1. Вентиляция

Вентиляция обычно измеряется как суммарный объем выдоха за минуту (минутная вентиляция, или минутный объем дыхания — V_min, 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 (V₇), не принима­ющая участия в газообмене, называется мертвым пространством (V₀). Альвеолярная вентиляция (V_A) — это та часть газа, поступающего в легкие за одну минуту, которая действительно принимает участие в газообмене.

V_A = 4flx (V₁-V₀).

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 называет-

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.)

ся 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 соответ-

Самостоятельное дыхание во время бодрствования

Самостоятельное дыхание в условиях анестезии

ствует объему мертвого пространства в милли­литрах (1 фунт — 453 г.— Примеч. пер.). Объем мертвого пространства может изменяться под влиянием многих факторов (табл. 22-3).

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

V_D/V_T - (PACO₂- РЕС0₂)/РдС0₂,

где РлСО₂ — альвеолярное напряжение углекислого газа, a PnCO₂ — напряжение углекислого газа в сме­шанном выдыхаемом воздухе. Это уравнение при­менимо в клинике, если вместо РлСО₂ использовать напряжение углекислого газа в артериальной крови (PaCO₂), так как они приблизительно равны между собой, а в качестве PeCO₂ — среднюю величину PcCO₂, 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 обоихлегких 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

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 A. В., Bryan A. С. Effects of anesthesia and paralysis on diaphragmatic mecha­nics in man. Anesthesiology, 1974; 41: 242.)

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

Фактор	Эффект
Положение тела
Вертикальное	t
Лежа на спине	I
Состояние дыхательных путей
Шея разогнута	t
Шея согнута	i
Пожилой возраст	t
Установка воздуховода	1
ИВЛ	t
Лекарственные препараты
Холиноблокаторы	t
Легочный кровоток
Эмболия легочной артерии	t
Артериальная гипотония	t
Заболевания легких	t

(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.

Постоянные времени

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

т = Общая растяжимость х

х Сопротивление дыхательных путей.

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

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.