пат. физиология весь диск / пф dergunov

2.Альвеолярная вентиляция — часть воздуха, вентилирующая альвеолярное пространство (АВ или Va).

3.Давление в плевральной полости, определяемое по формуле:

Рпл. = Ратм. – Рэл.л.,

где:

Рпл. — давление в плевральной полости, мм вод. ст.;

Ратм. — атмосферное давление, мм рт. ст.; Рэл.л. — давление эластической тяги легкого, мм вод. ст.

В норме Рпл. в конце выдоха на 3–5 см вод. ст., а на высоте вдоха — на 6–8 см вод. ст. ниже атмосферного.

4. Альвеолярное давление, определяемое по формуле:

Рал. = Рэл.л. + Рпл.,

Рал. = Ррот.,

где:

Рал. — альвеолярное давление, мм вод. ст.; Рэл.л. — давление эластической тяги легкого, вод. ст;

Ррот. — давление в ротовой полости, которое измеряется манометром.

5. Трансбронхиальное давление, определяемое по формуле:

Ртб. = Рал. – Ррот.,

где:

Ртб. — трансбронхиальное давление, мм вод. ст.; Рал. — альвеолярное давление, мм вод. ст.; Ррот. — давление в ротовой полости, мм вод. ст.

6. Транспульмональное давление (Ртп.)

Ртп. = Ррот. – Рпл.,

где:

Ртп. — транспульмональное давление, мм вод. ст.; Рпл. — давление в плевральной полости, мм вод. ст.; Ррот. — давление в ротовой полости, мм вод. ст.

Транспульмональное давление преодолевает эластическое со противление легочной ткани.

11

7. Общее сопротивление, которое преодолевает дыхательная мускулатура в процессе вентиляции легких. Данная величина определяется по формуле:

Р = Рэл. + Рэф. + Ргр.кл.,

где:

Р — общее сопротивление, мм вод. ст.; Рэл. — эластическое сопротивление легочной ткани и грудной клетки, мм

вод. ст., определяемое по формуле: Рэл. = Рэл.л. + Ргр.кл.; Ргр.кл. — эластическое сопротивление грудной клетки, мм вод. ст.

Рфр. — фрикционное (неэластическое, вязкое) сопротивление состоит, в основном, из аэродинамического сопротивления дви жению воздуха по бронхам (Раэр.) и вязкого сопротивления тка ней. В норме общее неэластическое сопротивление легких на 80–90% создается сопротивлением воздухоносных путей и лишь на 10–20% — сопротивлением тканей.

8. Инерционное сопротивление (Рин.) связано с преодолением инерции отдельных компонентов аппарата дыхания и может иметь значение только при частой смене дыхательных фаз. Этой составляющей пренебрегают, т. к. при обычной частоте дыхания Рин. чрезвычайно мало.

Отсюда:

Рин. = Рэл. + Раэр.,

где:

Рин. — инерционное сопротивление, мм вод. ст.; Рэл. — эластическое сопротивление легочной ткани и грудной клетки, мм

вод. ст., определяемое по формуле: Рэл. = Рэл.л. + Ргр.кл.; Раэр. — аэродинамическое сопротивление движения воздуха по бронхам.

9. Растяжимость легочной ткани определяется по формуле:

Сл. = DV/DPэл.л.,

где:

Сл. — растяжимость легочной ткани, мм; DV — изменение легочного объема,%;

DPэл. л. — изменение давления эластической тяги легких, мм вод. ст.

12

Поскольку Рэл.л. определяется разностью между атмосферным и плевральным давлением (Рэл.л. = Ратм. – Рпл.), то

Сл. + DV : DPпл..

Эта величина рассчитывается на уровне ФОЕ, т. е. на уровне спокойного выдоха, когда эластическая тяга легких уравновеше на эластической тягой грудной клетки. При спокойном вдохе (объемом примерно 0,5 л) увеличение Рэл.л. (DPпищ.) приводит к растяжению легочной паренхимы на величину объема вдоха (DV).

Возможно определение статической (Сстат.) и динамической (Сдин.) растяжимости. Первая определяется при медленном вдохе из положения глубокого вдоха, вторая — при дыхании с различ ной частотой.

Сстат. позволяет судить об эластическом сопротивлении легоч ной ткани. Она увеличивается при эмфиземе, уменьшается при ригидности легких. На уровне ФОЕ + 0,5 л Сстат.. В норме со ставляет:

— у мужчин 0,2 л × см вод. ст.–1;

— у женщин 0,17 л × см вод. ст.–1.

Существует формула расчета должной величины растяжимо сти для лиц обоего пола:

Смл. × см вод. ст.–1 = 2,6 × Рост. (см) – 256.

В норме Сстат. = Сдин. Уменьшение Сдин. по сравнению с Сстат. свидетельствует о негомогенности легочной ткани, а нарастание этой разницы при увеличении ЧД характеризует наличие диста льной бронхиальной непроходимости. В этом случае суженные мелкие бронхи как бы исключают соответствующие участки лег ких из вентиляции и их вклад в величину растяжимости легких нивелируется.

Для характеристики неэластического сопротивления вводит ся понятие аэродинамическое сопротивление (Raw).

13

10. Аэродинамическое сопротивление определяется по формуле:

Raw = Pтб. : V = (Ррот. – Рал.) : V,

где:

V — величина потока, которая в свою очередь определяется по формуле:

V = P × r4 : 8h × l,

где:

r — радиус трубки; l — длина трубки; h — вязкость газа.

Таким образом, аэродинамическое сопротивление прямо пропорционально вязкости газа, длине трубке и обратно про порционально радиусу трубки в четвертой степени (закон Пуа зейля). Поэтому если ширина просвета бронха уменьшается вдвое, то сопротивление потоку увеличивается в 16 раз.

11.Работа дыхания — интегративный показатель, меняю щийся при большинстве заболеваний, связанных с нарушением механики дыхания.

Если в норме работа дыхательной мускулатуры по преодоле нию упругого и вязкого (эластического и аэродинамического) сопротивлений составляет при общей вентиляции (МОД — 10 л/мин) всего 0,25 кг/м, то у больных с выраженной патоло гией системы внешнего дыхания она может возрасти в 2–4 раза. Соответственно энергетическим затратам возрастает и кисло родная стоимость дыхания. Если при спокойном дыхании у здо рового человека на работу дыхательных мышц затрачивается примерно 2–5%, а при тяжелой физической работе — до 20–30% поглощенного кислорода, то при выраженной патоло гии легких дыхательные мышцы потребляют 20–30% общего объема кислорода в покое.

12.Спирографическое исследование.

Основу спирографического исследования составляет опреде ление жизненной емкости легких (ЖЕЛ), объема форсирован ного выдоха за 1 с (ОФВ1) с расчетом индекса Тиффно в % (норма 75%).

14

Индекс Тиффно = (ОФВ1 : ЖЕЛ) × 100,

где:

ОФВ1 — объем форсированного выдоха за 1 с, л; ЖЕЛ — жизненная емкость легких, л.

Этот показатель снижается при обструктивном синдроме,

т.к. уменьшается ОФВ1 при незначительном изменении ЖЕЛ. При рестриктивном синдроме за счет пропорционального

уменьшения всех легочных объемов индекс Тиффно не меняет ся или даже увеличивается (относительно быстрый выдох мало го объема воздуха).

В качестве показателей бронхиальной проходимости исполь зуют также максимальную вентиляцию легких (МВЛ) и так на зываемый дыхательный коэффицент времени (ДКВ), который определяется по формуле:

ДКВ = время вдоха : время выдоха.

ДКВ определяется по спирограмме, в норме он составляет 1,1–1,4, увеличиваясь при бронхиальной астме.

По изменению исходной концентрации гелия в спирографе после подсоединения к нему пациента получают величину объе ма легких (Vл.):

Vл. = (C1 − C2 ) × Vсп. ,

C2

где:

С1 — концентрация гелия в замкнутой системе спирографа до смешивания; С2 — концентрация гелия в спирографе после смешивания;

Vсп. — объем газа в емкости спирографа до момента подключения пациента; Vл. — объем легких.

Показатели спирограммы (таблица 1.2, см. приложение). Границы нормы и градации отклонения от нормы показате

лей внешнего дыхания (Шик Л. Л., Канаев Н. Н., 1980) (таблица 1.3, см. приложение).

Поскольку пациент подключается к спирографу на уровне окончания спокойного выдоха, искомый объем легких (Vл.)

15

Рис. 1.1. Спирограмма

представляет собой функциональную остаточную емкость (ФОЕ). Остаточный объем (ООЛ) и общую емкость легких (ОЕЛ) расчитывают следующим образом:

ООЛ = ФОЕ – РОвыд.;

ОЕЛ = ЖЕЛ + ООЛ,

где:

ООЛ — остаточный объем легких, л; ФОЕ — форсированный объем легких, л; РОвыд — резервный объем выдоха, мл; ЖЕЛ — жизненная емкость легких, л; ОЕЛ — общая емкость легких, л.

FiO2 = Поток О2 по ротаметру + 0,21(МОД − поток О2 по ротаметру). МОД

Пример. Поток О2 по ротаметру — 2 л/мин, МОД — 6 л/мин

16

13. Определение жизненной емкости легких (ЖЕЛ). Мужчины — ЖЕЛ (мл) = (27,63 – 0,1123 × МТ) × Р. Женщины — ЖЕЛ (мл) = (21,78 – 0,101 × МТ) × Р.

Пример. Мужчина, рост (Р) — 180 см, масса тела (МТ) — 80 кг.

ЖЕЛ (мл) = (27,63 – 0,1123 × 80) × 180 = 3356.

14. Индекс респираторной адаптации (ИРА) — используется для оценки компенсаторных возможностей организма. При ин дексе более 25 компенсаторные возможности расцениваются как удовлетворительные, менее 25 — неудовлетворительные.

ЖЕЛ (мл) × проба Штанге (с) ,

ИРА =

МТ × ЧСС

где:

ЖЕЛ — жизненная емкость легких, мл; Проба Штанге — максимальное время задержки дыхания на вдохе, с; МТ — масса тела, кг;

ЧСС — частота сердечных сокращений в 1 минуту.

Пример. ЖЕЛ — 3500 мл, проба Штанге — 50 с, масса тела (мт) — 75 кг, ЧСС — 80 ударов в минуту.

ИРА = (3500 × 50) : (75 × 80) = 29,2.

15. Мертвое пространство (Vd – Dead space). Норма: 150 мл.

Vd = 2,22 × Масса тела больного (кг).

Vd = 1,0 мл × Масса тела больного (фунт).

1 фунт = 453,6 г.

Пример. МТ — 70 кг.

Vd = 2,22 × 70 = 155,4.

17

16. Физиологическое мертвое пространство (Vd : Vt – Dead space to tidal volume ratio).

Норма: 0,25–0,4 или 30% дыхательного объема.

Vd :Vt = PАCO2 − PetCO2 ,

PАCO2

где:

Vd — мертвое пространство; Vt — дыхательный объем;

PACO2 — парциальное давление углекислого газа в артериальной крови; PetCO2 — парциальное давление углекилого газа во вдыхаемом воздухе.

Vd : Vt увеличивается при нарушении перфузии в альвеолах (эмболия сосудов, выраженная гипотензия, бронхиальная астма, хронический бронхит) и уменьшается при нарушении вентиля ции в альвеолах (ателектазы).

Пример. PACO2 — 40 мм рт. ст., PetCO2 — 30 мм рт. ст. Vd/Vt = (40 – 30)/40 = 0,25.

17. Минутная альвеолярная вентиляция (Va).

Va = (Vt – Vd) × F,

где:

Va — минутная альвеолярная вентиляция; Vd — мертвое пространство;

Vt — дыхательный объем; F — частота дыханий.

Пример. Vt — 0,6 л, Vd — 0,155 л, F — 12 в минуту. Va (л/мин) = (0,6 – 0,155) × 12 = 5,34.

18. Податливость легких и грудной клетки (комплайнс). (EDC — effective dynamic complaince).

Норма: мужчины 35–45 мл/см Н2О, женщины 40–50 мл/см Н2О.

18

Vt

EDC(л см H2 O) = Ppeak − PEEP,

где:

Пример. Vt — 600 мл, Ppeak — 20 см Н2О, PEEP — 5 см Н2О.

EDC(л/см Н2О) = 600/(20 – 5) = 40.

19. Содержание в объемных % означает количество мл газа в 100 мл газовой смеси.

Ватмосферном воздухе содержится 20,9 об% кислорода, 0,03 об% углекислого газа, 79,1 об% азота.

Ввоздухе содержится также очень небольшое количество

благородных газов.

Количество поглощенного (для O2) или выделенного (для СО2) газа равно разности между количеством газа, поступившим при вдохе, и количеством газа, удаленном при выдохе.

Для кислорода:

VO2 = FUO2 × VO2 –FAO2 × VA

или

FAO2 = FUO2 – VO2 :VA ,

где:

FAO — содержание O2 в альвеолярной смеси газов;

FUO2 — содержание O2 во вдыхаемом воздухе;

VO 2 — количество поглощенного O2;

VA 2 — объем альвеолярной вентиляции.

Поскольку содержание углекислого газа во вдыхаемом возду хе можно приравнять к нулю, а объем СО2 идет в обратном на правлении, то:

VO2 = FACO2 × VA

или

19

FACO2 = VCO2 :VA ,

где:

FACO — содержание СO2 в альвеолярной смеси газов;

VCO2 2 — количество выделенного СO2;

VA — объем альвеолярной вентиляции.

Эти уравнения справедливы в том случае, если объемы газов представлены в одинаковых условиях. Однако, когда рассчиты вают поглощение O2 или выделение СO2, пользуются стандарт ным физическими условиями (STPD), тогда как дыхательные объемы и другие показатели вентиляции определяют при усло виях, имеющих место в организме (BTPS).

Поскольку альвеолярная смесь газов полностью (100%) на сыщена водяными парами, имеет температуру 37 °С и давление в альвеолах равно атмосферному, формулы, определяющие со держание O2 и СO2 в альвеолах, выглядят следующим образом:

FAO2 = FUO2 – (VO2 STPD :VA BTPS ) × (863:Pатм. − 47);

FAСO2 = (VCO2 STPD :VA BTPS ) × (863:Pатм. − 47);

где:

Pатм — атмосферное давление, мм рт. ст.;

«47» — давление водяных паров, мм рт. ст. при температуре 37 °С; «863» — фактор пересчета при переходе из системы STPD в систему BTPS; он может быть равен 0,863, если расчет производится в литрах. Остальные обозначения прежние.

Уздоровых людей в покое поглощение кислорода колеблется

впределах 250–300 мл/мин, составляя в среднем 280 мл/мин

200–250 мл/мин.

Отношение объема выделенного СO2 к объему поглощенного O2, или так называемый дыхательный коэффициент, составляет 230 : 280 = 0,8. При атмосферном давлении 760 мм рт. ст., аль веолярной вентиляции 5000 мл/мин содержание O2 во вдыхае мом воздухе (FUO2 ) 20,9 об% (0,208 мл O2 на 1 мл смеси), содер жание кислорода в альвеолярном воздухе составит 14 об%

20