующих систем:

• системы внешнего дыхания;

• системы транспорта газов;

• тканевого дыхания.

Внешнее дыхание – это совокупность процессов, совершающихся в легких и обеспечивающих нормальный газовый состав артериальной крови (нормальное парциальное напряжение кислорода (раО2) и углекислого газа (раСО2)).

Аппаратом внешнего дыхания являются:

• система легкие – грудная клетка с дыхательной мускулатурой;

• система регуляции дыхания.

Дыхание регулируется 2-мя анатомически отдельными, но интегрированными структурами ЦНС: система регуляции автоматического дыхания (мост мозга, продолговатый мозг); система регуляции произвольного дыхания (кора головного мозга). В осуществлении нормального (координированного) дыхания, важную роль играет связь дыхательного центра (ДЦ) с определенными зонами коры головного моста. Вентиляция лёгких – единственная функция, которая находится под непроизвольным и произвольным контролем.

Нормальный газовый состав артериальной крови поддерживается следующими взаимно связанными процессами:

• вентиляцией легких;

• диффузией газов через альвеолярно-капиллярные мембраны (АКМ);

• кровотоком в лёгких (перфузия).

При нарушении любого из этих процессов развивается недостаточность внешнего дыхания.

Недостаточность внешнего дыхания (син.: дыхательная недостаточность, ДН) – это патологическое состояние, при котором система внешнего дыхания не обеспечивает уровня газообмена, необходимого для оптимальной жизнедеятельности организма.

Основные клинические проявления ДН: одышка; цианоз кожи и слизистых оболочек; изменение частоты, ритма, глубины дыхания; изменение газового состава артериальной крови (гипоксемия – раО2 < 60 мм рт. ст., гиперкапния – раСО2 > 45 мм рт. ст.).

Классификация (виды) дыхательной недостаточности

I. По этиологии: лёгочные (интрапульмональные) и нелёгочные (экстрапульмональные) причины дн.

Лёгочные причины: различные нарушения газообменной функции лёгких – нарушение вентиляции, лёгочного кровотока, диффузии газов через альвеолярно-капиллярную мембрану (например, бронхит, эмфизема, пневмония, отёк легких и др.).

Внелёгочные причины:

• Расстройства механизмов нейрогенной регуляции внешнего дыхания (например, травмы, нарушение мозгового кровотока, интоксикации, опухоли мозга).

• Расстройства функции дыхательной мускулатуры (например, миалгия, миодистрофия межрёберных мышц).

• Нарушения дыхательных экскурсий грудной клетки (например, травмы рёбер или позвоночника, анкилоз суставов рёбер и др.).

• Системная недостаточность кровообращения (например, сердечная недостаточность).

II. По течению: острая и хроническая.

• При острой ДН нарушения газового состава артериальной крови развиваются в течение дней, часов, минут (например, тромбоэмболия лёгочной артерии, механическая асфиксия).

• При хронической ДН нарушение газового состава артериальной крови развивается постепенно, в течение нескольких месяцев или лет. Является следствием длительно протекающих патологических процессов в лёгких, приводящих к нарушениям функции аппарата внешнего дыхания и кровообращения в малом круге (например, хроническая пневмония, пневмосклероз, эмфизема легких и др.).

Клинически выделяют три степени хронической дыхательной недостаточности:

1-я степень – включение компенсаторных механизмов и возникновение одышки только в условиях повышенной нагрузки. Больной выполняет полный объем только повседневных нагрузок.

2-я степень – возникновение одышки при незначительном физическом напряжении. Повседневные нагрузки больной выполняет с трудом. Гипоксемии может и не быть (за счёт компенсаторной гипервентиляции). Лёгочные объёмы имеют отклонения от должных величин.

3-я степень – одышка выражена даже в покое. Резко снижена способность выполнять даже незначительные нагрузки. Выраженная гипоксемия.

Для выявления скрытой формы хронической дыхательной недостаточности, уточнения патогенеза, определения резервов системы дыхания проводят функциональные исследования при дозированной физической нагрузке.

III. По степени компенсации: компенсированная и декомпенсированная ДН.

• Компенсированная ДН – газовый состав артериальной крови (раО2, раСО2) не выходит за пределы нормального диапазона за счет гиперфункции аппарата внешнего дыхания – (использования компенсаторных защитных механизмов – дыхание, почки и др.). Изменения раО2, раСО2 выявляются при выполнении дозированной физической нагрузки.

• Декомпенсированная ДН – изменения газового состава артериальной крови выявляются в покое.

IV. Формы дыхательной недостаточности по патогенезу: гиповентиляционная и паренхиматозная (клинически выделяют ещё смешанную форму ДН, см. рис.1).

Гиповентиляционная (гиперкапническая) форма ДН возникает вследствие нарушений обмена газов между атмосферным воздухом и альвеолами лёгких (т.е. в результате нарушений лёгочной вентиляции).

Причины: бронхиты, бронхиальная астма, эмфизема лёгких, травмы грудной клетки, нарушение мозгового кровообращения и т.д.

В основе патогенеза: альвеолярная гиповентиляция.

Для гиповентиляционной формы ДН характерны изменения в артериальной крови: гипоксемия (↓раO₂); гиперкапния (↑ раСO₂); первичный респираторный (газовый) ацидоз (рН < 7,35).

Паренхиматозная (гипоксемическая) форма ДН возникает вследствие нарушений газообмена между альвеолами лёгких и кровью.

Причины: пневмонии, фиброз лёгких, отёк лёгких, сосудистая патология лёгких (например, тромбоэмболия лёгочной артерии – ТЭЛА), респираторный дистресс-синдром взрослых и др.

В основе патогенеза лежат следующие механизмы:

• нарушение диффузии газов через АКМ;

• расстройства лёгочного кровотока,

• нарушение вентиляционно-перфузионных отношений (адекватности вентиляции и лёгочного кровотока).

Для паренхиматозной формы ДН характерны изменения в артериальной крови: гипоксемия; нормокапния; первичные респираторные нарушения кислотно-основного состояния отсутствуют.

Таким образом, патогенетическими факторами недостаточности внешнего дыхания – т.е. типовыми формами патологии внешнего дыхания являются:

• нарушение альвеолярной вентиляции (лёгочной вентиляции);

• нарушение диффузии газов через АКМ;

• нарушение лёгочного кровотока (перфузии);

• нарушение вентиляционно-перфузионных отношений.

Рис. 1. Клинические формы дыхательной недостаточности и изменения газового состава

артериальной крови при них