To, čo sa nazýva mŕtvy priestor. Metódy výskumu a indikátory vonkajšieho dýchania

Prednáška 8. PĽÚCNA VENTOLÁCIA A PĽÚCNA DIFUZIA. VÝMENA PLYNOV V PĽÚCACH A TKANIVÁCH

Hlavné otázky : Dôležitosť dýchania pre telo. Hlavné fázy dýchacieho procesu. Dýchací cyklus. Primárne a pomocné dýchacie svaly. Mechanizmus nádychu a výdychu. Fyziológia dýchacieho traktu. Objemy pľúc. Zloženie vdychovaného, vydychovaného a alveolárneho vzduchu. Minútový objem dýchania a minútová ventilácia. Anatomický a fyziologický dýchací mŕtvy priestor. Druhy pľúcnej ventilácie. Napätie plynov rozpustených v krvi. Parciálny tlak plynov v alveolárnom vzduchu. Výmena plynov v tkanivách a pľúcach.

Úloha dýchacieho traktu vo funkcii tvorby reči.

Súbor procesov, ktoré zabezpečujú vstup O 2 do vnútorného prostredia slúžiaci na oxidáciu organických látok a odstraňovanie CO 2 z tela vyplývajúceho z tkanivového metabolizmu, sa nazýva tzv. dýchanie.

Zlatý klinec tri stupne dýchania :

1) vonkajšie dýchanie,

2) preprava plynov,

3) vnútorné dýchanie.

I. etapa - vonkajšie dýchanie je výmena plynov v pľúcach, vrátane pľúcna ventilácia a pľúcna difúzia.

Pľúcna ventilácia je proces aktualizácie plynového zloženia alveolárneho vzduchu, zabezpečujúci vstup O 2 do pľúc a odstraňovanie CO 2 z nich.

Pľúcna difúzia je proces výmeny plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou pľúcnych kapilár.

Etapa II - preprava plynu pozostáva z krvi transportujúcej kyslík z pľúc do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc.

Stupeň III - vnútorné tkanivové dýchanie je proces aktualizácie zloženia plynu v tkanivách, ktorý pozostáva z výmeny plynov medzi krvou tkanivových kapilár a tkanív, ako aj z bunkového dýchania.

Celý dýchací cyklus pozostáva z troch fáz:

1) inhalačná fáza (inspirácia),

2) fáza výdychu (výdych),

3) pauza v dýchaní.

Zmeny hlasitosti hrudnej dutiny počas dýchacieho cyklu sú spôsobené kontrakciou a relaxáciou dýchacie svaly . Delia sa na inšpiratívne A výdychový. Rozlišovať základné A pomocný inšpiračné svaly.

TO hlavné dýchacie svaly týkať sa:

1) membrána,

2) vonkajšie šikmé medzirebrové a interchondrálne svaly.

Počas hlbokého núteného dýchania zahŕňa akt inhalácie pomocné inspiračné svaly :

1) sternocleidomastoideus,

2) svaly hrudník- veľký a malý prsný sval, trapézy, kosoštvorce, zdvíhače lopatky.

Pľúca sú umiestnené vo vnútri hrudníka a sú oddelené od jeho stien pleurálna trhlina - hermeticky uzavretá dutina, ktorá sa nachádza medzi parietálnou a viscerálnou vrstvou pohrudnice.

Tlak v pleurálnej dutine je nižší ako atmosférický. Negatívny, v porovnaní s atmosférickým, tlak v pleurálnej trhline je spôsobený elastickým ťahom pľúcneho tkaniva, zameraným na kolaps pľúc. Zväčšenie objemu hrudnej dutiny počas pokojnej inšpirácie neustále spôsobuje:

1) zníženie tlaku v pleurálnej trhline na -6 -9 mm Hg,

2) expanzia vzduchu v pľúcach a ich rozťahovanie,

3) zníženie intrapulmonálneho tlaku na -2 mm Hg v porovnaní s atmosférickým tlakom,

4) prúdenie vzduchu do pľúc pozdĺž gradientu medzi atmosférickým a alveolárnym tlakom.

Zníženie objemu hrudnej dutiny počas tichého výdychu neustále spôsobuje:

1) zvýšenie tlaku v pleurálnej trhline z -6 -9 mm Hg na -3 mm Hg,

2) zníženie objemu pľúc v dôsledku ich elastickej trakcie,

3) zvýšenie intrapulmonálneho tlaku až o +2 mm Hg v porovnaní s atmosférickým tlakom,

4) uvoľňovanie vzduchu z pľúc do atmosféry pozdĺž tlakového gradientu.

Objem vzduchu, ktorý je v pľúcach po najhlbšom nádychu, sa nazýva celková kapacita pľúc (OEL).

U dospelého sa TEL pohybuje od 4200 do 6000 ml a pozostáva z dvoch častí:

1) vitálna kapacita pľúc (VC) - 3500-5000 ml,

2) zvyškový objem pľúc (RLV) - 1000-1200 ml.

Zvyškový objem pľúc - to je množstvo vzduchu, ktoré zostáva v pľúcach po čo najhlbšom výdychu.

Vitálna kapacita pľúc - to je objem vzduchu, ktorý je možné po čo najhlbšom nádychu maximálne vydýchnuť.

VC pozostáva z troch častí:

1) dychový objem (VT) - 400-500 ml,

2) inspiračný rezervný objem - asi 2500 ml,

3) rezervný výdychový objem - asi 1500 ml.

Dychový objem - je to množstvo vzduchu odstráneného z pľúc pri pokojnom výdychu po pokojnom nádychu.

Inspiračný rezervný objem - to je maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné dodatočne vdýchnuť po pokojnom nádychu.

Objem exspiračnej rezervy - to je maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné dodatočne vydýchnuť po tichom výdychu.

Výdychový rezervný objem a zvyškový objem sú funkčná zvyšková kapacita (FRC) - množstvo vzduchu zostávajúceho v pľúcach po pokojnom výdychu (2000-2500 ml).

Charakteristická je pľúcna ventilácia minútový objem dýchania(MOD) - množstvo vzduchu, ktoré sa vdýchne alebo vydýchne za 1 minútu. MOD závisí od dychového objemu a dychovej frekvencie: MOD = DO x RR.

Za normálnych podmienok človek dýcha atmosférický vzduch, ktorý obsahuje: O 2 – 21 %, CO 2 – 0,03 %, N 2 – 79 %.

Vo vydychovanom vzduchu: O 2 - 16,0 %, CO 2 - 4 %, N 2 - 79,7 %.

V alveolárnom vzduchu: O2 - 14,0 %, CO2 - 5,5 %, N2 - 80 %.

Rozdiel v zložení vydychovaného a alveolárneho vzduchu je spôsobený zmiešaním alveolárneho plynu so vzduchom dýchací mŕtvy priestor .

Rozlišovať anatomické A fyziologické mŕtvy priestor.

Anatomický dýchací mŕtvy priestor - ide o objem dýchacích ciest (od nosovej dutiny po bronchioly), v ktorých nedochádza k výmene plynov medzi vzduchom a krvou.

Fyziologický dýchací mŕtvy priestor (FMP) je objem všetkých častí dýchacieho systému, v ktorých nedochádza k výmene plynov.

Množstvo vzduchu, ktoré sa podieľa na obnove alveolárneho plynu za 1 minútu, sa nazýva minútová ventilácia (MVV). MVL je definovaná ako súčin rozdielu medzi dychovým objemom pľúc a objemom respiračného mŕtveho priestoru a respiračnou frekvenciou: MVL = (DO - DMP) x RR.

K prenosu plynov v dýchacích cestách dochádza v dôsledku konvekcie a difúzie.

Konvekčná metóda prestup v dýchacích cestách je spôsobený pohybom zmesi plynov po gradiente ich celkového tlaku.

Keď sa dýchacie cesty rozvetvujú, ich celkový prierez sa výrazne zväčšuje. Lineárna rýchlosť prúdu vdychovaného vzduchu pri približovaní sa k alveolám postupne klesá zo 100 cm/s na 0,02 cm/s. Preto sa ku konvekčnému spôsobu prenosu plynu pridáva difúzna výmena.

Difúzia plynu je pasívny pohyb molekúl plynu z oblasti s vyšším parciálnym tlakom alebo napätím do oblasti s nižším.

Parciálny tlak plynu - je to časť celkového tlaku, ktorá dopadá na akýkoľvek plyn zmiešaný s inými plynmi.

Parciálny tlak plynu rozpusteného v kvapaline, ktorý je vyvážený tlakom toho istého plynu nad kvapalinou, sa nazýva napätie plynu .

Tlakový gradient O2 smeruje do alveol, kde je jeho parciálny tlak nižší ako vo vdychovanom vzduchu. Molekuly CO 2 sa pohybujú opačným smerom. Čím je dýchanie pomalšie a hlbšie, tým intenzívnejšia je intrapulmonálna difúzia O 2 a CO 2 .

Stálosť zloženia alveolárneho vzduchu a jeho súlad s metabolickými potrebami je zabezpečený reguláciou pľúcnej ventilácie.

Existuje desať hlavných typov vetrania:

1) normálne vetranie,

2) hyperventilácia,

3) hypoventilácia,

4) eipnoe,

5) hyperpnoe,

6) tachypnoe,

7) bradypnoe,

9) dýchavičnosť,

10) asfyxia.

Normoventilácia - Ide o výmenu plynov v pľúcach, ktorá zodpovedá metabolickým potrebám organizmu.

Hyperventilácia - Ide o výmenu plynov v pľúcach, ktorá prevyšuje metabolické potreby tela.

Hypoventilácia - ide o výmenu plynov v pľúcach, ktorá nestačí na uspokojenie metabolických potrieb organizmu.

Eipnea - to je normálna frekvencia a hĺbka dýchania v pokoji, ktoré sú sprevádzané pocitom pohodlia.

Hyperpnoe - ide o zvýšenie hĺbky dýchania nad normál.

Tachypnoe je zvýšenie dychovej frekvencie nad normu.

Bradypnoe - zníženie dychovej frekvencie pod normálne hodnoty.

Dýchavičnosť (dýchavičnosť) je nedostatočnosť alebo sťažené dýchanie, ktoré je sprevádzané nepríjemnými subjektívnymi pocitmi.

Apnoe - ide o zastavenie dýchania v dôsledku nedostatočnej fyziologickej stimulácie dýchacieho centra.

Asfyxia - ide o zastavenie alebo útlm dýchania spojené s narušením prúdenia vzduchu do pľúc v dôsledku obštrukcie dýchacieho traktu.

K prenosu O 2 z alveolárneho plynu do krvi a CO 2 z krvi do alveol dochádza pasívne difúziou v dôsledku rozdielu parciálneho tlaku a napätia týchto plynov na oboch stranách. aerohematické bariéra. Vytvára sa vzduchová bariéra alveolokapilárna membrána, ktorý zahŕňa povrchovo aktívnu vrstvu, alveolárny epitel, dve bazálne membrány a endotel krvnej kapiláry.

Parciálny tlak O 2 v alveolárnom vzduchu je 100 mm Hg. Napätie O 2V žilovej krvi pľúcne kapiláry 40 mm Hg. Tlakový gradient 60 mmHg smeruje z alveolárneho vzduchu do krvi.

Parciálny tlak CO 2 v alveolárnom vzduchu je 40 mm Hg. Napätie CO 2 vo venóznej krvi pľúcnych kapilár je 46 mm Hg. Z krvi do alveol smeruje tlakový gradient 6 mmHg.

Malý tlakový gradient CO 2 súvisí s jeho vysokou difuzivitou, ktorá je 24-krát väčšia ako u kyslíka. Je to spôsobené vysokou rozpustnosťou oxidu uhličitého v soľných roztokoch a membránach.

Čas potrebný na to, aby krv pretiekla pľúcnymi kapilárami, je asi 0,75 s. To stačí na takmer úplné vyrovnanie parciálneho tlaku a napätia plynov na oboch stranách vzduchovo-hematickej bariéry. V tomto prípade sa kyslík rozpúšťa v krvi a oxid uhličitý prechádza do alveolárneho vzduchu. Preto sa tu venózna krv premieňa na arteriálnu krv.

Napätie O 2V arteriálnej krvi 100 mm Hg a v tkanivách menej ako 40 mm Hg. V tomto prípade je tlakový gradient väčší ako 60 mmHg smerovaný z arteriálnej krvi do tkanív.

Napätie CO 2 v arteriálnej krvi je 40 mmHg a v tkanivách asi 60 mmHg. Tlakový gradient 20 mmHg smeruje z tkanív do krvi. Vďaka tomu sa arteriálna krv v tkanivových kapilárach mení na venóznu krv.

Články systému transportu plynov sú teda charakterizované protiprúdmi dýchacích plynov: O 2 sa pohybuje z atmosféry do tkanív a CO 2 sa pohybuje opačným smerom.

Úloha dýchacieho traktu vo funkcii tvorby reči

Človek môže silou vôle meniť frekvenciu a hĺbku dýchania a dokonca ho dočasne zastaviť. To je obzvlášť dôležité vzhľadom na skutočnosť, že dýchacie cesty ľudia používajú na vykonávanie rečových funkcií.

Človek nemá špeciálny zvukotvorný rečový orgán. TO funkcia vytvárania zvuku sú prispôsobené dýchacie orgány - pľúca, priedušky, priedušnica a hrtan, ktoré spolu s orgánmi ústnej oblasti tvoria vokálny trakt .

Vzduch prechádzajúci hlasovým traktom pri výdychu spôsobuje, že hlasivky nachádzajúce sa v hrtane vibrujú. Vibrácie hlasivky je príčinou zvuku tzv hlas. Výška hlasu závisí od frekvencie vibrácií hlasiviek. Sila hlasu je určená amplitúdou vibrácií a jeho farba je určená funkciou rezonátorov - hltanu, ústnej dutiny, nosovej dutiny a vedľajších nosových dutín.

IN funkcie tvorba zvukov reči – výslovnosť , zapojené: jazyk, pery, zuby, tvrdé a mäkké podnebie. Poruchy zvukotvornej funkcie reči – dyslálie , môže súvisieť s vrodenými a získanými anomáliami ústnych orgánov – rázštepy tvrdých a mäkké podnebie, s anomáliami tvaru zubov a ich umiestnením v alveolárnych oblúkoch čeľustí, úplná alebo čiastočná edencia. Dyslália sa objavuje aj vtedy, keď je narušená sekrečná funkcia slinných žliaz, žuvacích a tvárových svalov a temporomandibulárnych kĺbov.

Objemy a kapacity pľúc

Vetranie pľúc závisí od hĺbky dýchania (dychový objem) a frekvenciu dýchania. Oba tieto parametre sa môžu líšiť v závislosti od potrieb tela.

Objemy pľúc. V pokoji je dychový objem malý v porovnaní s celkovým objemom vzduchu v pľúcach. Človek tak môže vdychovať aj vydychovať veľký dodatočný objem vzduchu. Avšak aj pri najhlbšom výdychu zostáva v alveolách a dýchacích cestách pľúc určité množstvo vzduchu. Aby bolo možné kvantitatívne opísať všetky tieto vzťahy, celkový objem pľúc je rozdelený na niekoľko zložiek; zároveň pod kapacita rozumieť kombinácii dvoch alebo viacerých komponentov (obr. 21.8).

1. Dychový objem - množstvo vzduchu, ktoré človek pri tichom dýchaní vdýchne a vydýchne.

2. Inspiračný rezervný objem – množstvo vzduchu navyše, ktoré môže človek vdýchnuť po bežnom vdýchnutí.

3. Rezervný objem výkon – množstvo vzduchu, ktoré môže človek po tichom výdychu dodatočne vydýchnuť.

4. Zvyškový objem - množstvo vzduchu zostávajúceho v pľúcach po maximálnom výdychu.

5. Vitálna kapacita pľúc– najväčšie množstvo vzduchu, ktoré je možné vydýchnuť po maximálnom vdýchnutí. Rovná sa súčtu 1, 2 a 3.

Ryža. 21.8. Objemy a kapacity pľúc. Veľkosť vitálnej kapacity pľúc a zvyškový objem (na pravej strane postavy) závisia od pohlavia a veku

6. Kapacita inhalácia – maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné vdýchnuť po pokojnom výdychu. Rovná sa súčtu 1 a 2.

7. Funkčná zvyšková kapacita – množstvo vzduch zostávajúci v pľúcach po tichom výdychu. Rovná sa súčtu 3 a 4.

8. Celková kapacita pľúc - množstvo vzduchu obsiahnutého v pľúcach vo výške maximálneho nádychu. Rovná sa súčtu 4 a 5. Zo všetkých týchto veličín najväčšia hodnota okrem dychový objem, mať vitálna kapacita pľúc a funkčná zvyšková kapacita.

Vitálna kapacita pľúc. Vitálna kapacita (VC) je indikátorom pohyblivosti pľúc a hrudníka. Napriek názvu neodráža parametre dýchania v reálnych („životných“) podmienkach, keďže ani pri najvyšších nárokoch organizmu na dýchací systém nikdy nedosiahne hĺbka dýchania maximálnu možnú hodnotu.

Z praktického hľadiska je nevhodné stanoviť „jedinú“ normu vitálnej kapacity, pretože táto hodnota závisí od viacerých faktorov, najmä od veku, pohlavia, telesnej veľkosti a polohy a od stupňa zdatnosti.

Ako je možné vidieť z obr. 21.9 sa vitálna kapacita pľúc s vekom (najmä po 40. roku) znižuje. Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka. Ženy majú vitálnu kapacitu v priemere o 25 % nižšiu ako muži. Je celkom zrejmé, že vitálna kapacita závisí od výšky, pretože veľkosť hrudníka

úmerné veľkosti zvyšku tela. U mladých ľudí možno vitálnu kapacitu vypočítať pomocou nasledujúcej empirickej rovnice:

VC (l) = 2,5 x výška (m). (1)

Teda u mužov vysokých 180 cm bude vitálna kapacita pľúc 4,5 litra. Vitálna kapacita závisí od polohy tela: vo vertikálnej polohe je o niečo väčšia ako v horizontálnej (je to spôsobené tým, že vo vertikálnej polohe pľúca obsahujú menej krvi). Napokon vitálna kapacita pľúc závisí od stupňa tréningu. Ľudia, ktorí sa venujú športu, ktorý si vyžaduje vytrvalosť, majú výrazne vyššiu vitálnu kapacitu ako netrénovaní ľudia. Zvlášť vysoký je u plavcov a veslárov (do 8 l), keďže títo športovci majú vysoko vyvinuté pomocné dýchacie svaly (pectoralis major a minor). Stanovenie vitálnej kapacity pľúc je dôležité hlavne pre diagnostiku.

Funkčná zvyšková kapacita. Fyziologická úloha funkčnej reziduálnej kapacity (FRC) je v dôsledku prítomnosti tejto kapacity v alveolárny priestor výkyvy sú vyhladené koncentrácie O2 A CO2, spôsobené rozdielmi v ich obsahu vo vdychovanom a vydychovanom vzduchu. Ak by atmosférický vzduch vstupoval priamo do alveol bez toho, aby sa zmiešal so vzduchom už obsiahnutým v pľúcach, potom by obsah O 2 a CO 2 v alveolách podliehal

Ryža. 21.9. Krivky závislosti celkovej a vitálnej kapacity pľúc a zvyškového objemu od veku pre ľudí s priemernou výškou

kolísanie v súlade s fázami dýchacieho cyklu. To sa však nestane: vdychovaný vzduch sa zmieša so vzduchom obsiahnutým v pľúcach a keďže FRC v pokoji je niekoľkonásobne väčší ako dychový objem, zmeny v zložení alveolárneho vzduchu sú relatívne malé.

Hodnota FRC, ktorá sa rovná súčtu zvyškového objemu a exspiračného rezervného objemu, závisí od množstva faktorov. V priemere u mladých mužov vo vodorovnej polohe je to 2,4 litra a u starších mužov je to 3,4 litra. Ženy majú približne o 25 % menej FRC.

Meranie objemu pľúc

Objemy vdýchnutého a vydychovaného vzduchu možno priamo merať pomocou spirometra alebo pneumotachograf. Pokiaľ ide o zvyškový objem a funkčnú zvyškovú kapacitu, možno ich určiť len nepriamo.

Spirometria. Spirometre sú zariadenia, ktoré môžu obsahovať rôzne množstvá vzduchu pri konštantnom tlaku (obr. 21.11). Najbežnejší vodný spirometer. Toto zariadenie je valec umiestnený hore nohami v nádrži s vodou. Vzduch zachytený v tomto valci nekomunikuje s vonkajším prostredím. Valec je vyvážený protizávažím. Dýchacie cesty subjektu sú prepojené širokou trubicou vybavenou náustkom s priestorom vo vnútri valca. Pri výdychu sa objem vzduchu vo valci zväčšuje a ten sa vznáša; Keď sa nadýchnete, valec klesá. Tieto zmeny objemu je možné merať pomocou kalibrovanej stupnice alebo zaznamenať pomocou ryhy na bubne kymografu (v druhom prípade tzv. spirogram).

Pneumotachografia. Ak potrebujete študovať dýchanie dlhodobo, potom je oveľa pohodlnejšie použiť tzv spirometre otvoreného typu. S ich pomocou sa nezaznamenávajú samotné dýchacie objemy, ale objemová rýchlosť vzduchu(obr. 21.10). Na to používajú pneumotachografy - zariadenia, ktorých hlavnou súčasťou je široká trubica s nízkym aerodynamickým odporom. Pri prechode vzduchu trubicou vzniká medzi jej začiatkom a koncom malý tlakový rozdiel, ktorý je možné zaznamenať pomocou tlakomerov. Toto tlakový rozdiel je priamo úmerný objemovej rýchlosti prúdu vzduchu, t.j. množstvo vzduchu, ktoré prejde prierezom rúrky za jednotku času. Krivka zmien tohto objemová rýchlosť volal pneumotachogram. Na základe pneumotachogramu, čo je záznam dV/dt, je možné získať požadovaný objem vzduchu V integráciou:

V=∫Δ V/ ΔtΔt

Väčšina pneumotachografov má elektronickú integračnú jednotku, takže krivka dychového objemu (spirogram) sa priamo zaznamenáva súčasne s pneumotachogramom.

Meranie funkčnej zvyškovej kapacity (FRC).

Keďže FRC je množstvo vzduchu zostávajúceho v pľúcach na konci výdychu, dá sa merať len nepriamymi metódami. Princíp takýchto metód spočíva v tom, že do pľúc sa vstrekuje buď cudzí plyn, ako je hélium (metóda chovu), alebo zmyť dusík obsiahnutý v alveolárnom vzduchu, čo prinúti subjekt dýchať čistý kyslík (spôsob prania). V oboch prípadoch sa požadovaný objem vypočíta na základe konečnej koncentrácie plynu.

Ryža. 21.10. Princíp činnosti pneumotachografu. Tlakový rozdiel medzi oboma koncami trubice, ktorá má určitý aerodynamický odpor a je spojená s náustkom, je úmerný objemovej rýchlosti prúdenia vzduchu V. Krivka zmien tejto rýchlosti sa nazýva pneumotachogram a krivka zmeny integrálu tejto rýchlosti v čase, t.j. objem dýchania, je spirogram

Ryža. 21.11. Princíp stanovenia funkčnej zvyškovej kapacity metódou riedenia héliom. Hore- vybavenie a dýchací systém subjekt v počiatočnom stave; hélium (červené bodky) sa nachádza len v spirometri, kde je jeho obsah 10 obj. %. Na spodku-úplná a rovnomerná distribúcia hélia medzi pľúcami (funkčná zvyšková kapacita) a spirometrom po ukončení štúdie;

koncentrácia hélia je 5 obj.%

Na obr. 21.11 ilustruje spôsob chovu hélium Spirometer uzavretý typ naplnené zmesou plynov. Nech je celkový objem zmesi 3 litre a objemy O 2 a He 2,7 a 0,3 litra. V tomto prípade bude počiatočný obsah (frakcia) hélia F He 1 0,1 ml na 1 liter zmesi. Po tichom výdychu začne subjekt dýchať zo spirometra a výsledkom je, že molekuly hélia sú rovnomerne rozdelené medzi objem pľúc rovný FRC a objem spirometra Vsp. Hélium veľmi pomaly difunduje cez tkanivá a jeho prenos z alveol do krvi možno zanedbať. Po niekoľkých minútach, keď sa obsah hélia v pľúcach a spirometri vyrovná, sa tento obsah (F He 2) zmeria pomocou špeciálnych prístrojov. Predpokladajme, že v našom prípade je to 0,05 ml He na 1 ml zmesi. Pri výpočte FRC vychádzame zo zákona zachovania hmoty: celkové množstvo hélia, ktoré sa rovná súčinu objemu V a koncentrácie F, musí byť v počiatočnom stave a po zmiešaní rovnaké:

Vspoločný podnikF On 1 = Vsp+ FOEF On 2 (2)

Nahradením vyššie uvedených údajov do tejto rovnice môžete vypočítať FRC:

NEPRIATEĽ =Vsp (F On 1 – F On 2 )/ F On 2 = 3 (0.1–0.05)/0.05 = 3 l. (3)

Použitím metóda preplachovania dusíkom Po pokojnom výdychu subjekt niekoľko minút dýcha čistý kyslík. Do spirometra vstupuje vydychovaný vzduch a spolu s ním do spirometra prechádzajú aj molekuly dusíka obsiahnuté v pľúcach. Poznať objem vydychovaného vzduchu, počiatočný obsah N 2 ; v pľúcach a konečný obsah N 2 v spirometri možno FRC vypočítať pomocou rovnice podobnej ako (3).

Pri praktickej aplikácii týchto metód je potrebné vykonať určité úpravy. Nevýhodou oboch spôsobov je navyše to, že u pacientov s nerovnomernou ventiláciou niektorých častí pľúc trvá veľmi dlho, kým sa plyny úplne zriedia alebo vyplavia. V tomto ohľade sa meranie FRC nedávno rozšírilo integrálny pletyzmograf.

Anatomický a funkčný mŕtvy priestor

Anatomický mŕtvy priestor. Anatomický mŕtvy priestor je objem dýchacích ciest, pretože v nich nedochádza k výmene plynov. Tento priestor zahŕňa nosnú a ústnu dutinu, hltan, hrtan, priedušnicu, priedušky a bronchioly. Množstvo mŕtveho priestoru závisí od výšky a polohy tela. Dá sa približne predpokladať, že sediaci človek má objem mŕtveho priestoru(v mililitroch) sa rovná dvojnásobná telesná hmotnosť(v kilogramoch). U dospelých je to asi 150 ml. Pri hlbokom dýchaní sa zvyšuje, pretože keď sa hrudník rozširuje, rozširujú sa priedušky a bronchioly.

Meranie objemu mŕtveho priestoru. Výdychový (dýchací) objem(Vd) pozostáva z dvoch zložiek - objemu vzduchu vychádzajúceho z mŕtvy priestor(Vmp) a objem vzduchu z alveolárny priestor(Va) Indikátory súvisiace s alveolárnym vzduchom sú tiež označené veľkým písmenom (A) v dolnom indexe, aby sa odlíšili od podobných indikátorov arteriálnej krvi (pozri J. West „Physiology of Respiration. Fundamentals“ . M.: Mir, 1988). .

Vd = Vmp + Va (4)

Na štúdium funkcie pľúc je dôležité merať obe tieto zložky oddelene. Pokiaľ ide o určenie funkčnej zvyškovej kapacity, tu používame nepriame metódy. Vychádzajú z toho, že obsah dýchacích plynov (O 2 a CO 2) vo vzduchu z mŕtvych a z alveolárneho priestoru je rozdielny. Obsah plynov vo vzduchu mŕtveho priestoru je podobný ako vo vzduchu vstupovanom pri inhalácii (inspirácii) (Fi).

VdFe =Vt.tFa +VAFA (5)

Dosadením výrazu pre Va z rovnice (4) a vykonaním transformácií dostaneme

Vmp/Vl= (Fe –FA)/ (Fa -Fa) (6)

Táto rovnosť sa nazýva Bohrova rovnica, platí pre akýkoľvek dýchací plyn. Pre CO 2 sa to však dá zjednodušiť, keďže obsah tohto plynu vo vdychovanom vzduchu je Fi spol 2 blízko nule

Vt.t/Vd= (FA co2 – Fuh co2 )/ FA co2 (7)

Pomer objemu mŕtveho priestoru k objemu výdychu možno vypočítať pomocou rovníc (6) a (7). Hodnoty obsahu plynu pre frakcie uvedené na pravej strane rovnice možno určiť analýzou plynu (pri určovaní plynov v alveolárnom vzduchu vznikajú určité ťažkosti). Nech analýza plynu poskytne nasledujúce hodnoty: FA spol 2 = 0,056 ml CO 2 a Fuh spol 2 = 0,04 ml CO 2 ; na 1 ml zmesi. Potom Vmp/Vd = 0,3, t.j. objem mŕtveho priestoru je 30 % výdychového objemu.

Funkčný mŕtvy priestor. Pod funkčný (fyziologický) mŕtvy priestor pochopiť všetky tie časti dýchacieho systému, v ktorých nedochádza k výmene plynov. Funkčný mŕtvy priestor na rozdiel od anatomického zahŕňa nielen dýchacie cesty, ale aj tie alveoly, ktoré sú ventilované, ale nie prekrvené. V takýchto alveolách je výmena plynov nemožná, hoci dochádza k ventilácii. IN zdravé pľúca počet takýchto alveol je malý, takže normálne sú objemy anatomického a funkčného mŕtveho priestoru takmer rovnaké. Pri niektorých poruchách funkcie pľúc, kedy sú pľúca vetrané a nerovnomerne zásobované krvou, však môže byť objem druhého výrazne väčší ako objem prvého.

Meranie vetrania

Minútový objem dýchania. Minútový objem dýchania, t. j. objem vzduchu vdýchnutého (alebo vydýchnutého) za 1 minútu, sa podľa definície rovná súčinu dychového objemu a frekvencie dýchacích pohybov. Výdychový objem je zvyčajne menší ako vdychovaný objem, pretože absorpcia O 2 prevyšuje množstvo uvoľneného CO 2 (respiračný kvocient menej ako 1. Pre väčšiu presnosť by sa mali rozlišovať inspiračné a exspiračné minútové objemy dýchania. Pri výpočte ventilácie je zvykom vychádzať z exspiračných objemov označených „e“. Výdychový minútový objem dýchania Vе ∙ , je

V ∙ e=Vaf (8)

(bodka nad symbolom V znamená, že hovoríme o o „objeme za jednotku času“, ale nie o deriváte; Va – exspiračný dychový objem; f – frekvencia dýchacích pohybov).

Priemerná dychová frekvencia u dospelého človeka v pokoji je 14/min. Môže dôjsť k výrazným výkyvom (od 10 do 18 za 1 minútu). Dýchacia frekvencia je vyššia u detí (20–30/min); u dojčiat je to 30–40/min a u novorodencov 40–50/min.

Z rovnice (8) vyplýva, že u dospelého človeka s dychovým objemom 0,5 l a dychovou frekvenciou 14/min je minútový dychový objem 7 l/min. O fyzická aktivita v súlade so zvyšovaním potreby kyslíka sa zvyšuje aj minútový objem dýchania, ktorý pri podmienkach maximálnej záťaže dosahuje 120 l/min. Aj keď minútový objem dýchania poskytuje určité informácie o ventilácii, v žiadnom prípade neurčuje účinnosť dýchania. Určujúcim faktorom je tá časť minútového objemu dýchania, ktorá vstupuje do alveol a podieľa sa na výmene plynov.

Alveolárna ventilácia a ventilácia mŕtveho priestoru.Časť minútového objemu dýchania V ∙ uh dosiahnutie alveol je tzv alveolárna ventilácia V ∙ a; zvyšok je vetranie mŕtveho priestoru V ∙ ml

V ∙ e=Va+V ∙ ml (9)

Ventilácia ktoréhokoľvek oddelenia sa rovná súčinu objemu vzduchu prechádzajúceho týmto oddelením počas každého dýchacieho cyklu a frekvencie dýchacích pohybov ( V ∙ = Vf). Uveďme hodnoty parametrov, ktoré určujú všeobecnú ventiláciu pľúc u zdravého dospelého človeka v pokoji. Dychový objem V pozostáva zo 70 % alveolárneho objemu Va a 30 % objemu mŕtveho priestoru Vml. Preto ak Ve= Potom 500 ml

Va = 350 ml a Vml = 150 ml. Ak je dychová frekvencia 14/min, tak všeobecné vetranie bude 7 l/min, alveolárna ventilácia - 5 l/min a vetranie mŕtveho priestoru-2 l/m.

Alveolárna ventilácia slúži ako indikátor účinnosti dýchania vo všeobecnosti. Od tejto hodnoty závisí zloženie plynu udržiavané v alveolárnom priestore. Čo sa týka minútového objemu, ten len v malej miere odráža efektivitu ventilácie. Ak je teda minútový objem dýchania v norme (7 l/min), ale dýchanie je časté a plytké (V, = 0,2 l, f = 35/min), bude sa vetrať hlavne mŕtvy priestor, do ktorého vstupuje vzduch. skôr ako do alveolárnej; v tomto prípade sa vdychovaný vzduch len ťažko dostane do alveol. Takéto dýchanie sa niekedy pozoruje počas obehového šoku a je to mimoriadne nebezpečný stav. Keďže objem mŕtveho priestoru je konštantný, alveolárna ventilácia sa zvyšuje, čím hlbšie je dýchanie.

Umelé dýchanie

Zastavenie dýchania. Zastavenie dýchania, bez ohľadu na príčinu, je smrteľné. Od okamihu, keď sa zastaví dýchanie a krvný obeh, je človek v stave klinická smrť. Nedostatok O 2 a hromadenie CO 2 spravidla v priebehu 5–10 minút vedú k nezvratnému poškodeniu životne dôležitých buniek. dôležité orgány, vyúsťujúce do biologická smrť. Ak pre toto krátkodobý vykonať resuscitačné opatrenia, potom možno osobu zachrániť.

Rôzne príčiny môžu viesť k zlyhaniu dýchania, vrátane obštrukcie dýchacích ciest, poškodenia hrudníka, vážneho narušenia výmeny plynov a útlmu dýchacích centier v dôsledku poškodenia mozgu alebo otravy. Po nejakom čase po náhlom zastavení dýchania je krvný obeh stále udržiavaný: pulz je krčnej tepny stanovené do 3-5 minút po poslednom nádychu. Pri náhlej zástave srdca sa dýchacie pohyby zastavia do 30–60 s.

Zabezpečenie priechodnosti dýchacích ciest. U človeka v bezvedomí sa strácajú ochranné reflexy, vďaka ktorým sú dýchacie cesty normálne voľné. Za týchto podmienok môže vracanie alebo krvácanie z nosa alebo hrdla viesť k upchatiu dýchacích ciest (priedušnice a priedušiek). Preto, aby ste obnovili dýchanie, musíte najskôr rýchlo vyčistite si ústa A hrdla. Aj bez týchto komplikácií však môže dôjsť k upchatiu dýchacích ciest človeka v bezvedomí na chrbte jazykom v dôsledku zatiahnutia dolnej čeľuste. Aby jazyk neblokoval dýchacie cesty, hodiť hlavu späť trpezlivý a premiestniť ho spodná čeľusť vpredu.

Umelé dýchanie metódou insuflácie. Pre umelé dýchanie bez pomoci špeciálne zariadenia najúčinnejšou metódou je, keď resuscitátor vháňa vzduch do nosa alebo úst postihnutého, teda priamo do jeho dýchacieho traktu (obr. 21.12).

O dýchanie„z úst do nosa“ resuscitátor položí dlaň na čelo obete v oblasti vlasovej línie a zakloní hlavu dozadu. Druhou rukou resuscitátor zatlačí dolnú čeľusť obete, zatvorí mu ústa a pritlačí palec na pery. Po hlbokom nádychu resuscitátor pevne pritlačí ústa k nosu obete a vykoná insuflácia(fúkanie vzduchu do dýchacieho traktu). V tomto prípade by sa hrudník obete mal zdvihnúť. Potom resuscitátor uvoľní nos obete a dôjde k pasívnemu výdychu pod vplyvom gravitácie hrudníka a elastického ťahu pľúc. V tomto prípade by ste mali zabezpečiť, aby sa hrudník vrátil do pôvodnej polohy.

O dýchanie z úst do úst Resuscitátor a obeť sú v rovnakej polohe: jedna dlaň resuscitátora leží na čele pacienta, druhá pod spodnou čeľusťou. Resuscitátor položí ústa na ústa obete, pričom si zakryje nos lícom. Môžete tiež

Ryža. 21.12. Umelé dýchanie metódou „z úst do nosa“.

stlačiť nosové dierky obete palcom a ukazovákom ruky ležiacej na čele. Pri tejto metóde umelého dýchania by ste mali sledovať aj pohyby hrudníka pri insuflácii a výdychu.

Akýkoľvek spôsob umelého dýchania sa používa, v prvom rade je potrebné vykonať rýchlym tempom 5-10 insuflácií, s cieľom čo najrýchlejšie odstrániť nedostatok O 2 a nadbytok CO 2 v tkanivách. Potom by sa insuflácie mali vykonávať v intervaloch 5 sekúnd. Ak sa dodržia tieto pravidlá, saturácia arteriálnej krvi obete kyslíkom takmer vždy prekročí 90 %.

Umelé dýchanie pomocou špeciálnych zariadení. Existuje jednoduché zariadenie, s ktorým (ak je po ruke) môžete vykonávať umelé dýchanie. Skladá sa z masky, ktorá je hermeticky umiestnená na tvári pacienta, ventilu a vrecka, ktoré sa ručne stláča a následne rozťahuje. Ak máte kyslíkovú fľašu, môžete ju pripojiť k tomuto zariadeniu, aby ste zvýšili obsah O 2 vo vdychovanom vzduchu.

Pri v súčasnosti hojne využívanej inhalačnej anestézii vzduch z dýchací prístroj vstupuje do pľúc cez endotracheálnej trubice. V tomto prípade môžete privádzať vzduch do pľúc pri vysoký krvný tlak a potom dôjde k vdýchnutiu v dôsledku nafúknutia pľúc a k výdychu pasívne. Dýchanie môžete ovládať aj vytváraním kolísania tlaku tak, aby bol striedavo vyšší a nižší ako atmosférický tlak (priemerný tlak by sa mal rovnať atmosférickému tlaku). Keďže podtlak v hrudnej dutine podporuje návrat venóznej krvi do srdca, je vhodnejšie použiť umelé dýchanie v režime premenlivého tlaku.

Použitie dýchacích púmp alebo ručných dýchacích vakov je nevyhnutné pre operácie, ktoré zahŕňajú svalové relaxanty, odstránenie reflexného svalového napätia. Tieto látky tiež „vypínajú“ dýchacie svaly, takže ventilácia pľúc je možná iba umelým dýchaním.

Ak má pacient chronickú poruchu vonkajšieho dýchania (napríklad s detskou obrnou chrbtice), ventiláciu pľúc možno udržiavať pomocou tzv. boxový respirátor ("železné pľúca") V tomto prípade sa trup pacienta, ktorý je vo vodorovnej polohe, umiestni do komory, pričom zostane voľná iba hlava. Na začatie inšpirácie sa tlak v komore zníži tak, aby vnútrohrudný tlak bol vyšší ako tlak vo vonkajšom prostredí.

Vdychovaný vzduch obsahuje také malé množstvo oxidu uhličitého, že ho možno zanedbať. Všetok oxid uhličitý sa teda dostáva do vydychovaného plynu z alveol, kam sa dostáva z kapilár pľúcneho obehu. Počas výdychu sa alveolárny plyn s obsahom oxidu uhličitého riedi plynom mŕtveho priestoru. To vedie k poklesu koncentrácie oxidu uhličitého vo vydychovanom plyne v porovnaní s alveolárnou (mŕtvy priestor je tu chápaný ako fyziologický, a nie anatomický)....

Ryža. 3-2. Typy mŕtveho priestoru. (A) L patom a h jej vrkoč. V oboch jednotkách prietok krvi zodpovedá distribúcii ventilácie. Jediné oblasti, kde nedochádza k výmene plynu, sú vodivé VP (zatienené). Preto je všetok mŕtvy priestor v tomto modeli anatomický. Krv pľúcnych žíl je úplne okysličená. (B) Fyziologické. V jednej jednotke je ventilácia spojená s prietokom krvi (pravá jednotka), v druhej (ľavá jednotka) nie je prietok krvi. V tomto modeli fyziologický mŕtvy priestor zahŕňa anatomickú a fyzárnu oblasť pľúc. Krv pľúcnych žíl je čiastočne okysličená.

Pomocou jednoduchej rovnice hmotnostnej rovnováhy môžeme vypočítať pomer fyziologického mŕtveho priestoru k dychovému objemu, Vl)/vt.

Celkové množstvo oxidu uhličitého (CO 2 ) v dýchacom systéme v akomkoľvek danom čase je súčinom pôvodného objemu obsahujúceho CO 2 (alveolárny objem) a koncentrácie CO 2 v alveolách.

Alveoly obsahujú zmes plynov vrátane O 2, CO 2, N 2 a vodnej pary. Každý z nich má kinetickú energiu, čím vytvára tlak (čiastočný tlak). Alveolárna koncentrácia CO 2 sa vypočíta ako parciálny tlak alveolárneho CO 2 vydelený súčtom parciálnych tlakov plynov a vodnej pary v alveolách (kapitola 9). Keďže súčet parciálnych tlakov v alveolách sa rovná barometrickému tlaku, alveolárny obsahu CO 2 možno vypočítať takto:

raso Obsah alveolárneho CO 2 = vax------- 2 - ,

kde: va - alveolárny objem,

PACO 2 je parciálny tlak CO 2 v alveolách, PB je barometrický tlak.

Celkové množstvo CO 2 zostáva rovnaké po zmiešaní alveolárneho CO 2 s plynom mŕtveho priestoru. Preto množstvo CO 2 uvoľneného počas každého výdychu možno vypočítať ako:

Vrx^L-VAx*^,

kde: РЁСО 2 je priemerný parciálny tlak CO 2 vo vydychovanom plyne. Rovnicu možno napísať jednoduchšie ako:

VT x ROSO? = VA x PAC02.

Rovnica ukazuje, že množstvo CO 2 uvoľneného počas každého výdychu, definované ako súčin dychového objemu a parciálneho tlaku CO 2 vo vydychovanom plyne, sa rovná množstvu CO 2 v alveolách. C02 sa nestráca ani nepridáva do plynu vstupujúceho do alveol z pľúcneho obehu; jednoducho parciálny tlak CO 2 vo vydychovanom vzduchu (RIS() 2) sa ustáli na novej úrovni v dôsledku zriedenia fyziologického mŕtveho priestoru plynom. Nahradením VT v rovnici (VD + va) dostaneme:

(VD + va) x РОСО 2 = va x РДСО 2.

Transformácia rovnice nahradením Ud za (Ut - U D) dáva:

UR = UTH RAS °* - RES °*. GZ-8]

Rovnica môže byť vyjadrená vo viacerých všeobecný pohľad:

vd RASO 2 -RESO 2

= -----^----------l

Známa rovnica ako Bohrova rovnica, ukazuje, že pomer mŕtveho priestoru k dychovému objemu možno vypočítať ako podiel rozdielu medzi PC() 2 alveolárnych a vydychovaných plynov alveolárnym PC() 2 . Keďže alveolárny PC() 2 je prakticky rovnaký ako arteriálny Pco 2 (PaC() 2), Vo/Vt možno vypočítať pomocou simultánneho merania Pco 2 vo vzorkách arteriálnej krvi a vydychovaných plynov.

Ako príklad pre výpočet uvažujme údaje zdravého človeka, ktorého minútová ventilácia (6 l/min) bola dosiahnutá s dychovým objemom 0,6 l a frekvenciou dýchania 10 dychov/min. Vo vzorke arteriálnej krvi sa PaC()2 rovnal 40 mm Hg. Art., a vo vzorke vydychovaného plynu RECO, - 28 mm Hg. čl. Zavedením týchto veličín do rovnice dostaneme:

У°Л°_--?в = 0,30 VT 40

Mŕtvy priestor eo

YD je teda (0,30 x 600 ml) alebo 180 ml a YA je (600 iv./i 180 ml) alebo 420 ml. Pre každého zdravého dospelého sa V0/U"G pohybuje od 0,30 do 0,35.

Vplyv vzoru ventilátora na vd/vt

V predchádzajúcom príklade boli presne špecifikované dychový objem a dychová frekvencia, čo umožnilo vypočítať VD a VT po určení hodnoty VD/VT. Uvažujme, čo sa stane, keď zdravý muž s hmotnosťou 70 kg si vyžaduje tri rôzne vzory dýchania na udržanie rovnakej minútovej ventilácie (obr. 3-3).

Na obr. 3-ZA VE je 6 l/min, Ut je 600 ml a f je 10 dychov/min. U osoby s hmotnosťou 70 kg je objem mŕtveho priestoru približne 150 ml. Kate už skôr poznamenala, že na kilogram telesnej hmotnosti pripadá 1 ml mŕtveho priestoru. Preto sa VI) rovná 1500 ml (150x10), va -4500 ml (450x10) a VD/VT - 150/600 alebo 0,25.

Subjekt zvýšil rýchlosť dýchania na 20 dychov/min (obr. 3-3B). Nsln\ "M bola udržiavaná na rovnakej úrovni 6 l/min, potom sa Vt bude rovnať 300 ml. P;> a U g>b 150 ml vd a UA dosahujú 3000 ml/min. UD/UT sa zvýši na 150/300 alebo 0,5. Toto rýchle plytké dýchanie sa zdá byť neúčinné s presne tak

Ryža. 3-3. Vplyv vzoru dýchania na objem mŕtveho priestoru, veľkosť alnespiropie a Vn/V"r. Mŕtvy priestor je označený tieňovanou oblasťou!") V každom prípade je minútová ventilácia 6 l/min; dýchací systém vykazoval i> koip.e idg.ha. (A) Dychový objem je 600 ml, frekvencia dýchania je 10 dychov/min. (B) Dychový objem sa zníži a dychová frekvencia sa zdvojnásobí. (B) Dychový objem a frekvencia sa zdvojnásobí<ч

11..,..,.,.,^, .,., ., m.g, 4 Mitii\rrii4u kpim a MvnilHI OGTLGKM CONSTANT, OT".IOMICilMc M"H"

ki pohľad na vylučovanie CO 2, keďže polovica každého nádychu vyvetrá mŕtvy priestor.

Nakoniec sa VT zvýšila na 1200 ml a frekvencia dýchania sa znížila na 5 dychov/min (obr. 3-3 B).

Vli! zostala rovnaká - 6 l/min, vd klesla d< 750 мл/мин, a va повысилась до 5250 мл/мин. VD/VT уменьшилось до 150/1201 или 0.125. Во всех трех примерах общая вентиляция оставалась без изменений, од нако заметно отличалась альвеолярная вентиляция. Из дальнейшего обсуждение станет ясно, что альвеолярная вентиляция является определяющим фактором ско рости выделения СО 2 .

Vzťah medzi alveolárnou ventiláciou a rýchlosťou tvorby CO 2

Rýchlosť tvorby CO 2 (Vco 2) u zdravého človeka s hmotnosťou 70 kg v pokoji je asi 200 ml za 1 min. Systém regulácie dýchania je „nastavený“ na udržiavanie PaC() 2 na úrovni 40 mm Hg. čl. (kapitola 16). V ustálenom stave rýchlosť, pri ktorej CO 2 vylučovaný z tela sa rovná rýchlosti jeho tvorby. Vzťah medzi PaC()2, VCO2 a VA je uvedený nižšie:

VA = Kx-^- l

kde: K je konštanta rovná 0,863; VA je vyjadrená v systéme BTPS a Vco 2 je vyjadrená v systéme STPD (Príloha 1, s. 306).

Rovnica ukazuje, že pri konštantnej rýchlosti tvorby oxidu uhličitého sa PaCO- mení nepriamo úmerne k alveolárnej ventilácii (obr. 3-4). Závislosť radaru () 2, a teda aj RaS () 2 (ktorého identita je diskutovaná v kapitolách 9 a 13) od va možno odhadnúť pomocou obr. 3-4. V skutočnosti sú zmeny Pco 2 (alveolárne a arteriálne) determinované vzťahom medzi \/d a vk,t. e. Hodnota VD/VT (časť „Výpočet objemu fyziologického mŕtveho priestoru“). Čím vyššie VD/VT, tým väčšie Vi<; необходима для изменения Уд и РаСО;,.

Vzťah medzi alveolárnou ventiláciou, alveolárnou Po 2 a alveolárnou Pco 2

Tak ako je Plco 2 určené rovnováhou medzi produkciou CO 2 a alveolárnou ventiláciou, alveolárny P() 2 (P/\() 2) je funkciou rýchlosti absorpcie kyslíka cez alveolárno-kapilárnu membránu (kapitola 9) a alveolárnych

Ryža. 3-4. Vzťah medzi alveolárnou ventiláciou a alveolárnou Psh. Alveolárna PCO je nepriamo úmerná alveolárnej ventilácii. Stupeň vokdsys "pzhya zmena milu hnisavé vetranie na alveolárne Rc:o, :; apmsit zo vzťahu medzi ventiláciou mŕtveho priestoru a celkovou ventiláciou. Pomer je uvedený pre osobu priemernej postavy so stabilnou normálnou rýchlosťou tvorby (." O, - (asi 200 m h/mip)

spievať vetranie.

Keďže parciálne tlaky dusíka a vodnej pary v alveolách sú konštantné, PA() 2 a RLS() 2 sa navzájom menia v závislosti od zmien alveolárnej ventilácie. Ryža. 3-5 ukazuje nárast rao, keď sa VA zvyšuje.

Súčet parciálnych tlakov O 2, CO 2, N: > a vodnej pary v alveolách sa rovná barometrickému tlaku. Pretože parciálne tlaky dusíka a vodnej pary sú konštantné, parciálny tlak buď O2 alebo CO^ možno vypočítať, ak je jeden z nich známy. Výpočet je založený na rovnica alveolárneho plynu:

Rao? = Ryu? - Rdso 2 (Fio 2 + ---),

kde: Ryu 2 - Rho 2 vo vdychovanom plyne,

FlO 2 - frakčná koncentrácia O 2 vo vdychovanom plyne,

R je pomer výmeny dýchacích plynov.

R, pomer výmeny dýchacích plynov, vyjadruje rýchlosť uvoľňovania CO2 v pomere k rýchlosti absorpcie O2 (V() 2), t.j. R = Vco 2 / V(> 2. V rovnovážnom stave tela je pomer výmeny dýchacích plynov respiračný kvocient(RQ), ktorý popisuje pomer produkcie oxidu uhličitého k spotrebe kyslíka na bunkovej úrovni. Tento pomer závisí od toho, čo sa v organizme prevažne využíva ako zdroje energie – sacharidy alebo tuky. Pri metabolizme sa uvoľní o 1 g sacharidov viac CO2.

V súlade s rovnicou alveolárneho plynu možno RL() 2 vypočítať ako parciálny tlak O 2 vo vdychovanom plyne (PI 2) mínus hodnotu, ktorá zahŕňa RLSO 2 a faktor, ktorý zohľadňuje zmenu celkového objemu. plynu, ak sa absorpcia kyslíka líši od uvoľňovania oxidu uhličitého: [ Fl() 2 + (1 -- Fl() 2)/RJ. U zdravého dospelého človeka s priemernou veľkosťou tela v pokoji je V()2 približne 250 ml/min; VCO2 - približne 200 ml/min. R sa teda rovná 200/250 alebo 0,8. Všimnite si, že hodnota IFlO, + (1 - FlO 2)/RJ klesá na 1,2, keď FlOz^ 0,21, a na 1,0, keď FlOa» 1,0 (ak v každom prípade R = 0,8).

Ako príklad na výpočet RL() 2 uvažujme zdravého človeka, ktorý dýcha vzduch v miestnosti a ktorého PaC() 2 (približne sa rovná RLS() 2) je 40 mm Hg. čl. Barometrický tlak považujeme za 760 mm Hg. čl. a tlak vodnej pary - 47 mm Hg. čl. (vdychovaný vzduch je pri normálnej telesnej teplote úplne nasýtený vodou). Ryu2 sa vypočíta ako súčin celkového parciálneho tlaku „suchých“ plynov v alveolách a frakčnej koncentrácie kyslíka: t.j. Ryu2 = (760 - 47) x 0,21. Preto Rlo2 = [(760-47) x 0,21 J-40 = 149-48 = 101 mm. rt. čl.

Ryža. 3-5. Pomer medzi alveolárnou ventiláciou ial-ieolárnou Po, alveolárnou 1 ) () 2 sa zvyšuje so zvyšujúcou sa alveolárnou ventiláciou, až kým sa nedosiahne plató

textové polia

šípka_nahor

Dýchacie cesty, pľúcny parenchým, pohrudnica, muskuloskeletálny rám hrudníka a bránica tvoria jeden pracovný orgán, cez ktorý vetranie.

Vetranie je proces aktualizácie plynového zloženia alveolárneho vzduchu, ktorý zabezpečuje prísun kyslíka a odstraňovanie nadbytočného oxidu uhličitého.

Stanoví sa intenzita vetrania hĺbka inšpirácie A frekvencia dýchanie.
Najinformatívnejším ukazovateľom pľúcnej ventilácie je minútový objem dýchania, definovaný ako dychový objem vynásobený počtom dychov za minútu.
U dospelého muža v pokoji je minútový dychový objem 6-10 l/min.
počas prevádzky - od 30 do 100 l / min.
Rýchlosť dýchania v pokoji je 12-16 za minútu.
Na posúdenie potenciálnych schopností športovcov a ľudí špeciálnych profesií sa používa test s ľubovoľnou maximálnou ventiláciou, ktorá u týchto ľudí môže dosiahnuť 180 l/min.

Vetranie rôznych častí pľúc

textové polia

šípka_nahor

Rôzne časti pľúc človeka sú ventilované odlišne v závislosti od polohy tela. Keď je človek vo vzpriamenej polohe, spodné časti pľúc sú lepšie vetrané ako horné. Ak človek leží na chrbte, potom zmizne rozdiel vo ventilácii apikálnej a spodnej časti pľúc, zadná časť (chrbtový) ich priestory sa začínajú lepšie vetrať ako tie predné (ventrálny). Ležanie na boku umožňuje lepšie vetranie pľúc pod nimi. Nerovnomerné vetranie hornej a dolnej časti pľúc, keď je osoba vo vzpriamenej polohe, je spôsobené tým, že transpulmonárny tlak(rozdiel tlaku v pľúcach a pleurálnej dutine) ako sila, ktorá určuje objem pľúc a jeho zmeny, tieto oblasti pľúc nie sú rovnaké. Pretože sú pľúca ťažké, transpulmonálny tlak na ich základni je nižší ako na vrchole. V tomto ohľade sú spodné časti pľúc na konci pokojného výdychu viac stlačené, avšak pri inhalácii sa rozťahujú lepšie ako vrcholy. To vysvetľuje aj intenzívnejšie vetranie dolných častí pľúc, ak človek leží na chrbte alebo na boku.

Mŕtvy priestor dýchania

textové polia

šípka_nahor

Na konci výdychu sa objem plynov v pľúcach rovná súčtu zvyškového objemu a exspiračného rezervného objemu, t.j. predstavuje tzv (FOE). Na konci nádychu sa tento objem zväčší o dychový objem, t.j. objem vzduchu, ktorý pri nádychu vstupuje do pľúc a pri výdychu sa z nich odstraňuje.

Vzduch vstupujúci do pľúc počas inhalácie napĺňa dýchacie cesty a časť sa dostáva do alveol, kde sa mieša s alveolárnym vzduchom. Zvyšná, zvyčajne menšia časť zostáva v dýchacích cestách, v ktorých nedochádza k výmene plynov medzi vzduchom v nich obsiahnutým a krvou, t.j. v takzvanom mŕtvom priestore.

Mŕtvy priestor dýchania - objem dýchacieho traktu, v ktorom neprebiehajú procesy výmeny plynov medzi vzduchom a krvou.
Rozlišujte medzi anatomickým a fyziologickým (alebo funkčným) mŕtvym priestorom.

Anatomické dýchacie opatrenia váš priestor predstavuje objem dýchacích ciest, počnúc otvormi nosa a úst a končiac respiračnými bronchiolmi pľúc.

Pod funkčné(fyziologické) mŕtvy priestor pochopiť všetky tie časti dýchacieho systému, v ktorých nedochádza k výmene plynov. Funkčný mŕtvy priestor na rozdiel od anatomického zahŕňa nielen dýchacie cesty, ale aj alveoly, ktoré sú ventilované, ale nie prekrvené. V takýchto alveolách je výmena plynov nemožná, hoci dochádza k ventilácii.

U človeka v strednom veku je objem anatomického mŕtveho priestoru 140-150 ml, alebo približne 1/3 dychového objemu pri tichom dýchaní. Na konci tichého výdychu obsahujú alveoly asi 2500 ml vzduchu (funkčná zvyšková kapacita), takže pri každom tichom nádychu sa obnoví len 1/7 alveolárneho vzduchu.

Podstata vetrania

textové polia

šípka_nahor

Teda vetranie zabezpečuje vstup vonkajšieho vzduchu do pľúc a časť z neho do alveol a jeho odstránenie zmesi plynov(vydychovaný vzduch), pozostávajúci z alveolárneho vzduchu a tej časti vonkajšieho vzduchu, ktorá vypĺňa mŕtvy priestor na konci nádychu a je odstránená ako prvá na začiatku výdychu. Keďže alveolárny vzduch obsahuje menej kyslíka a viac oxidu uhličitého ako vonkajší vzduch, podstata pľúcnej ventilácie prichádza na rad dodávanie kyslíka do alveol(kompenzuje stratu kyslíka prechádzajúceho z alveol do krvi pľúcnych kapilár) a odstránenie oxidu uhličitého z nich(vstupujúce do alveol z krvi pľúcnych kapilár). Medzi úrovňou tkanivového metabolizmu (rýchlosťou tkanivovej spotreby kyslíka a tvorby oxidu uhličitého v nich) a ventiláciou pľúc existuje vzťah blízky priamej úmernosti. Súlad pľúcnej a hlavne alveolárnej ventilácie s úrovňou metabolizmu je zabezpečený systémom regulácie vonkajšieho dýchania a prejavuje sa vo forme zvýšenia minútového objemu dýchania (obe v dôsledku zvýšenia dychového objemu a frekvencia dýchania) so zvýšením rýchlosti spotreby kyslíka a tvorby oxidu uhličitého v tkanivách.

Nastáva ventilácia pľúc, vďaka aktívnym fyziologický proces(respiračné pohyby), čo spôsobuje mechanický pohyb vzdušných hmôt pozdĺž tracheobronchiálneho traktu v objemových prúdoch. Na rozdiel od konvekčného pohybu plynov z prostredia do prieduškového priestoru ďalej preprava plynu(prechod kyslíka z bronchiolov do alveol, a teda oxidu uhličitého z alveol do bronchiolov) sa uskutočňuje hlavne difúziou.

Preto sa rozlišuje pojem "pľúcna ventilácia" A „alveolárna ventilácia“.

Alveolárna ventilácia

textové polia

šípka_nahor

Alveolárna ventilácia nemožno vysvetliť iba konvekčnými prúdmi vzduchu v pľúcach vytvorenými aktívnou inhaláciou. Celkový objem priedušnice a prvých 16 generácií priedušiek a bronchiolov je 175 ml, ďalšie tri (17-19) generácie bronchiolov sú ďalších 200 ml. Ak by celý tento priestor, v ktorom takmer nedochádza k výmene plynov, „obmývali“ konvekčné prúdy vonkajšieho vzduchu, potom by dýchací mŕtvy priestor musel byť takmer 400 ml. Ak sa vdychovaný vzduch dostane do alveol cez alveolárne vývody a vaky (ktorých objem je 1300 ml) aj konvekčnými prúdmi, potom sa atmosférický kyslík môže dostať do alveol len pri inhalačnom objeme aspoň 1500 ml, zatiaľ čo bežný dychový objem u ľudí je 400-500 ml.

V podmienkach tichého dýchania (rýchlosť dýchania 15 a min., dĺžka nádychu 2 s, priemerná objemová rýchlosť nádychu 250 ml/s), počas nádychu (výdychový objem 500 ml), vonkajší vzduch napĺňa všetky vodivé (objem 175 ml) a prechodné (objem) 200 ml) ml) zóny bronchiálneho stromu. Len jeho malá časť (menej ako 1/3) vstupuje do alveolárnych vývodov, ktorých objem je niekoľkonásobne väčší ako táto časť dychového objemu. Pri takejto inhalácii je lineárna rýchlosť prúdenia vdychovaného vzduchu v priedušnici a hlavných prieduškách približne 100 cm/s. V dôsledku postupného delenia priedušiek na čoraz menšie priemery pri súčasnom zvyšovaní ich počtu a celkového lumenu každej ďalšej generácie sa pohyb vdychovaného vzduchu cez ne spomaľuje. Na hranici vodivých a prechodových zón tracheobronchiálneho traktu je lineárna rýchlosť prúdenia len asi 1 cm/s, v dýchacích bronchioloch klesá na 0,2 cm/s a v alveolárnych vývodoch a vakoch - na 0,02 cm/s. s.

Rýchlosť konvekčných prúdov vzduchu, ktoré vznikajú pri aktívnej inspirácii a sú spôsobené rozdielom medzi tlakom vzduchu v okolí a tlakom v alveolách v distálnych častiach tracheobronchiálneho stromu, je teda veľmi malá a vzduch vstupuje do alveol z alveolárnych kanálikov a alveolárnych vakov konvekciou s malou lineárnou rýchlosťou. Celková plocha prierezu nielen alveolárnych vývodov (tisíce cm2), ale aj dýchacích bronchiolov tvoriacich prechodovú zónu (stovky cm2) je však dostatočne veľká na to, aby zabezpečila difúzny prenos kyslíka z distálnych častí vývodu. bronchiálny strom do alveol a plynný oxid uhličitý - v opačnom smere.

Vďaka difúzii sa zloženie vzduchu v dýchacích cestách dýchacej a prechodovej zóny približuje alveolárnemu zloženiu. Preto, difúzny pohyb plynov zväčšuje objem alveolárneho priestoru a zmenšuje objem mŕtveho priestoru. Tento proces zabezpečuje okrem veľkej difúznej plochy aj výrazný gradient parciálnych tlakov: vo vdychovanom vzduchu je parciálny tlak kyslíka o 6,7 kPa (50 mm Hg) vyšší ako v alveolách a parciálny tlak oxidu uhličitého v alveolách je o 5,3 kPa (40 mm Hg) viac ako v alveolách. Hg) viac ako vo vdychovanom vzduchu. V priebehu jednej sekundy sa v dôsledku difúzie koncentrácie kyslíka a oxidu uhličitého v alveolách a blízkych štruktúrach (alveolárne vaky a alveolárne vývody) takmer vyrovnajú.

Preto, počnúc 20. generáciou je alveolárna ventilácia zabezpečená výlučne difúziou. V dôsledku difúzneho mechanizmu pohybu kyslíka a oxidu uhličitého neexistuje v pľúcach trvalá hranica medzi mŕtvym priestorom a alveolárnym priestorom. V dýchacích cestách je zóna, v ktorej dochádza k difúznemu procesu, kde parciálny tlak kyslíka a oxidu uhličitého kolíše od 20 kPa (150 mm Hg) a 0 kPa v proximálnej časti bronchiálneho stromu do 13,3 kPa ( 100 mm Hg art.) a 5,3 kPa (40 mmHg) v jeho distálnej časti. Pozdĺž bronchiálneho traktu je teda vrstva po vrstve nerovnomernosť zloženia vzduchu od atmosférického po alveolárne (obr. 8.4).

Obr.8.4. Schéma alveolárnej ventilácie.
„a“ - podľa zastaraných a
„b“ - podľa moderných konceptov MP - mŕtvy priestor;
AP - alveolárny priestor;
T - priedušnica;
B - priedušky;
DB - respiračné bronchioly;
AH - alveolárne kanály;
AM - alveolárne vaky;
A - alveoly.
Šípky označujú konvekčné prúdenie vzduchu, bodky označujú oblasť difúznej výmeny plynov.

Táto zóna sa posúva v závislosti od režimu dýchania a predovšetkým od rýchlosti inhalácie; čím väčšia je rýchlosť inhalácie (t.j. v dôsledku toho väčší minútový objem dýchania), tým distálnejšie pozdĺž bronchiálneho stromu sú konvekčné toky vyjadrené s rýchlosťou prevažujúcou nad rýchlosťou difúzie. V dôsledku toho, keď sa zväčšuje minútový objem dýchania, zväčšuje sa mŕtvy priestor a hranica medzi mŕtvym priestorom a alveolárnym priestorom sa posúva v distálnom smere.

Preto, anatomický mŕtvy priestor (ak je určený počtom generácií bronchiálneho stromu, v ktorom ešte nezáleží na difúzii) sa mení rovnako ako funkčný mŕtvy priestor - v závislosti od objemu dýchania.

Cesty

Nos - prvé zmeny nasávaného vzduchu nastávajú v nose, kde sa čistí, ohrieva a zvlhčuje. Tomu napomáha vlasový filter, vestibul a vestibuly. Intenzívne prekrvenie sliznice a kavernóznych plexusov schránok zabezpečuje rýchle ohriatie alebo ochladenie vzduchu na telesnú teplotu. Voda odparujúca sa zo sliznice zvlhčuje vzduch o 75-80%. Dlhodobé vdychovanie vzduchu s nízkou vlhkosťou vedie k vysušeniu sliznice, vstupu suchého vzduchu do pľúc, rozvoju atelektázy, zápalu pľúc a zvýšeniu odporu v dýchacích cestách.

hltanu oddeľuje potravu od vzduchu, reguluje tlak v strednom uchu.

Hrtan zabezpečuje hlasovú funkciu pomocou epiglottis na zabránenie vdýchnutia a uzavretie hlasiviek je jednou z hlavných zložiek kašľa.

Trachea - hlavný vzduchový kanál, v ktorom sa ohrieva a zvlhčuje vzduch. Slizničné bunky zachytávajú cudzie látky a riasinky posúvajú hlien hore priedušnicou.

Priedušky (lobárne a segmentové) končia v terminálnych bronchioloch.

Na prečisťovaní, otepľovaní a zvlhčovaní vzduchu sa podieľajú aj hrtan, priedušnica a priedušky.

Štruktúra steny vodivých dýchacích ciest (AP) sa líši od štruktúry dýchacích ciest zóny výmeny plynov. Stenu dýchacích ciest tvorí sliznica, vrstva hladkého svalstva, podslizničné spojivové a chrupavkové membrány. Epitelové bunky dýchacích ciest sú vybavené riasinkami, ktoré rytmicky kmitajú ochrannú vrstvu hlienu smerom k nosohltanu. Sliznica EP a pľúcne tkanivo obsahujú makrofágy, ktoré fagocytujú a trávia minerálne a bakteriálne častice. Normálne sa hlien neustále odstraňuje z dýchacích ciest a alveol. Sliznica EP je reprezentovaná ciliovaným pseudostratifikovaným epitelom, ako aj sekrečnými bunkami, ktoré vylučujú hlien, imunoglobulíny, komplement, lyzozým, inhibítory, interferón a ďalšie látky. Mihalnice obsahujú veľa mitochondrií, ktoré poskytujú energiu pre ich vysokú motorickú aktivitu (asi 1000 pohybov za minútu), čo im umožňuje transportovať spútum rýchlosťou až 1 cm/min v prieduškách a až 3 cm/min v prieduškách. priedušnice. Počas dňa sa z priedušnice a priedušiek bežne evakuuje asi 100 ml spúta, pri patologických stavoch až 100 ml/hod.

Cilia fungujú v dvojitej vrstve hlienu. Spodná obsahuje biologicky aktívne látky, enzýmy, imunoglobulíny, ktorých koncentrácia je 10-krát vyššia ako v krvi. To určuje biologickú ochrannú funkciu hlienu. Jeho vrchná vrstva mechanicky chráni mihalnice pred poškodením. Zhrubnutie alebo zmenšenie hornej vrstvy hlienu v dôsledku zápalu alebo toxických účinkov nevyhnutne narúša drenážnu funkciu riasinkového epitelu, dráždi dýchacie cesty a reflexne vyvoláva kašeľ. Kýchanie a kašeľ chránia pľúca pred minerálnymi a bakteriálnymi časticami.

Alveoly

V alveolách dochádza k výmene plynov medzi krvou pľúcnych kapilár a vzduchom. Celkový počet alveol je približne 300 miliónov a ich celková plocha je približne 80 m2. Priemer alveol je 0,2-0,3 mm. Výmena plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou prebieha difúziou. Krv pľúcnych kapilár je od alveolárneho priestoru oddelená len tenkou vrstvou tkaniva – takzvanou alveolárno-kapilárnou membránou, tvorenou alveolárnym epitelom, úzkym intersticiálnym priestorom a endotelom kapiláry. Celková hrúbka tejto membrány nepresahuje 1 mikrón. Celý alveolárny povrch pľúc je pokrytý tenkým filmom nazývaným povrchovo aktívna látka.

Povrchovo aktívna látka znižuje povrchové napätie na hranici medzi kvapalinou a vzduchom na konci výdychu, keď je objem pľúc minimálny, zvyšuje elasticitu pľúc a zohráva úlohu protiedematózneho faktora(neprepúšťa vodnú paru z alveolárneho vzduchu), v dôsledku čoho ostávajú alveoly suché. Znižuje povrchové napätie pri zmenšení objemu alveol pri výdychu a zabraňuje jeho kolapsu; znižuje shunting, čo zlepšuje okysličenie arteriálnej krvi pri nižšom tlaku a minimálnom obsahu O 2 vo vdychovanej zmesi.

Vrstva povrchovo aktívnej látky pozostáva z:

1) samotná povrchovo aktívna látka (mikrofilmy fosfolipidových alebo polyproteínových molekulárnych komplexov na hranici so vzduchom);

2) hypofáza (hlbšia hydrofilná vrstva proteínov, elektrolytov, viazanej vody, fosfolipidov a polysacharidov);

3) bunková zložka, ktorú predstavujú alveolocyty a alveolárne makrofágy.

Hlavnými chemickými zložkami povrchovo aktívnej látky sú lipidy, bielkoviny a sacharidy. Fosfolipidy (lecitín, kyselina palmitová, heparín) tvoria 80 – 90 % jeho hmoty. Povrchovo aktívna látka tiež pokrýva bronchioly súvislou vrstvou, znižuje dýchací odpor a udržuje plnenie

Pri nízkom ťahovom tlaku znižuje sily, ktoré spôsobujú hromadenie tekutín v tkanivách. Povrchovo aktívna látka navyše čistí vdychované plyny, filtruje a zachytáva vdychované častice, reguluje výmenu vody medzi krvou a alveolárnym vzduchom, urýchľuje difúziu CO 2 a má výrazný antioxidačný účinok. Povrchovo aktívna látka je veľmi citlivá na rôzne endo- a exogénne faktory: poruchy krvného obehu, ventiláciu a metabolizmus, zmeny v PO 2 vo vdychovanom vzduchu a znečistenie ovzdušia. Pri nedostatku surfaktantu dochádza u novorodencov k atelektáze a RDS. Približne 90-95% alveolárneho povrchovo aktívneho činidla sa recykluje, čistí, akumuluje a znovu vylučuje. Polčas rozpadu povrchovo aktívnych zložiek z lúmenu alveol zdravých pľúc je asi 20 hodín.

Objemy pľúc

Vetranie pľúc závisí od hĺbky dýchania a frekvencie dýchacích pohybov. Oba tieto parametre sa môžu líšiť v závislosti od potrieb tela. Existuje množstvo objemových indikátorov, ktoré charakterizujú stav pľúc. Normálne priemerné hodnoty pre dospelých sú nasledovné:

1. Dychový objem(DO-VT- dychový objem)- objem vdýchnutého a vydýchnutého vzduchu pri tichom dýchaní. Normálne hodnoty sú 7-9 ml/kg.

2. Inspiračný rezervný objem (IRV) -IRV - Inspiratory Reserve Volume) - objem, ktorý sa môže dodatočne dostaviť po pokojnej inhalácii, t.j. rozdiel medzi normálnym a maximálnym vetraním. Normálna hodnota: 2-2,5 l (asi 2/3 vitálnej kapacity).

3. Objem exspiračnej rezervy (ERV) - Expiratory Reserve Volume) - objem, ktorý je možné dodatočne vydýchnuť po tichom výdychu, t.j. rozdiel medzi normálnym a maximálnym výdychom. Normálna hodnota: 1,0-1,5 l (asi 1/3 vitálnej kapacity).

4.Zvyškový objem (RO - RV - Zvyškový objem) - objem zostávajúci v pľúcach po maximálnom výdychu. Cca 1,5-2,0 l.

5. Vitálna kapacita pľúc (VC - VT - Vital Capacity) - množstvo vzduchu, ktoré je možné maximálne vydýchnuť po maximálnom vdýchnutí. Vitálna kapacita je indikátorom pohyblivosti pľúc a hrudníka. Vitálna kapacita závisí od veku, pohlavia, veľkosti a polohy tela a stupňa kondície. Normálne hodnoty vitálnej kapacity sú 60-70 ml/kg - 3,5-5,5 l.

6. Inspiračná rezerva (IR) -Inspiračná kapacita (Evd - IC - Inspiračná kapacita) - maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže vstúpiť do pľúc po tichom výdychu. Rovná sa súčtu DO a ROVD.

7.Celková kapacita pľúc (TLC) - Celková kapacita pľúc) alebo maximálna kapacita pľúc - množstvo vzduchu obsiahnutého v pľúcach vo výške maximálneho nádychu. Pozostáva z VC a OO a vypočíta sa ako súčet VC a OO. Normálna hodnota je cca 6,0 l.
Štúdium štruktúry TLC je kľúčové pri objasňovaní spôsobov zvýšenia alebo zníženia vitálnej kapacity, čo môže mať významný praktický význam. Zvýšenie vitálnej kapacity možno pozitívne hodnotiť len v prípadoch, keď sa vitálna kapacita nemení alebo sa zvyšuje, ale je menšia ako vitálna kapacita, ku ktorej dochádza pri zvýšení vitálnej kapacity v dôsledku zníženia objemu. Ak súčasne so zvýšením VC dôjde k ešte väčšiemu zvýšeniu TLC, potom to nemožno považovať za pozitívny faktor. Keď je VC pod 70 % TLC, funkcia vonkajšieho dýchania je hlboko narušená. Zvyčajne sa za patologických stavov TLC a vitálna kapacita menia rovnakým spôsobom, s výnimkou obštrukčného pľúcneho emfyzému, keď sa vitálna kapacita spravidla znižuje, VT sa zvyšuje a TLC môže zostať normálne alebo môže byť vyššie ako normálne.

8.Funkčná zvyšková kapacita (FRC - FRC - Funkčný zvyškový objem) - množstvo vzduchu, ktoré zostáva v pľúcach po tichom výdychu. Normálne hodnoty pre dospelých sú od 3 do 3,5 litra. FFU = OO + ROvyd. Podľa definície je FRC objem plynu, ktorý zostáva v pľúcach počas tichého výdychu a môže byť mierou oblasti výmeny plynov. Vzniká ako výsledok rovnováhy medzi opačne smerujúcimi elastickými silami pľúc a hrudníka. Fyziologickým významom FRC je čiastočná obnova alveolárneho objemu vzduchu počas nádychu (ventilovaný objem) a udáva objem alveolárneho vzduchu neustále prítomného v pľúcach. Zníženie FRC je spojené s rozvojom atelektázy, uzavretím malých dýchacích ciest, znížením poddajnosti pľúc, zvýšením alveolárno-arteriálneho rozdielu v O2 v dôsledku perfúzie v atelektázových oblastiach pľúc a znížením ventilačný-perfúzny pomer. Obštrukčné ventilačné poruchy vedú k zvýšeniu FRC, reštrikčné poruchy vedú k zníženiu FRC.

Anatomický a funkčný mŕtvy priestor

Anatomický mŕtvy priestor nazývaný objem dýchacích ciest, v ktorých nedochádza k výmene plynov. Tento priestor zahŕňa nosnú a ústnu dutinu, hltan, hrtan, priedušnicu, priedušky a bronchioly. Množstvo mŕtveho priestoru závisí od výšky a polohy tela. Dá sa približne predpokladať, že u sediaceho človeka sa objem mŕtveho priestoru (v mililitroch) rovná dvojnásobku telesnej hmotnosti (v kilogramoch). U dospelých je to teda asi 150 – 200 ml (2 ml/kg telesnej hmotnosti).

Pod funkčný (fyziologický) mŕtvy priestor pochopiť všetky tie oblasti dýchacieho systému, v ktorých nedochádza k výmene plynov v dôsledku zníženého alebo chýbajúceho prietoku krvi. Funkčný mŕtvy priestor na rozdiel od anatomického zahŕňa nielen dýchacie cesty, ale aj tie alveoly, ktoré sú ventilované, ale nie prekrvené.

Alveolárna ventilácia a ventilácia mŕtveho priestoru

Časť minútového objemu dýchania, ktorá sa dostane do alveol, sa nazýva alveolárna ventilácia, zvyšok je ventilácia mŕtveho priestoru. Alveolárna ventilácia slúži ako indikátor účinnosti dýchania vo všeobecnosti. Od tejto hodnoty závisí zloženie plynu udržiavané v alveolárnom priestore. Čo sa týka minútového objemu, ten len v malej miere odráža efektivitu ventilácie. Ak je teda minútový objem dýchania normálny (7 l/min), ale dýchanie je časté a plytké (AŽ 0,2 l, RR-35/min), potom ventilujte

Bude tam hlavne mŕtvy priestor, do ktorého sa dostane vzduch pred alveolárnou; v tomto prípade sa vdychovaný vzduch len ťažko dostane do alveol. Pretože objem mŕtveho priestoru je konštantný, alveolárna ventilácia je väčšia, čím je dýchanie hlbšie a frekvencia je nižšia.

Rozšíriteľnosť (poddajnosť) pľúcneho tkaniva
Poddajnosť pľúc je mierou elastickej trakcie, ako aj elastického odporu pľúcneho tkaniva, ktorý sa prekonáva pri inhalácii. Inými slovami, rozťažnosť je mierou elasticity pľúcneho tkaniva, t.j. jeho poddajnosti. Matematicky je poddajnosť vyjadrená ako podiel zmeny objemu pľúc a zodpovedajúcej zmeny intrapulmonálneho tlaku.

Zhoda sa môže merať oddelene pre pľúca a hrudník. Z klinického hľadiska (najmä pri mechanickej ventilácii) je najväčší záujem o poddajnosť samotného pľúcneho tkaniva, ktorá odráža stupeň reštriktívnej pľúcnej patológie. V modernej literatúre sa pľúcna poddajnosť zvyčajne označuje ako „compliance“ (z anglického slova „compliance“, skrátene C).

Kompliancia pľúc klesá:

S vekom (u pacientov starších ako 50 rokov);

V ležiacej polohe (v dôsledku tlaku brušných orgánov na bránicu);

Počas laparoskopickej chirurgie v dôsledku karboxyperitonea;

Pre akútnu reštriktívnu patológiu (akútna polysegmentálna pneumónia, RDS, pľúcny edém, atelektáza, aspirácia atď.);

Pre chronickú reštriktívnu patológiu (chronická pneumónia, pľúcna fibróza, kolagenóza, silikóza atď.);

S patológiou orgánov, ktoré obklopujú pľúca (pneumo- alebo hydrotorax, vysoké postavenie kupoly bránice s črevnou parézou atď.).

Čím horšia je poddajnosť pľúc, tým väčší elastický odpor pľúcneho tkaniva treba prekonať, aby sa dosiahol rovnaký dychový objem ako pri normálnej poddajnosti. Následne, v prípade zhoršenia poddajnosti pľúc, keď sa dosiahne rovnaký dychový objem, tlak v dýchacích cestách sa výrazne zvýši.

Tento bod je veľmi dôležité pochopiť: pri objemovej ventilácii, keď sa nútený dychový objem dodáva pacientovi so zlou poddajnosťou pľúc (bez vysokého odporu dýchacích ciest), výrazné zvýšenie maximálneho tlaku v dýchacích cestách a intrapulmonálneho tlaku výrazne zvyšuje riziko barotraumy.

Odpor dýchacích ciest

Prúdenie dýchacej zmesi v pľúcach musí prekonávať nielen elastický odpor samotného tkaniva, ale aj odporový odpor dýchacích ciest Raw (skratka anglického slova „resistance“). Pretože tracheobronchiálny strom je systém rúrok rôznych dĺžok a šírok, odpor voči prúdeniu plynu v pľúcach možno určiť podľa známych fyzikálnych zákonov. Vo všeobecnosti prietokový odpor závisí od tlakového gradientu na začiatku a na konci trubice, ako aj od veľkosti samotného prietoku.

Prúdenie plynu v pľúcach môže byť laminárne, turbulentné alebo prechodné. Laminárne prúdenie je charakterizované vrstvou po vrstve translačným pohybom plynu s

Premenlivá rýchlosť: rýchlosť prúdenia je najvyššia v strede a postupne klesá smerom k stenám. Laminárne prúdenie plynu prevláda pri relatívne nízkych rýchlostiach a popisuje ho Poiseuilleov zákon, podľa ktorého odpor proti prúdeniu plynu najviac závisí od polomeru trubice (priedušiek). Zníženie polomeru o 2 krát vedie k zvýšeniu odporu o 16 krát. V tomto smere je jasná dôležitosť výberu čo najširšej endotracheálnej (tracheostomickej) trubice a zachovania priechodnosti tracheobronchiálneho stromu pri mechanickej ventilácii.
Odolnosť dýchacích ciest voči prúdeniu plynov sa výrazne zvyšuje pri bronchiolospazme, opuchu sliznice priedušiek, hromadení hlienu a zápalových sekrétov v dôsledku zúženia priesvitu bronchiálneho stromu. Odpor je tiež ovplyvnený prietokom a dĺžkou trubice (rúr). S

Zvyšovaním prietoku (vynúteným nádychom alebo výdychom) sa zvyšuje odpor dýchacích ciest.

Hlavné dôvody zvýšeného odporu dýchacích ciest sú:

bronchospazmus;

Opuch bronchiálnej sliznice (exacerbácia bronchiálnej astmy, bronchitída, subglotická laryngitída);

Cudzie telo, aspirácia, novotvary;

Akumulácia spúta a zápalových sekrétov;

Emfyzém (dynamická kompresia dýchacích ciest).

Turbulentné prúdenie je charakterizované chaotickým pohybom molekúl plynu pozdĺž trubice (priedušiek). Prevláda pri vysokých objemových prietokoch. V prípade turbulentného prúdenia sa zvyšuje odpor dýchacích ciest, pretože ešte vo väčšej miere závisí od rýchlosti prúdenia a polomeru priedušiek. Turbulentný pohyb nastáva pri vysokých prietokoch, náhlych zmenách rýchlosti prúdenia, v miestach ohybov a vetiev priedušiek a pri prudkej zmene priemeru priedušiek. Preto je turbulentné prúdenie charakteristické pre pacientov s CHOCHP, keď aj v remisii je zvýšený odpor dýchacích ciest. To isté platí pre pacientov s bronchiálnou astmou.

Odpor dýchacích ciest je v pľúcach rozložený nerovnomerne. Najväčší odpor vytvárajú priedušky stredného kalibru (do 5.-7. generácie), keďže odpor veľkých priedušiek je malý kvôli ich veľkému priemeru a malých priedušiek - kvôli veľkej celkovej ploche prierezu.

Odpor dýchacích ciest závisí aj od objemu pľúc. Pri veľkom objeme má parenchým väčší „naťahovací“ účinok na dýchacie cesty a znižuje sa ich odpor. Použitie PEEP pomáha zvýšiť objem pľúc a následne znížiť odpor dýchacích ciest.

Normálny odpor dýchacích ciest je:

U dospelých - 3-10 mm vodného stĺpca/l/s;

U detí - 15-20 mm vodného stĺpca / l / s;

U dojčiat do 1 roka - 20-30 mm vodného stĺpca/l/s;

U novorodencov - 30-50 mm vodného stĺpca/l/s.

Pri výdychu je odpor dýchacích ciest o 2-4 mm vodného stĺpca/l/s väčší ako pri nádychu. Je to spôsobené pasívnym charakterom výdychu, kedy stav steny dýchacích ciest ovplyvňuje prúdenie plynu vo väčšej miere ako pri aktívnej inhalácii. Úplný výdych preto trvá 2-3 krát dlhšie ako nádych. Normálne je pomer času vdýchnutia/výdychu (I:E) u dospelých približne 1:1,5-2. Úplnosť výdychu u pacienta počas mechanickej ventilácie možno posúdiť monitorovaním exspiračnej časovej konštanty.

Práca s dýchaním

Dýchaciu prácu vykonávajú predovšetkým inspiračné svaly počas inhalácie; výdych je takmer vždy pasívny. Zároveň sa napríklad pri akútnom bronchospazme alebo opuchu sliznice dýchacích ciest zaktivizuje aj výdych, ktorý výrazne zvyšuje celkovú prácu vonkajšej ventilácie.

Pri nádychu sa práca dýchania vynakladá najmä na prekonávanie elastického odporu pľúcneho tkaniva a odporového odporu dýchacieho traktu, pričom asi 50 % vynaloženej energie sa akumuluje v elastických štruktúrach pľúc. Počas výdychu sa táto uložená potenciálna energia uvoľňuje, čo umožňuje prekonať výdychový odpor dýchacích ciest.

Zvýšenie odolnosti voči nádychu alebo výdychu je kompenzované dodatočnou prácou dýchacích svalov. Dýchacia práca sa zvyšuje so znížením poddajnosti pľúc (obmedzujúca patológia), zvýšením odporu dýchacích ciest (obštrukčná patológia) a tachypnoe (v dôsledku ventilácie mŕtveho priestoru).

Normálne sa na prácu dýchacích svalov vynakladajú iba 2-3% z celkového množstva kyslíka spotrebovaného telom. Ide o takzvané „náklady na dýchanie“. Pri fyzickej práci môžu náklady na dýchanie dosiahnuť 10-15%. A s patológiou (najmä reštriktívnou) sa viac ako 30-40% celkového kyslíka absorbovaného telom môže minúť na prácu dýchacích svalov. Pri ťažkom difúznom respiračnom zlyhaní sa náklady na dýchanie zvyšujú na 90%. V určitom okamihu všetok dodatočný kyslík získaný zvýšením ventilácie pokryje zodpovedajúce zvýšenie práce dýchacích svalov. Preto je v určitom štádiu výrazné zvýšenie dychovej práce priamou indikáciou na spustenie mechanickej ventilácie, pri ktorej sa náklady na dýchanie znížia takmer na 0.

Práca dýchania potrebná na prekonanie elastického odporu (poddajnosť pľúc) sa zvyšuje so zvyšujúcim sa dychovým objemom. Práca potrebná na prekonanie odporu dýchacích ciest sa zvyšuje so zvyšujúcou sa frekvenciou dýchania. Pacient sa snaží znížiť prácu dýchania zmenou dychovej frekvencie a dychového objemu v závislosti od prevládajúcej patológie. Pre každú situáciu existujú optimálne dychové frekvencie a dychové objemy, pri ktorých je práca dýchania minimálna. Pre pacientov so zníženou poddajnosťou je teda z hľadiska minimalizácie práce s dýchaním vhodné častejšie a plytšie dýchanie (tvrdé pľúca sa ťažko napriamujú). Na druhej strane, pri zvýšenom odporu dýchacích ciest je optimálne hlboké a pomalé dýchanie. Je to pochopiteľné: zvýšenie dychového objemu vám umožňuje „natiahnuť“, rozšíriť priedušky a znížiť ich odpor voči prúdeniu plynu; na ten istý účel pacienti s obštrukčnou patológiou stláčajú pery počas výdychu, čím vytvárajú svoj vlastný „PEEP“. Pomalé a zriedkavé dýchanie pomáha predĺžiť výdych, čo je dôležité pre úplnejšie odstránenie vydychovanej zmesi plynov v podmienkach zvýšeného výdychového odporu dýchacích ciest.

Regulácia dýchania

Dýchací proces je regulovaný centrálnym a periférnym nervovým systémom. V retikulárnej formácii mozgu je dýchacie centrum, pozostávajúce z centier inhalácie, výdychu a pneumotaxie.

Centrálne chemoreceptory sa nachádzajú v predĺženej mieche a sú excitované pri zvýšení koncentrácie H+ a PCO 2 v likvore. Normálne je pH 7,32, PCO2 je 50 mmHg a obsah HCO3 je 24,5 mmol/l. Už mierny pokles pH a zvýšenie PCO 2 zvyšuje ventiláciu. Tieto receptory reagujú na hyperkapniu a acidózu pomalšie ako periférne, pretože na meranie hodnôt CO 2, H + a HCO 3 je potrebný dodatočný čas v dôsledku prekonania hematoencefalickej bariéry. Kontrakcie dýchacích svalov sú riadené centrálnym respiračným mechanizmom, ktorý pozostáva zo skupiny buniek v medulla oblongata, pons a pneumotaxických centrách. Tónujú dýchacie centrum a na základe impulzov z mechanoreceptorov určujú prah excitácie, pri ktorom sa zastaví inhalácia. Pneumotaxické bunky tiež prepínajú nádych na výdych.

Periférne chemoreceptory, umiestnené na vnútorných membránach karotického sínusu, oblúka aorty a ľavej predsiene, riadia humorálne parametre (PO 2, PCO 2 v arteriálnej krvi a likvore) a okamžite reagujú na zmeny vnútorného prostredia organizmu, meniace sa spôsob spontánneho dýchania a tým úprava pH, PO 2 a PCO 2 v arteriálnej krvi a mozgovomiechovom moku. Impulzy z chemoreceptorov regulujú množstvo ventilácie potrebné na udržanie určitej metabolickej úrovne. Pri optimalizácii režimu vetrania, t.j. Mechanoreceptory sa tiež podieľajú na stanovení frekvencie a hĺbky dýchania, trvania nádychu a výdychu a sily kontrakcie dýchacích svalov pri danej úrovni ventilácie. Ventilácia pľúc je daná úrovňou metabolizmu, účinkom metabolických produktov a O2 na chemoreceptory, ktoré ich transformujú na aferentné impulzy nervových štruktúr centrálneho dýchacieho mechanizmu. Hlavnou funkciou arteriálnych chemoreceptorov je okamžitá korekcia dýchania v reakcii na zmeny v zložení krvných plynov.

Periférne mechanoreceptory, lokalizované v stenách alveol, medzirebrových svaloch a bránici, reagujú na natiahnutie štruktúr, v ktorých sa nachádzajú, na informácie o mechanických javoch. Hlavnú úlohu zohrávajú mechanoreceptory pľúc. Vdýchnutý vzduch prúdi cez VP do alveol a podieľa sa na výmene plynov na úrovni alveolárno-kapilárnej membrány. Keď sa steny alveol počas inšpirácie natiahnu, mechanoreceptory sú excitované a vysielajú aferentný signál do dýchacieho centra, čo inhibuje inšpiráciu (Hering-Breuerov reflex).

Pri normálnom dýchaní nie sú medzirebrové-diafragmatické mechanoreceptory excitované a majú pomocnú hodnotu.

Regulačný systém končí neurónmi, ktoré integrujú impulzy, ktoré k nim prichádzajú z chemoreceptorov a vysielajú excitačné impulzy do respiračných motorických neurónov. Bunky bulbárneho dýchacieho centra vysielajú do dýchacích svalov excitačné aj inhibičné impulzy. Koordinovaná excitácia respiračných motorických neurónov vedie k synchrónnej kontrakcii dýchacích svalov.

Dýchacie pohyby, ktoré vytvárajú prúdenie vzduchu, sa vyskytujú v dôsledku koordinovanej práce všetkých dýchacích svalov. Motorické nervové bunky

Neuróny dýchacích svalov sa nachádzajú v predných rohoch šedej hmoty miechy (cervikálne a hrudné segmenty).

U ľudí sa na regulácii dýchania podieľa aj mozgová kôra v medziach povolených chemoreceptorovou reguláciou dýchania. Napríklad vôľové zadržanie dychu je obmedzené časom, počas ktorého PaO 2 v mozgovomiechovom moku stúpne na hladiny, ktoré excitujú arteriálne a medulárne receptory.

Biomechanika dýchania

K ventilácii pľúc dochádza v dôsledku periodických zmien v práci dýchacích svalov, objemu hrudnej dutiny a pľúc. Hlavnými svalmi inšpirácie sú bránica a vonkajšie medzirebrové svaly. Pri ich kontrakcii sa kupola bránice splošťuje a rebrá sa dvíhajú nahor, v dôsledku čoho sa zväčšuje objem hrudníka a zvyšuje sa negatívny intrapleurálny tlak (Ppl). Pred začiatkom nádychu (na konci výdychu) je Ppl približne mínus 3-5 cm vodného stĺpca. Alveolárny tlak (Palv) sa berie ako 0 (t. j. rovná sa atmosférickému tlaku), odráža tiež tlak v dýchacích cestách a koreluje s vnútrohrudným tlakom.

Gradient medzi alveolárnym a intrapleurálnym tlakom sa nazýva transpulmonálny tlak (Ptp). Na konci výdychu je to 3-5 cm vodného stĺpca. Pri spontánnej inspirácii spôsobuje zvýšenie negatívneho Ppl (až do mínus 6-10 cm vodného stĺpca) zníženie tlaku v alveolách a dýchacích cestách pod atmosférický tlak. V alveolách klesá tlak na mínus 3-5 cm vodného stĺpca. Vplyvom tlakového rozdielu sa vzduch dostáva (nasáva) z vonkajšieho prostredia do pľúc. Hrudník a bránica fungujú ako piestové čerpadlo, ktoré nasáva vzduch do pľúc. Toto „nasávanie“ hrudníka je dôležité nielen pre ventiláciu, ale aj pre krvný obeh. Počas spontánnej inšpirácie dochádza k dodatočnému „nasávaniu“ krvi do srdca (udržiavanie predpätia) a aktivácii pľúcneho prietoku krvi z pravej komory cez systém pľúcnej artérie. Na konci inspirácie, keď sa pohyb plynu zastaví, sa alveolárny tlak vráti na nulu, ale intrapleurálny tlak zostane znížený na mínus 6-10 cm vodného stĺpca.

Výdych je zvyčajne pasívny proces. Sily elastického ťahu hrudníka a pľúc spôsobujú po uvoľnení dýchacích svalov odstránenie (vytlačenie) plynov z pľúc a obnovenie pôvodného objemu pľúc. Ak je narušená priechodnosť tracheobronchiálneho stromu (zápalová sekrécia, opuch sliznice, bronchospazmus), je sťažený výdychový proces a začnú zaberať aj výdychové svaly (vnútorné medzirebrové svaly, prsné svaly, brušné svaly atď.). podieľať sa na akte dýchania. Pri vyčerpaní výdychových svalov sa proces výdychu ešte sťaží, vydýchnutá zmes sa zadrží a pľúca sa dynamicky prehustia.

Nerespiračné funkcie pľúc

Funkcie pľúc sa neobmedzujú len na difúziu plynov. Obsahujú 50 % všetkých endotelových buniek v tele, ktoré vystielajú kapilárny povrch membrány a podieľajú sa na metabolizme a inaktivácii biologicky aktívnych látok prechádzajúcich pľúcami.

1. Pľúca riadia celkovú hemodynamiku zmenou plnenia vlastného cievneho riečiska a ovplyvňovaním biologicky aktívnych látok, ktoré regulujú cievny tonus (serotonín, histamín, bradykinín, katecholamíny), premieňajú angiotenzín I na angiotenzín II a podieľajú sa na metabolizme prostaglandínov.

2. Pľúca regulujú zrážanie krvi vylučovaním prostacyklínu, inhibítora agregácie krvných doštičiek, a odstraňovaním tromboplastínu, fibrínu a produktov jeho degradácie z krvného obehu. Výsledkom je, že krv prúdiaca z pľúc má vyššiu fibrinolytickú aktivitu.

3. Pľúca sa podieľajú na metabolizme bielkovín, sacharidov a tukov, pričom syntetizujú fosfolipidy (fosfatidylcholín a fosfatidylglycerol – hlavné zložky povrchovo aktívnej látky).

4. Pľúca produkujú a odvádzajú teplo, čím udržiavajú energetickú rovnováhu tela.

5. Pľúca čistia krv od mechanických nečistôt. Bunkové agregáty, mikrotromby, baktérie, vzduchové bubliny a kvapôčky tuku sú zadržiavané v pľúcach a podliehajú deštrukcii a metabolizmu.

Typy ventilácie a typy porúch ventilácie

Bola vyvinutá fyziologicky jasná klasifikácia typov ventilácie na základe parciálnych tlakov plynov v alveolách. V súlade s touto klasifikáciou sa rozlišujú tieto typy vetrania:

1.Normoventilácia - normálna ventilácia, pri ktorej sa parciálny tlak CO2 v alveolách udržiava na hodnote cca 40 mmHg.

2. Hyperventilácia – zvýšená ventilácia, ktorá prevyšuje metabolické potreby tela (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. Hypoventilácia – znížená ventilácia v porovnaní s metabolickými potrebami organizmu (PaCO2>40 mmHg).

4. Zvýšená ventilácia – akékoľvek zvýšenie alveolárnej ventilácie v porovnaní s pokojovou úrovňou, bez ohľadu na parciálny tlak plynov v alveolách (napríklad pri svalovej práci).

5.Eupnea – bežná ventilácia v pokoji, sprevádzaná subjektívnym pocitom pohodlia.

6. Hyperpnoe - zvýšenie hĺbky dýchania bez ohľadu na to, či je frekvencia dýchacích pohybov zvýšená alebo nie.

7. Tachypnoe – zvýšenie dychovej frekvencie.

8. Bradypnea – znížená frekvencia dýchania.

9. Apnoe - zastavenie dýchania, spôsobené najmä nedostatočnou fyziologickou stimuláciou dýchacieho centra (pokles napätia CO2 v arteriálnej krvi).

10.Dýchavičnosť (dušnosť) je nepríjemný subjektívny pocit nedostatočného dýchania alebo ťažkosti s dýchaním.

11. Ortopnoe – ťažká dýchavičnosť spojená so stagnáciou krvi v pľúcnych kapilárach v dôsledku zlyhania ľavého srdca. Vo vodorovnej polohe sa tento stav zhoršuje, a preto je pre takýchto pacientov ťažké klamať.

12. Asfyxia – zastavenie alebo útlm dýchania, spojené najmä s obrnou dýchacích centier alebo uzavretím dýchacích ciest. Výmena plynov je prudko narušená (pozoruje sa hypoxia a hyperkapnia).

Pre diagnostické účely je vhodné rozlišovať dva typy ventilačných porúch – obmedzujúce a obštrukčné.

Reštriktívny typ ventilačných porúch zahŕňa všetky patologické stavy, pri ktorých je znížená respiračná exkurzia a schopnosť expandovania pľúc, t.j. ich rozťažnosť klesá. Takéto poruchy sa pozorujú napríklad pri léziách pľúcneho parenchýmu (pneumónia, pľúcny edém, pľúcna fibróza) alebo pri pleurálnych zrastoch.

Obštrukčný typ porúch ventilácie je spôsobený zúžením dýchacích ciest, t.j. zvýšenie ich aerodynamického odporu. Podobné stavy nastávajú napríklad pri hromadení hlienu v dýchacích cestách, opuchu ich sliznice alebo spazme prieduškových svalov (alergický bronchiolospazmus, bronchiálna astma, astmatická bronchitída a pod.). U takýchto pacientov je zvýšená odolnosť voči nádychu a výdychu, a preto sa časom zvyšuje vzdušnosť pľúc a ich FRC. Patologický stav charakterizovaný nadmerným poklesom počtu elastických vlákien (zmiznutie alveolárnych sept, zjednotenie kapilárnej siete) sa nazýva pľúcny emfyzém.