Скачиваний:
765
Добавлен:
09.12.2013
Размер:
6.47 Mб
Скачать

1. Вентиляция

Вентиляция обычно измеряется как суммарный объем выдоха за минуту (минутная вентиляция, или минутный объем дыхания — Vmin, МОД). При постоянном дыхательном объеме:

Минутный объем дыхания = Частота дыхания х Дыхательный объем.

У взрослого человека в состоянии покоя МОД равен в среднем 5 л/мин.

Не вся газовая смесь, поступившая в легкие во время вдоха, достигает альвеол; некоторое ее количество остается в дыхательных путях и выдыхается, не подвергаясь обмену с альвеолярным газом. Эта часть дыхательного объема (VT), не принимающая участия в газообмене, называется мертвым пространством (VD). Альвеолярная вентиляция (VA) — это та часть газа, поступающего в легкие за одну минуту, которая действительно принимает участие в газообмене.

VA = ЧД X (VT-VР).

Рис. 22-12. Зависимость работы дыхания от частоты дыхания у здорового человека, у пациента с повышенным эластическим сопротивлением и у пациента с повышенным сопротивлением дыхательных путей. (С разрешения. Из: Nunn J. F. Applied Respiratory Physiology, 3rd ed Butterworths, 1987.)

Мертвое пространство включает объем дыхательных путей, в которых не происходит газообмен (анатомическое мертвое пространство), и объем неперфузируемых альвеол (альвеолярное мертвое пространство). Сумма анатомического и альвеолярного мертвого пространства называется физиологическим мертвым пространством.

В норме у взрослого человека при вертикальном положении тела мертвое пространство равно 150 мл (примерно 2 мл/кг) и практически состоит только из анатомического мертвого пространства. Вес человека в фунтах приблизительно соответствует объему мертвого пространства в миллилитрах (1 фунт — 453 г.— Примеч. пер.). Объем мертвого пространства может изменяться под влиянием многих факторов (табл. 22-3).

Самостоятельное дыхание во время бодрствования

Самостоятельное дыхание в условиях анестезии

ИВЛ на фоне действия миорелаксантов

Рис. 22-13. Положение диафрагмы в конце выдоха (прерывистая линия) при самостоятельном дыхании во время бодрствования, при самостоятельном дыхании в условиях анестезии и при ИВЛ на фоне действия миорелаксантов. Заштрихованная зона показывает экскурсию диафрагмы. (С разрешения. Из: Froese А. В., Вгуап А. С. Effects of anesthesia and paralysis on diaphragmatic mechanics in man. Anesthesiology, 1974; 41: 242.)

Дыхательный объем у взрослых в среднем равен 450 мл (6 мл/кг), а отношение VD/VT в норме — 33 %. Эта величина может быть подсчитана по уравнению Бора:

VD/Vt= (РAСО2- РЕСО2)/РАСO2,

где РAСО2 — альвеолярное напряжение углекислого газа, а РЕСО2 — напряжение углекислого газа в смешанном выдыхаемом воздухе. Это уравнение применимо в клинике, если вместо РAСО2 использовать напряжение углекислого газа в артериальной крови (РаСО2), так как они приблизительно равны между собой, а в качестве РЕСО2 — среднюю величину РЕСО2, измеренную в течение нескольких минут.

Регионарные различия вентиляции в легких

Вне зависимости от положения тела альвеолярная вентиляция в легких происходит неравномерно. Правое легкое вентилируется лучше, чем левое (53 и 47 % соответственно), и нижерасположенные зоны обоих легких вентилируются лучше, чем вышерасположенные, так как в результате действия силы тяжести создается градиент внутриплевралъного (и, соответственно, транспулъмоналъного) давления. Внутриплевральное давление возрастает (становится менее отрицательным) на 1 см вод. ст. сверху вниз на каждые 3 см протяженности легких. В результате альвеолы из различных зон оказываются в разных точках кривой легочной растяжимости (рис. 22-14). Альвеолы в верхних отделах легких из-за более высокого транспульмонального давления расправлены почти максимально, относительно нерастяжимы и значительно меньше увеличиваются в объеме во время вдоха. И наоборот, альвеолы в нижних отделах легких благодаря более низкому транспульмональному давлению более растяжимы и больше увеличиваются во время вдоха. Сопротивление дыхательных путей также способствует возникновению регионарных различий в легочной вентиляции. Конечный альвеолярный объем при вдохе определяется исключительно растяжимостью только в том гипотетическом случае, если время вдоха не ограничено. В действительности же время вдоха лимитировано частотой дыхания и временем, необходимым для выдоха; следовательно, слишком короткое время вдоха не позволит альвеолам достичь ожидаемого объема. Кроме того, заполнение альвеол воздухом происходит по экспоненте, которая зависит как от растяжимости, так и от сопротивления дыхательных путей. Поэтому даже при нормальной продолжительности вдоха изменения растяжимости или сопротивления могут препятствовать полному расправлению альвеол.

ТАБЛИЦА 22-3. Факторы, влияющие на величину мертвого пространства

Фактор

Эффект

Положение тела

Вертикальное

Лежа на спине

Состояние дыхательных путей

Шея разогнута

Шея согнута

Пожилой возраст

Установка воздуховода

ИВЛ

Лекарственные препараты

Холиноблокаторы

Легочный кровоток

Эмболия легочной артерии

Артериальная гипотония

Заболевания легких

Постоянные времени

Расправление легких во время вдоха можно описать математически с использованием постоянной времени, τ.

τ = Общая растяжимость х Сопротивление дыхательных путей.

Время, соответствующее 1 τ — это время, необходимое для расправления альвеолы на 63 % от максимального объема. Расправление на 99 % требует времени, равного 4 τ.

Регионарные различия в сопротивлении или растяжимости не только влияют на расправление альвеол, но могут стать причиной асинхронного заполнения альвеол во время вдоха; некоторые альвеолы продолжают заполняться и тогда, когда из других альвеол газ уже начал выходить.

Если человек, не имеющий патологии органов дыхания, будет дышать с максимальной частотой, постоянные времени в регионах его легких изменятся. При частом поверхностном дыхании верхние отделы легких начинают вентилироваться лучше нижних.

Соседние файлы в папке Клиническая анестезиология (Морган)