30.Количественная характеристика вентиляции легких.

К оличественным показателем вентиляции легких является минутный объем дыхания (МОД — VE ) величина, характеризующая общее количество воздуха, которое проходит через легкие в течение 1 мин. Ее можно определить как произведение частоты дыхания (R) на дыхательный объем (VT) : VE = VT • R. Величина минутного объема дыхания определяется метаболическими потребностями организма и эффективностью газообмена. Необходимая вентиляция достигается различными комбинациями частоты дыхания и дыхательного объема. У одних людей прирост минутной вентиляции осуществляется учащением, у других — углублением дыхания.

У взрослого человека в условиях покоя величина МОД в среднем составляет 8 л.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин при выполнении максимальных по частоте и глубине дыхательных движений. Эта величина чаще всего имеет теоретическое значение, так как невозможно поддерживать максимально возможный уровень вентиляции в течение 1 мин даже при максимальной физической нагрузке из-за нарастающей гипокапнии. Поэтому для его кос¬ венной оценки используют показатель максимальной произвольной вентиляции легких. Он измеряется при выполнении стандартного12-секундноготеста с максимальными по амплитуде дыхательными движениями, обеспечивающими величину дыхательного объема (VT) до2—4л, и с частотой дыхания до 60 в 1 мин.

МВЛ в значительной степени зависит от величины ЖЕЛ (VC). У здорового человека среднего возраста она составляет 70—100л *мин- 1 ; у спортсмена доходит до 120— 150 л • мин- 1 .

31.Альвеолярная вентиляция легких.

Газовая смесь, поступившая в легкие при вдохе, распределяется на две неравные по объему и функциональному значению части. Одна из них не принимает участия в газообмене, так как заполняет воздухоносные пути (анатомическое мертвое пространство — Vd) и неперфузируемые кровью альвеолы (альвеолярное мертвое пространство). Сумма анатомического и альвеолярного мертвых пространств называется физиологическим мертвым пространством. У взрослого чeлoвeкa в положении стоя, объем мертвого пространства (Vd) составляет 150 мл воздуха находящегося в основном в воздухоносных путях. Эта часть дыхательного объема, участвует в вентиляции дыхательных путей и неперфузируемых альвеол. Отношение Vd к VT составляет 0,33. Ее величину можно рассчитать по уравнению Бора

Vd = (F A CO2 - FE C O2 / FA C O2 - F1 CO2 ) • VT,

где FA , FE, F1 CO2 — концентрация СО2 в альвеолярном, выдыхаемом и вдыхаемом воздухе.

Другая часть дыхательного объема поступает в респираторный отдел, представленный альвеолярными протоками, альвеолярными мешочками и собственно альвеолами, где принимает участие в газообмене. Эта часть дыхательного объеманазывается альвеолярным объемом. Она обеспечивает вентиляцию альвеолярного пространства. Объем альвеолярнрй вентиляции (VA) рассчитывают по формуле:

V A = VE - (R • Vd).

Как с л е д у е т из формулы, не весь вдыхаемый воздух участвует в газообмене, поэтому альвеолярная вентиляция всегда меньше легочной вентиляции. Показатели альвеолярной вентиляции, легочной вентиляции и мертвого пространства связаны следующей формулой:

Vd/Ve = Vd/VT = 1 - Va/Ve.

Газообмен наиболее эффективен, если альвеолярная вентиляция и капиллярная перфузия распределены равномерно по отношению друг к другу. В норме вентиляция обычно преимущественно осуществляется в верхних отделах легких, в то время как перфузия — преимущественно в нижних. Вентиляционно-перфузионное соотношение становится более равномерным при нагрузке.

Повышение соотношения объема мертвого пространства к дыхательному объему (Vd/VT) или увеличенная разница парциального напряжения кислорода в артериях и альвеолах являются неспецифическими критериями неравномерности распределения газообмена, однако эти изменения могут быть вызваны и другими причинами.

Наиболее важными особенностями альвеолярной вентиляции являются:

•интенсивность обновления газового состава, определяемая соотношением альвеолярного объема и альвеолярной вентиляции;

•изменения альвеолярного объема, которые могут быть связаны либо с увеличением или уменьшением размера вентилируемых альвеол, либо с изменением количества альвеол, вовлеченных в вентиляцию;

•различия внутрилегочных характеристик сопротивления и эластичности, приводящие к асинхронности альвеолярной вентиляции;

•поток газов в альвеолу или из нее определяется механическими характеристиками легких и дыхательных путей, а также силами (или давлением), воздействующими на них. Механические характеристики обусловлены главным образом сопротивлением дыхательных путей потоку воздуха и эластическими свойствами легочной паренхимы.

Хотя существенные изменения размеров альвеол могут произойти за короткий промежуток времени, линейная скорость потока воздуха внутри альвеол очень мала.

Неравномерность альвеолярной вентиляции обусловлена и гравитационным фактором — разницей транспульмонального давления в верхних и нижних отделах грудной клетки. В вертикальном положении в нижних отделах это давление выше примерно на 8 см вод. ст. (0,8 кПа). Апико-базальный градиент всегда присутствует независимо от степени воздухонаполненности легких и в свою очередь определяет наполнение воздухом альвеол в разных отделах легких.

Любое повышение альвеолярного транспорта О2 и СО2 , например при физической нагрузке, сопровождается повышением градиентов концентрации газов, которые способствуют возрастанию их смешивания в альвеолах. Нагрузка стимулирует альвеолярное смешивание путем повышения потока вдыхаемого воздуха и возрастания кровотока, повышает альвеолярно-капиллярный градиент давления дляО2 и СО2.

Феномен коллатеральной вентиляции важен для оптимального функционирования легких. Существует три типа коллатеральных соединений:

•интеральвеолярные, или поры Кона. Каждая альвеола в норме имеет около 50 интеральвеолярных соединений от 3 до 13 мкм в диаметре; эти поры увеличиваются в размере с возрастом;

•бронхоальвеолярные соединения, или каналы Ламберта, которые при¬ сутствуют в норме у детей и взрослых и иногда достигают в диаметре 30 мкм;

•межбронхиолярные соединения, или каналы Мартина, которые не встречаются у здорового человека и появляются при некоторых заболе¬ ваниях, поражающих дыхательные пути и легочную паренхиму.

Гравитация также оказывает влияние на легочный кровоток. Региональная перфузия единицы легочного объема возрастает по направлению от верхушек к базальным отделам легких в большей степени, чем это происходит с вентиляцией. Поэтому в норме вентиляционно-перфузионное отношение (Va/Qc) снижается от верхушек к нижним отделам. Вентиляционно-перфузионные отношения зависят от положение тела, возраста и величины растяжения легких.