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3 फेफड़ों में गैस विनिमय का आकलन परबीमार बिस्तर

वेंटिलेशन-परफ्यूज़न संबंध

वायुकोशीय-केशिका इकाइयाँ (चित्र। 3-1) का उपयोग गैस विनिमय के विभिन्न विकल्पों का वर्णन करने के लिए किया जाता है। जैसा कि ज्ञात है, वायुकोशीय वेंटिलेशन (वी) का वायुकोशीय केशिकाओं (क्यू) के छिड़काव के अनुपात को वेंटिलेशन-छिड़काव अनुपात (वी / क्यू) कहा जाता है। V/Q अनुपात से संबंधित गैस विनिमय के उदाहरणों के लिए, अंजीर देखें। 3-1. ऊपरी भाग (ए) वायुकोशीय-केशिका इकाई में वेंटिलेशन और रक्त प्रवाह और आदर्श वी/क्यू अनुपात के बीच आदर्श संबंध को दर्शाता है।

डेड स्पेस वेंटिलेशन

वायुमार्ग में हवा गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, और उनके वेंटिलेशन को डेड स्पेस वेंटिलेशन कहा जाता है। इस मामले में वी/क्यू अनुपात 1 से अधिक है (चित्र 3-1, भाग बी देखें)। मृत स्थान दो प्रकार के होते हैं।

चावल। 3-1.

एनाटोमिकल डेड स्पेस- वायुमार्ग का लुमेन। आम तौर पर, इसकी मात्रा लगभग 150 मिलीलीटर होती है, और स्वरयंत्र लगभग आधा होता है।

शारीरिक (कार्यात्मक) मृत स्थान- श्वसन तंत्र के वे सभी भाग जिनमें गैस विनिमय नहीं होता है। शारीरिक मृत स्थान में न केवल वायुमार्ग शामिल हैं, बल्कि एल्वियोली भी शामिल हैं, जो हवादार हैं, लेकिन रक्त द्वारा सुगंधित नहीं हैं (ऐसी एल्वियोली में गैस विनिमय असंभव है, हालांकि उनका वेंटिलेशन होता है)। स्वस्थ लोगों में कार्यात्मक मृत स्थान (वीडी) की मात्रा ज्वार की मात्रा का लगभग 30% है (यानी वीडी / वीटी = 0.3, जहां वीटी ज्वार की मात्रा है)। वीडी में वृद्धि से हाइपोक्सिमिया और हाइपरकेनिया होता है। विलंब CO 2 आमतौर पर Vd/Vt के अनुपात को 0.5 तक बढ़ाते समय नोट किया जाता है।

एल्वियोली के अतिविस्तार या कम वायुप्रवाह के साथ मृत स्थान बढ़ जाता है। पहला प्रकार प्रतिरोधी फुफ्फुसीय रोगों और फेफड़ों के यांत्रिक वेंटिलेशन में समाप्ति के अंत तक सकारात्मक दबाव बनाए रखने के साथ मनाया जाता है, दूसरा - दिल की विफलता (दाएं या बाएं), तीव्र फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता और वातस्फीति में।

शंट अंश

कार्डियक आउटपुट का वह अंश जो वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित नहीं है, शंट अंश (Qs/Qt, जहां Qt कुल रक्त प्रवाह है और Qs शंट रक्त प्रवाह है) कहलाता है। हालांकि, वी/क्यू अनुपात 1 से कम है (चित्र 3-1 का भाग बी देखें)। शंट दो प्रकार की होती है।

सच शंटरक्त और वायुकोशीय गैस के बीच कोई गैस विनिमय नहीं होने का संकेत देता है (वी/क्यू अनुपात 0 है, यानी फेफड़े की इकाई सुगंधित है लेकिन हवादार नहीं है), जो एक संरचनात्मक संवहनी शंट की उपस्थिति के बराबर है।

शिरापरक मिश्रणरक्त द्वारा दर्शाया गया है जो वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित नहीं है, अर्थात। फेफड़ों में पूर्ण ऑक्सीकरण नहीं होता है। शिरापरक मिश्रण में वृद्धि के साथ, यह शंट एक सच्चे शंट की ओर जाता है।

धमनी रक्त में O 2 और CO 2 के आंशिक दबाव पर शंट अंश का प्रभाव (क्रमशः paO 2 PaCO 2) अंजीर में दिखाया गया है। 3-2. आम तौर पर, शंट रक्त प्रवाह कुल के 10% से कम होता है (अर्थात, क्यू/क्यूटी अनुपात 0.1, या 10% से कम होता है), जबकि लगभग 90% कार्डियक आउटपुट गैस एक्सचेंज में शामिल होता है। शंट के अंश में वृद्धि के साथ, पीएओ 2 उत्तरोत्तर कम हो जाता है, और पीसीओ 2 तब तक नहीं बढ़ता जब तक अनुपात क्यू/क्यूटी 50% तक नहीं पहुंच जाता। हाइपरवेंटिलेशन (पैथोलॉजी के कारण या हाइपोक्सिमिया के कारण) के परिणामस्वरूप इंट्रापल्मोनरी शंट वाले रोगियों में, पैको 2 अक्सर सामान्य से नीचे होता है।

शंट अंश ऑक्सीजन को अंदर लेने पर पाओ 2 को बढ़ाने की क्षमता निर्धारित करता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3-3. शंट (Qs/Qt) के अनुपात में वृद्धि के साथ, साँस की हवा या गैस मिश्रण (FiO 2) में ऑक्सीजन की भिन्नात्मक सांद्रता में वृद्धि के साथ पाओ 2 में थोड़ी वृद्धि होती है। जब अनुपात Qs/Qt 50% तक पहुँच जाता है, तो paO 2 अब FiO 2 में परिवर्तनों के प्रति प्रतिक्रिया नहीं करता है; . इस मामले में, इंट्रापल्मोनरी शंट एक सच्चे (शारीरिक) शंट की तरह व्यवहार करता है। पूर्वगामी के आधार पर, विषाक्त ऑक्सीजन सांद्रता का उपयोग नहीं करना संभव है यदि शंट रक्त प्रवाह का मान 50% से अधिक हो, अर्थात। FiO 2 को p a O 2 में महत्वपूर्ण कमी किए बिना कम किया जा सकता है। यह ऑक्सीजन विषाक्तता के जोखिम को कम करने में मदद करता है।

चावल। 3-2.पीओ 2 पर शंट अंश का प्रभाव (डी "अलोंजो जीई, डांट्जर डीआर से। असामान्य गैस विनिमय के तंत्र। मेड क्लिन नॉर्थ एम 1983; 67: 557-571)। चावल। 3-3.साँस की हवा या गैस के मिश्रण में ऑक्सीजन की भिन्नात्मक सांद्रता के अनुपात पर शंट अंश का प्रभाव (डी "अलोंजो जीई, डैंट्ज़गर डीआर। असामान्य गैस विनिमय के तंत्र। मेड क्लिन नॉर्थ एम 1983; 67: 557-571)

एटियलॉजिकल कारक।सबसे अधिक बार, शंट अंश में वृद्धि निमोनिया, फुफ्फुसीय एडिमा (हृदय और गैर-हृदय प्रकृति), फुफ्फुसीय अन्त: शल्यता (पीटीई) के कारण होती है। फुफ्फुसीय एडिमा (मुख्य रूप से गैर-कार्डियोजेनिक) और टीएलए के साथ, फेफड़ों में गैस विनिमय का उल्लंघन एक सच्चे शंट जैसा दिखता है और पाओ 2 FiO 2 में परिवर्तन के लिए कमजोर प्रतिक्रिया करता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, पीएलए में, शंट रक्त प्रवाह को एम्बोलाइज्ड क्षेत्र (जहां वाहिकाओं के माध्यम से रक्त प्रवाह मुश्किल है और छिड़काव असंभव है) से फेफड़ों के अन्य हिस्सों में बढ़े हुए छिड़काव के साथ स्विच करने का परिणाम है [3]।

गैस विनिमय संकेतकों की गणना

जिन समीकरणों पर नीचे चर्चा की जाएगी उनका उपयोग वेंटिलेशन-छिड़काव विकारों की गंभीरता को मापने के लिए किया जाता है। इन समीकरणों का उपयोग फेफड़ों के कार्य के अध्ययन में किया जाता है, विशेष रूप से, श्वसन विफलता वाले रोगियों में।

शारीरिक मृत स्थान

बोहर विधि का उपयोग करके शारीरिक मृत स्थान की मात्रा को मापा जा सकता है। कार्यात्मक मृत स्थान की मात्रा की गणना एक्सहेल्ड वायुकोशीय वायु और केशिका (धमनी) रक्त (अधिक सटीक, फुफ्फुसीय केशिकाओं के अंत खंडों के रक्त) में pCO 2 मूल्यों के बीच अंतर के आधार पर की जाती है। फेफड़ों में स्वस्थ लोगों में, केशिका रक्त वायुकोशीय गैस के साथ पूरी तरह से संतुलित होता है और साँस छोड़ते हुए वायुकोशीय वायु में pCO 2 धमनी रक्त में pCO 2 के लगभग बराबर होता है। शारीरिक मृत स्थान (अर्थात Vd/Vt अनुपात) में वृद्धि के साथ, साँस छोड़ने वाली हवा में pCO 2 (P E CO 2) धमनी रक्त में pCO 2 से कम होगा। यह सिद्धांत Vd/Vt अनुपात की गणना के लिए प्रयुक्त बोहर समीकरण का आधार है:

वीडी / वीटी \u003d (पाको 2 - रेको 2) / पी और सीओ 2। आम तौर पर, अनुपात Vd/Vt = 0.3।

pCO निर्धारित करने के लिए 2 साँस छोड़ते हुए हवा को एक बड़े बैग में एकत्र किया जाता है और एक इन्फ्रारेड CO 2 -एनालाइजर का उपयोग करके हवा में औसत pCO 2 को मापता है। यह काफी सरल है और आमतौर पर श्वसन देखभाल इकाई में इसकी आवश्यकता होती है।

शंट अंश

शंट अंश (Qs / Qt) निर्धारित करने के लिए, धमनी में ऑक्सीजन सामग्री (CaO 2), मिश्रित शिरापरक (CvO 2) और फुफ्फुसीय केशिका रक्त (CcO 2) का उपयोग किया जाता है। हमारे पास शंट समीकरण है:

क्यू एस /क्यू टी \u003d सी सी ओ 2 - सी ए ओ 2 / (सी सी ओ 2 - सी वी ओ 2)।

आम तौर पर, अनुपात Qs / Qt \u003d 0.1।

चूंकि CcO 2 को सीधे मापा नहीं जा सकता है, इसलिए इसके साथ फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त के हीमोग्लोबिन को पूरी तरह से संतृप्त करने के लिए शुद्ध ऑक्सीजन को सांस लेने की सिफारिश की जाती है (ScO 2 \u003d 100%)। हालांकि, इस स्थिति में, केवल सच्चे शंट को मापा जाता है। शंट के लिए शंट के लिए श्वास 100% ऑक्सीजन एक बहुत ही संवेदनशील परीक्षण है क्योंकि जब पीएओ 2 अधिक होता है, तो धमनी ऑक्सीजन एकाग्रता में एक छोटी सी कमी पीएओ 2 में महत्वपूर्ण गिरावट का कारण बन सकती है।

ऑक्सीजन में वायुकोशीय-धमनी अंतर (ग्रेडिएंट А-а рО 2)

वायुकोशीय गैस और धमनी रक्त में पीओ 2 के मूल्यों के बीच के अंतर को पीओ 2, या ए-ए पीओ 2 ढाल में वायुकोशीय-धमनी अंतर कहा जाता है। वायुकोशीय गैस को निम्नलिखित सरलीकृत समीकरण का उपयोग करके वर्णित किया गया है:

आर ए ओ 2 \u003d पी आई ओ 2 - (पी ए सीओ 2 /आरक्यू)।

यह समीकरण इस तथ्य पर आधारित है कि वायुकोशीय pO 2 (p A O 2) निर्भर करता है, विशेष रूप से, साँस की हवा में ऑक्सीजन के आंशिक दबाव पर (p i O 2) और वायुकोशीय (धमनी) pCO 2 x p i O 2 - का एक कार्य FiO 2 , बैरोमीटर का दबाव (P B) और आर्द्र हवा में जल वाष्प (pH 2 O) का आंशिक दबाव (p i O 2 \u003d FiO 2 (P B - pH 2 O)। शरीर के सामान्य तापमान पर, pH 2 O 47 मिमी Hg है। श्वसन भागफल (आरक्यू ) - सीओ 2 के उत्पादन और ओ 2 की खपत के बीच का अनुपात, और गैस विनिमय एल्वियोली की गुहा और केशिकाओं के लुमेन के बीच होता है जो इसे सरल प्रसार (आरक्यू \u003d वीसीओ 2 / VO 2) स्वस्थ लोगों में, जब सामान्य वायुमंडलीय दबाव में कमरे की हवा में सांस लेते हैं, तो ग्रेडिएंट A- और RO 2 की गणना सूचीबद्ध संकेतकों (FiO 2 \u003d 0.21, P B \u003d 760 mm Hg, p a O 2 \u003d) को ध्यान में रखते हुए की जाती है। 90 मिमी एचजी, पी ए सीओ 2 = 40 एमएमएचजी, आरक्यू = 0.8) निम्नानुसार है:

पी ए ओ 2 \u003d FiO 2 (पी बी - पीएच 2 ओ) - (पाको 2 / आरक्यू) \u003d 0.21 (760 - 47) - (40 / 0.8) \u003d 100 मिमी एचजी।

ग्रेडिएंट ए-ए पीओ 2 \u003d 10-20 मिमी एचजी का सामान्य मान।

आम तौर पर, ए-ए पीओ 2 ढाल उम्र के साथ और साँस की हवा या गैस में ऑक्सीजन की मात्रा के साथ बदल जाती है। उम्र के साथ इसका परिवर्तन पुस्तक के अंत में प्रस्तुत किया गया है (परिशिष्ट देखें), और FiO 2 का प्रभाव अंजीर में दिखाया गया है। 3-4।

सामान्य वायुमंडलीय दबाव (कमरे की हवा या शुद्ध ऑक्सीजन की साँस लेना) पर स्वस्थ वयस्कों में ए-ए पीओ 2 ढाल में सामान्य परिवर्तन नीचे दिखाया गया है।

चावल। 3-4.FiO 2 का प्रभाव; स्वस्थ लोगों में ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट और ए / ए पीओ 2 अनुपात पर।

ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट में 5-7 मिमी एचजी की वृद्धि नोट की गई है। FiO2 में प्रत्येक 10% की वृद्धि के लिए। ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट पर उच्च सांद्रता पर ऑक्सीजन के प्रभाव को हाइपोक्सिक उत्तेजनाओं की क्रिया के उन्मूलन द्वारा समझाया गया है, जिससे वाहिकासंकीर्णन होता है और फेफड़ों के खराब हवादार क्षेत्रों में रक्त की आपूर्ति में परिवर्तन होता है। नतीजतन, रक्त खराब हवादार खंडों में लौटता है, जिससे शंट का अंश बढ़ सकता है।

फेफड़ों का कृत्रिम वेंटिलेशन।चूंकि सामान्य वायुमंडलीय दबाव लगभग 760 मिमी एचजी है, सकारात्मक दबाव वेंटिलेशन p i O 2 बढ़ा देगा। औसत वायुमार्ग दबाव को वायुमंडलीय दबाव में जोड़ा जाना चाहिए, जिससे गणना की सटीकता बढ़ जाती है। उदाहरण के लिए, 30 सेमी पानी के स्तंभ (एक्यू) का औसत वायुमार्ग दबाव ए-ए पीओ 2 ढाल को 16 मिमी एचजी तक बढ़ा सकता है, जो कि 60% की वृद्धि के अनुरूप है।

अनुपात ए/А рО 2

ए/ए पीओ 2 अनुपात व्यावहारिक रूप से FiO 2 से स्वतंत्र है, जैसा कि अंजीर में देखा जा सकता है। 3-4। यह निम्नलिखित समीकरण की व्याख्या करता है:

ए / ए पीओ 2 \u003d 1 - (ए-ए पीओ 2) / पाओ 2

सूत्र के अंश और हर दोनों में p A O 2 की उपस्थिति, a/A pO 2 के अनुपात पर FiO 2 से p A O 2 के प्रभाव को बाहर कर देती है। ए/ए पीओ 2 के अनुपात के लिए सामान्य मान नीचे दिखाए गए हैं।

अनुपात पी ए ओ 2 /फियो 2

पीएओ 2 / एफआईओ 2 अनुपात की गणना एक संकेतक की गणना करने का एक आसान तरीका है जो शंट अंश (क्यूएस/क्यूटी) में परिवर्तन के साथ काफी अच्छी तरह से संबंधित है। यह सहसंबंध इस तरह दिखता है:

चुर्सिन वी.वी. फेफड़ों का कृत्रिम वेंटिलेशन (शैक्षिक मैनुअल)

संपूर्ण जटिल प्रक्रिया को तीन मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है: बाह्य श्वसन; और आंतरिक (ऊतक) श्वसन।

बाह्य श्वसन- शरीर और आसपास के वायुमंडलीय वायु के बीच गैस विनिमय। बाहरी श्वसन में वायुमंडलीय और वायुकोशीय वायु के बीच और फुफ्फुसीय केशिकाओं और वायुकोशीय वायु के बीच गैसों का आदान-प्रदान शामिल है।

यह श्वास छाती गुहा की मात्रा में आवधिक परिवर्तन के परिणामस्वरूप किया जाता है। इसकी मात्रा में वृद्धि साँस लेना (प्रेरणा), कमी - साँस छोड़ना (समाप्ति) प्रदान करती है। इसके बाद साँस लेना और साँस छोड़ना के चरण हैं। साँस लेने के दौरान, वायुमंडलीय हवा वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों में प्रवेश करती है, और साँस छोड़ने के दौरान, हवा का कुछ हिस्सा उन्हें छोड़ देता है।

बाह्य श्वसन के लिए आवश्यक शर्तें:

  • छाती की जकड़न;
  • पर्यावरण के साथ फेफड़ों का मुक्त संचार;
  • फेफड़े के ऊतकों की लोच।

एक वयस्क प्रति मिनट 15-20 बार सांस लेता है। शारीरिक रूप से प्रशिक्षित लोगों की श्वास दुर्लभ (प्रति मिनट 8-12 श्वास तक) और गहरी होती है।

बाहरी श्वसन की जांच के लिए सबसे आम तरीके

फेफड़ों के श्वसन कार्य का आकलन करने के तरीके:

  • न्यूमोग्राफी
  • स्पिरोमेट्री
  • स्पाइरोग्राफी
  • न्यूमोटैकोमेट्री
  • रेडियोग्राफ़
  • एक्स-रे कंप्यूटेड टोमोग्राफी
  • अल्ट्रासाउंड प्रक्रिया
  • चुम्बकीय अनुनाद इमेजिंग
  • ब्रोंकोग्राफी
  • ब्रोंकोस्कोपी
  • रेडियोन्यूक्लाइड तरीके
  • गैस कमजोर पड़ने की विधि

स्पिरोमेट्री- एक स्पाइरोमीटर डिवाइस का उपयोग करके निकाली गई हवा की मात्रा को मापने की एक विधि। टर्बिमेट्रिक सेंसर के साथ विभिन्न प्रकार के स्पाइरोमीटर का उपयोग किया जाता है, साथ ही पानी वाले भी, जिसमें पानी में रखे स्पाइरोमीटर बेल के नीचे निकाली गई हवा को एकत्र किया जाता है। साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा घंटी के उठने से निर्धारित होती है। हाल ही में, कंप्यूटर सिस्टम से जुड़े वायु प्रवाह के वॉल्यूमेट्रिक वेग में परिवर्तन के प्रति संवेदनशील सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। विशेष रूप से, बेलारूसी उत्पादन का "स्पाइरोमीटर एमएएस -1", आदि जैसे कंप्यूटर सिस्टम इस सिद्धांत पर काम करते हैं। इस तरह की प्रणालियां न केवल स्पिरोमेट्री, बल्कि स्पाइरोग्राफी, साथ ही न्यूमोटैचोग्राफी की भी अनुमति देती हैं)।

स्पाइरोग्राफी -साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की मात्रा की निरंतर रिकॉर्डिंग की विधि। परिणामी ग्राफिक वक्र को स्पाइरोफम्मा कहा जाता है। स्पाइरोग्राम के अनुसार, फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता और श्वसन मात्रा, श्वसन दर और फेफड़ों के मनमाने अधिकतम वेंटिलेशन को निर्धारित करना संभव है।

न्यूमोटैकोग्राफी -साँस और साँस छोड़ने वाली हवा की मात्रा प्रवाह दर के निरंतर पंजीकरण की विधि।

श्वसन प्रणाली की जांच के लिए और भी कई तरीके हैं। उनमें से, चेस्ट प्लीथिस्मोग्राफी, उन ध्वनियों को सुनना जो तब होती हैं जब वायु श्वसन पथ और फेफड़ों से गुजरती है, फ्लोरोस्कोपी और रेडियोग्राफी, साँस छोड़ने वाली वायु धारा में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री का निर्धारण, आदि। इनमें से कुछ विधियों पर नीचे चर्चा की गई है।

बाहरी श्वसन के वॉल्यूमेट्रिक संकेतक

फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का अनुपात अंजीर में दिखाया गया है। एक।

बाह्य श्वसन के अध्ययन में निम्नलिखित संकेतकों और उनके संक्षिप्त रूप का प्रयोग किया जाता है।

फेफड़ों की कुल क्षमता (टीएलसी)- सबसे गहरी सांस के बाद फेफड़ों में हवा की मात्रा (4-9 एल)।

चावल। 1. फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का औसत मूल्य

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता

महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी)- हवा का आयतन जो एक व्यक्ति अधिकतम साँस लेने के बाद सबसे गहरी धीमी साँस के साथ साँस छोड़ सकता है।

मानव फेफड़ों की जीवन शक्ति का मान 3-6 लीटर होता है। हाल ही में, न्यूमोटैकोग्राफिक तकनीक की शुरूआत के संबंध में, तथाकथित बलात् प्राणाधार क्षमता(एफजेडईएल)। एफवीसी का निर्धारण करते समय, विषय को, गहरी संभव सांस के बाद, सबसे गहरी जबरन साँस छोड़ना चाहिए। इस मामले में, साँस छोड़ने को पूरे साँस छोड़ने के दौरान निकाले गए वायु प्रवाह के अधिकतम वॉल्यूमेट्रिक वेग को प्राप्त करने के उद्देश्य से एक प्रयास के साथ किया जाना चाहिए। ऐसी मजबूर समाप्ति का कंप्यूटर विश्लेषण आपको बाहरी श्वसन के दर्जनों संकेतकों की गणना करने की अनुमति देता है।

VC का व्यक्तिगत सामान्य मान कहलाता है फेफड़ों की उचित क्षमता(जेईएल)। इसकी गणना ऊंचाई, शरीर के वजन, उम्र और लिंग के आधार पर सूत्रों और तालिकाओं के अनुसार लीटर में की जाती है। 18-25 वर्ष की आयु की महिलाओं के लिए, गणना सूत्र के अनुसार की जा सकती है

जेईएल \u003d 3.8 * पी + 0.029 * बी - 3.190; एक ही उम्र के पुरुषों के लिए

अवशिष्ट मात्रा

जेईएल \u003d 5.8 * पी + 0.085 * बी - 6.908, जहां पी - ऊंचाई; बी - आयु (वर्ष)।

यदि यह कमी वीसी स्तर के 20% से अधिक है, तो मापे गए VC का मान कम माना जाता है।

यदि बाहरी श्वसन के संकेतक के लिए "क्षमता" नाम का उपयोग किया जाता है, तो इसका मतलब है कि ऐसी क्षमता में छोटी इकाइयाँ शामिल हैं जिन्हें वॉल्यूम कहा जाता है। उदाहरण के लिए, OEL में चार खंड होते हैं, VC में तीन खंड होते हैं।

ज्वार की मात्रा (TO)हवा की मात्रा है जो एक सांस में फेफड़ों में प्रवेश करती है और छोड़ती है। इस सूचक को श्वास की गहराई भी कहा जाता है। एक वयस्क में आराम करने पर, डीओ 300-800 मिली (वीसी वैल्यू का 15-20%) होता है; मासिक बच्चा - 30 मिली; एक साल पुराना - 70 मिली; दस वर्षीय - 230 मिली। यदि श्वास की गहराई सामान्य से अधिक हो, तो ऐसी श्वास को कहते हैं हाइपरपेनिया- अत्यधिक, गहरी श्वास, यदि DO सामान्य से कम है, तो श्वास को कहते हैं ओलिगोपनिया- अपर्याप्त, उथली श्वास। सामान्य गहराई और श्वास दर पर इसे कहते हैं यूपनिया- सामान्य, पर्याप्त श्वास। वयस्कों में सामान्य विश्राम श्वसन दर 8-20 श्वास प्रति मिनट है; मासिक बच्चा - लगभग 50; एक वर्षीय - 35; दस साल - 20 चक्र प्रति मिनट।

इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम (आरआईवी)- हवा की मात्रा जो एक शांत सांस के बाद ली गई सबसे गहरी सांस के साथ एक व्यक्ति अंदर ले सकता है। मानक में आरओ वीडी का मूल्य वीसी (2-3 एल) के मूल्य का 50-60% है।

निःश्वास आरक्षित मात्रा (आरओ vyd)- हवा की मात्रा जो एक शांत साँस छोड़ने के बाद की गई गहरी साँस छोड़ने के साथ एक व्यक्ति साँस छोड़ सकता है। आम तौर पर, RO vyd का मान VC (1-1.5 लीटर) का 20-30% होता है।

अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (RLV)- अधिकतम गहरी सांस छोड़ने के बाद वायुमार्ग और फेफड़ों में शेष हवा। इसका मूल्य 1-1.5 लीटर (TRL का 20-30%) है। वृद्धावस्था में, फेफड़ों की लोचदार पुनरावृत्ति में कमी, ब्रोन्कियल धैर्य, श्वसन की मांसपेशियों की ताकत में कमी और छाती की गतिशीलता में कमी के कारण टीआरएल का मूल्य बढ़ जाता है। 60 साल की उम्र में, यह पहले से ही टीआरएल का लगभग 45% हिस्सा बनाता है।

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफआरसी)एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में शेष हवा। इस क्षमता में अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (आरएलवी) और श्वसन आरक्षित मात्रा (ईआरवी) शामिल हैं।

साँस लेने के दौरान श्वसन प्रणाली में प्रवेश करने वाली सभी वायुमंडलीय हवा गैस विनिमय में भाग नहीं लेती है, लेकिन केवल वही जो एल्वियोली तक पहुँचती है, जिसमें उनके आसपास की केशिकाओं में पर्याप्त रक्त प्रवाह होता है। इस संबंध में, एक तथाकथित है डेड स्पेस।

एनाटोमिकल डेड स्पेस (एएमपी)- यह श्वसन पथ में श्वसन ब्रोन्किओल्स के स्तर तक हवा की मात्रा है (इन ब्रोन्किओल्स पर पहले से ही एल्वियोली हैं और गैस विनिमय संभव है)। एएमपी का मूल्य 140-260 मिलीलीटर है और मानव संविधान की विशेषताओं पर निर्भर करता है (समस्याओं को हल करते समय एएमपी को ध्यान में रखना आवश्यक है, और इसका मूल्य इंगित नहीं किया गया है, एएमपी की मात्रा 150 मिलीलीटर के बराबर ली जाती है) )

फिजियोलॉजिकल डेड स्पेस (पीडीएम)- श्वसन पथ और फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा और गैस विनिमय में भाग नहीं लेना। FMP एनाटोमिकल डेड स्पेस से बड़ा है, क्योंकि इसमें इसे एक अभिन्न अंग के रूप में शामिल किया गया है। श्वसन पथ में हवा के अलावा, एफएमपी में हवा शामिल होती है जो फुफ्फुसीय एल्वियोली में प्रवेश करती है, लेकिन इन एल्वियोली में रक्त के प्रवाह में कमी या कमी के कारण रक्त के साथ गैसों का आदान-प्रदान नहीं करती है (इस हवा के लिए कभी-कभी नाम का उपयोग किया जाता है) वायुकोशीय मृत स्थान)।आम तौर पर, कार्यात्मक मृत स्थान का मूल्य ज्वार की मात्रा का 20-30% होता है। इस मूल्य में 35% से अधिक की वृद्धि कुछ बीमारियों की उपस्थिति का संकेत दे सकती है।

तालिका 1. फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के संकेतक

चिकित्सा पद्धति में, श्वास उपकरणों (उच्च-ऊंचाई वाली उड़ानें, स्कूबा डाइविंग, गैस मास्क) को डिजाइन करते समय और कई नैदानिक ​​​​और पुनर्जीवन उपायों को करते समय मृत स्थान कारक को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है। जब ट्यूब, मास्क, होसेस के माध्यम से सांस लेते हैं, तो अतिरिक्त मृत स्थान मानव श्वसन प्रणाली से जुड़ा होता है और, श्वास की गहराई में वृद्धि के बावजूद, वायुमंडलीय हवा के साथ एल्वियोली का वेंटिलेशन अपर्याप्त हो सकता है।

मिनट सांस लेने की मात्रा

मिनट श्वसन मात्रा (MOD)- 1 मिनट में फेफड़ों और श्वसन पथ के माध्यम से हवादार हवा की मात्रा। एमओडी निर्धारित करने के लिए, गहराई, या ज्वार की मात्रा (टीओ), और श्वसन दर (आरआर) जानने के लिए पर्याप्त है:

एमओडी \u003d से * बीएच।

घास काटने में, एमओडी 4-6 एल / मिनट है। इस सूचक को अक्सर फेफड़े का वेंटिलेशन (वायुकोशीय वेंटिलेशन से अलग) भी कहा जाता है।

वायुकोशीय वेंटिलेशन

वायुकोशीय वेंटिलेशन (AVL)- 1 मिनट में फुफ्फुसीय एल्वियोली से गुजरने वाली वायुमंडलीय हवा का आयतन। वायुकोशीय वेंटिलेशन की गणना करने के लिए, आपको एएमपी के मूल्य को जानना होगा। यदि यह प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित नहीं किया जाता है, तो गणना के लिए एएमपी की मात्रा 150 मिलीलीटर के बराबर ली जाती है। वायुकोशीय वेंटिलेशन की गणना करने के लिए, आप सूत्र का उपयोग कर सकते हैं

एवीएल \u003d (डीओ - एएमपी)। बीएच.

उदाहरण के लिए, यदि किसी व्यक्ति में सांस लेने की गहराई 650 मिली है, और श्वसन दर 12 है, तो AVL 6000 मिली (650-150) है। 12.

एबी \u003d (डीओ - ओएमपी) * बीएच \u003d टू अल्फ * बीएच

  • एबी - वायुकोशीय वेंटिलेशन;
  • कश्मीर अल्वी — वायुकोशीय वेंटिलेशन की ज्वारीय मात्रा;
  • आरआर - श्वसन दर

अधिकतम फेफड़े का वेंटिलेशन (एमवीएल)- हवा की अधिकतम मात्रा जो 1 मिनट में किसी व्यक्ति के फेफड़ों के माध्यम से हवादार हो सकती है। एमवीएल को आराम से मनमाने ढंग से हाइपरवेंटिलेशन के साथ निर्धारित किया जा सकता है (जितनी संभव हो उतनी गहरी सांस लेना और अक्सर घास काटने के दौरान 15 सेकंड से अधिक की अनुमति नहीं है)। विशेष उपकरणों की मदद से, किसी व्यक्ति द्वारा किए गए गहन शारीरिक कार्य के दौरान एमवीएल का निर्धारण किया जा सकता है। किसी व्यक्ति के संविधान और उम्र के आधार पर, एमवीएल मानदंड 40-170 एल / मिनट की सीमा में है। एथलीटों में, एमवीएल 200 एल / मिनट तक पहुंच सकता है।

बाहरी श्वसन के प्रवाह संकेतक

फेफड़ों की मात्रा और क्षमता के अलावा, तथाकथित बाहरी श्वसन के प्रवाह संकेतक।इनमें से किसी एक को निर्धारित करने की सबसे सरल विधि, शिखर निःश्वसन आयतन प्रवाह, है पीक फ्लोमेट्री।पीक फ्लो मीटर घर पर उपयोग के लिए सरल और काफी किफायती उपकरण हैं।

पीक श्वसन मात्रा प्रवाह(पीओएस) - जबरन साँस छोड़ने की प्रक्रिया में हासिल की गई हवा की अधिकतम मात्रा प्रवाह दर।

न्यूमोटैकोमीटर डिवाइस की मदद से, न केवल पीक वॉल्यूमेट्रिक एक्सपिरेटरी फ्लो रेट, बल्कि इनहेलेशन भी निर्धारित करना संभव है।

एक चिकित्सा अस्पताल में, प्राप्त जानकारी के कंप्यूटर प्रसंस्करण के साथ न्यूमोटैकोग्राफ उपकरण अधिक व्यापक होते जा रहे हैं। इस प्रकार के उपकरण बाहरी श्वसन के दर्जनों संकेतकों की गणना करने के लिए, फेफड़ों की मजबूर महत्वपूर्ण क्षमता के साँस छोड़ने के दौरान बनाए गए वायु प्रवाह के वॉल्यूमेट्रिक वेग के निरंतर पंजीकरण के आधार पर संभव बनाते हैं। सबसे अधिक बार, साँस छोड़ने के समय पीओएस और अधिकतम (तात्कालिक) वॉल्यूमेट्रिक वायु प्रवाह दर 25, 50, 75% FVC निर्धारित की जाती है। उन्हें क्रमशः आईएसओ 25, आईएसओ 50, आईएसओ 75 संकेतक कहा जाता है। एफवीसी 1 की परिभाषा भी लोकप्रिय है - 1 ई के बराबर समय के लिए मजबूर श्वसन मात्रा। इस सूचक के आधार पर, टिफ़नो इंडेक्स (संकेतक) की गणना की जाती है - एफवीसी 1 से एफवीसी के अनुपात को प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया जाता है। एक वक्र भी दर्ज किया गया है, जो मजबूर साँस छोड़ने के दौरान वायु प्रवाह के वॉल्यूमेट्रिक वेग में परिवर्तन को दर्शाता है (चित्र। 2.4)। उसी समय, ऊर्ध्वाधर अक्ष पर वॉल्यूमेट्रिक वेग (एल / एस) प्रदर्शित होता है, और क्षैतिज अक्ष पर निकाले गए एफवीसी का प्रतिशत प्रदर्शित होता है।

उपरोक्त ग्राफ (चित्र 2, ऊपरी वक्र) में, शिखर पीओएस के मूल्य को इंगित करता है, वक्र पर 25% एफवीसी के साँस छोड़ने के क्षण का प्रक्षेपण एमओएस 25 की विशेषता है , 50% और 75% FVC का प्रक्षेपण इसके अनुरूप है एमओएस 50 और एमओएस 75। न केवल अलग-अलग बिंदुओं पर प्रवाह दर, बल्कि वक्र के पूरे पाठ्यक्रम का भी नैदानिक ​​महत्व है। इसका हिस्सा, एक्सहेल्ड FVC के 0-25% के अनुरूप, बड़ी ब्रांकाई, श्वासनली की हवा की पारगम्यता और, FVC के 50 से 85% के क्षेत्र - छोटी ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की पारगम्यता को दर्शाता है। 75-85% FVC के निःश्वसन क्षेत्र में निचले वक्र के नीचे के भाग पर विक्षेपण छोटी ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की सहनशीलता में कमी का संकेत देता है।

चावल। 2. श्वसन के प्रवाह संकेतक। नोटों की वक्रता - एक स्वस्थ व्यक्ति (ऊपरी) की मात्रा, छोटी ब्रांकाई (निचली) की धैर्यता के अवरोधक उल्लंघन वाले रोगी

सूचीबद्ध वॉल्यूमेट्रिक और प्रवाह संकेतकों का निर्धारण बाहरी श्वसन प्रणाली की स्थिति के निदान में किया जाता है। क्लिनिक में बाहरी श्वसन के कार्य को चिह्नित करने के लिए, चार प्रकार के निष्कर्षों का उपयोग किया जाता है: आदर्श, अवरोधक विकार, प्रतिबंधात्मक विकार, मिश्रित विकार (अवरोधक और प्रतिबंधात्मक विकारों का संयोजन)।

बाह्य श्वसन के अधिकांश प्रवाह और आयतन संकेतकों के लिए, उचित (गणना) मान से उनके मूल्य के 20% से अधिक विचलन को सामान्य सीमा से बाहर माना जाता है।

अवरोधक विकार- ये वायुमार्ग की सहनशीलता का उल्लंघन हैं, जिससे उनके वायुगतिकीय प्रतिरोध में वृद्धि होती है। इस तरह के विकार निचले श्वसन पथ की चिकनी मांसपेशियों के स्वर में वृद्धि के परिणामस्वरूप विकसित हो सकते हैं, श्लेष्म झिल्ली की अतिवृद्धि या एडिमा के साथ (उदाहरण के लिए, तीव्र श्वसन वायरल संक्रमण के साथ), बलगम का संचय, प्यूरुलेंट डिस्चार्ज, में एक ट्यूमर या विदेशी शरीर की उपस्थिति, ऊपरी श्वसन पथ और अन्य मामलों की धैर्य की विकृति।

श्वसन पथ में अवरोधक परिवर्तनों की उपस्थिति को पीओएस, एफवीसी 1, एमओएस 25, एमओएस 50, एमओएस 75, ​​एमओएस 25-75, एमओएस 75-85, टिफ़नो टेस्ट इंडेक्स और एमवीएल के मूल्य में कमी से आंका जाता है। टिफ़नो परीक्षण संकेतक सामान्य रूप से 70-85% है, इसकी 60% तक की कमी को मध्यम उल्लंघन का संकेत माना जाता है, और 40% तक - ब्रोन्कियल धैर्य का एक स्पष्ट उल्लंघन। इसके अलावा, अवरोधक विकारों के साथ, अवशिष्ट मात्रा, कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और कुल फेफड़ों की क्षमता जैसे संकेतक बढ़ जाते हैं।

प्रतिबंधात्मक उल्लंघन- यह प्रेरणा के दौरान फेफड़ों के विस्तार में कमी, फेफड़ों के श्वसन भ्रमण में कमी है। ये विकार फेफड़ों के अनुपालन में कमी, छाती की चोटों के साथ, आसंजनों की उपस्थिति, फुफ्फुस गुहा में द्रव का संचय, शुद्ध सामग्री, रक्त, श्वसन की मांसपेशियों की कमजोरी, न्यूरोमस्कुलर सिनेप्स में उत्तेजना के बिगड़ा संचरण और अन्य कारणों से विकसित हो सकते हैं। .

फेफड़ों में प्रतिबंधात्मक परिवर्तनों की उपस्थिति वीसी में कमी (अपेक्षित मूल्य का कम से कम 20%) और एमवीएल (गैर-विशिष्ट संकेतक) में कमी के साथ-साथ फेफड़ों के अनुपालन में कमी और कुछ मामलों में निर्धारित होती है। , टिफ़नो परीक्षण (85% से अधिक) में वृद्धि से। प्रतिबंधात्मक विकारों में, कुल फेफड़ों की क्षमता, कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और अवशिष्ट मात्रा कम हो जाती है।

बाहरी श्वसन प्रणाली के मिश्रित (अवरोधक और प्रतिबंधात्मक) विकारों के बारे में निष्कर्ष उपरोक्त प्रवाह और मात्रा संकेतकों में परिवर्तन की एक साथ उपस्थिति के साथ किया जाता है।

फेफड़े की मात्रा और क्षमता

ज्वार की मात्रा -यह हवा की मात्रा है जो एक व्यक्ति शांत अवस्था में साँस लेता है और साँस छोड़ता है; एक वयस्क में, यह 500 मिली है।

श्वसन आरक्षित मात्राहवा की अधिकतम मात्रा है जो एक शांत सांस के बाद एक व्यक्ति श्वास ले सकता है; इसका मूल्य 1.5-1.8 लीटर है।

श्वसन आरक्षित मात्रा -यह हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक व्यक्ति शांत साँस छोड़ने के बाद निकाल सकता है; यह मात्रा 1-1.5 लीटर है।

अवशिष्ट मात्रा -हवा की मात्रा है जो अधिकतम साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है; अवशिष्ट मात्रा का मान 1-1.5 लीटर है।

चावल। 3. फेफड़े के वेंटिलेशन के दौरान ज्वारीय मात्रा, फुफ्फुस और वायुकोशीय दबाव में परिवर्तन

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता(वीसी) हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे कोई व्यक्ति सबसे गहरी सांस लेने के बाद छोड़ सकता है। वीसी में इंस्पिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम, टाइडल वॉल्यूम और एक्सपिरेटरी रिजर्व वॉल्यूम शामिल हैं। फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता एक स्पाइरोमीटर द्वारा निर्धारित की जाती है, और इसके निर्धारण की विधि को स्पाइरोमेट्री कहा जाता है। पुरुषों में वीसी 4-5.5 लीटर है, और महिलाओं में - 3-4.5 लीटर। यह बैठने या लेटने की स्थिति की तुलना में खड़े होने की स्थिति में अधिक होता है। शारीरिक प्रशिक्षण से वीसी में वृद्धि होती है (चित्र 4)।

चावल। 4. फेफड़ों की मात्रा और क्षमता का स्पाइरोग्राम

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता(एफओई) - एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में हवा का आयतन। एफआरसी निःश्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा का योग है और 2.5 लीटर के बराबर है।

फेफड़ों की कुल क्षमता(TEL) - एक पूर्ण श्वास के अंत में फेफड़ों में वायु का आयतन। टीआरएल में फेफड़ों की अवशिष्ट मात्रा और महत्वपूर्ण क्षमता शामिल होती है।

मृत स्थान हवा बनाता है जो वायुमार्ग में है और गैस विनिमय में भाग नहीं लेता है। साँस लेते समय, वायुमंडलीय वायु के अंतिम भाग मृत स्थान में प्रवेश करते हैं और, अपनी संरचना को बदले बिना, साँस छोड़ते समय इसे छोड़ देते हैं। शांत श्वास के दौरान मृत स्थान की मात्रा लगभग 150 मिली, या ज्वार की मात्रा का लगभग 1/3 है। इसका मतलब है कि 500 ​​मिली हवा में से केवल 350 मिली ही एल्वियोली में प्रवेश करती है। एल्वियोली में, एक शांत समाप्ति के अंत तक, लगभग 2500 मिली हवा (FFU) होती है, इसलिए, प्रत्येक शांत सांस के साथ, वायुकोशीय हवा का केवल 1/7 हिस्सा नवीनीकृत होता है।

व्याख्यान 8. पल्मोनरी वेंटोलेशन और पल्मोनरी डिफ्यूजन। फेफड़ों और ऊतकों में गैस विनिमय

मुख्य प्रश्न : शरीर के लिए श्वास का महत्व। श्वास प्रक्रिया के मुख्य चरण। श्वसन चक्र। प्रमुख और सहायक श्वसन मांसपेशियां। साँस लेने और छोड़ने का तंत्र। श्वसन पथ की फिजियोलॉजी। फेफड़े की मात्रा। साँस, साँस और वायुकोशीय हवा की संरचना। मिनट श्वसन मात्रा और मिनट वेंटिलेशन। शारीरिक और शारीरिक श्वसन मृत स्थान। फुफ्फुसीय वेंटिलेशन के प्रकार। रक्त में घुली गैसों का तनाव। वायुकोशीय वायु में गैसों का आंशिक दबाव। ऊतकों और फेफड़ों में गैस विनिमय।

भाषण गठन समारोह में श्वसन पथ की भूमिका।

कार्बनिक पदार्थों के ऑक्सीकरण और शरीर से सीओ 2 को हटाने के लिए उपयोग किए जाने वाले ओ 2 के आंतरिक वातावरण में प्रवेश सुनिश्चित करने वाली प्रक्रियाओं के सेट को ऊतक चयापचय के परिणामस्वरूप गठित कहा जाता है। सांस.

का आवंटन श्वास के तीन चरण :

1) बाहरी श्वास,

2) गैसों का परिवहन,

3) आंतरिक श्वास।

चरण I - बाह्य श्वसन - यह फेफड़ों में गैस विनिमय है, जिसमें फुफ्फुसीय वेंटिलेशन और फुफ्फुसीय प्रसार शामिल है।

गुर्दे को हवा देना - यह वायुकोशीय वायु की गैस संरचना को अद्यतन करने की प्रक्रिया है, जो फेफड़ों में O 2 के प्रवेश और उनसे CO 2 को हटाने को सुनिश्चित करती है।

फुफ्फुसीय प्रसार - यह वायुकोशीय वायु और फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त के बीच गैस विनिमय की प्रक्रिया है।

चरण II - गैस परिवहन इसमें फेफड़ों से ऊतकों तक ऑक्सीजन और ऊतकों से कार्बन डाइऑक्साइड का फेफड़ों में स्थानांतरण होता है।

चरण III - आंतरिक ऊतक श्वसन - यह ऊतकों में गैस संरचना को अद्यतन करने की प्रक्रिया है, जिसमें ऊतक केशिकाओं और ऊतकों के रक्त के साथ-साथ सेलुलर श्वसन के बीच गैस विनिमय शामिल है।

एक पूर्ण श्वसन चक्र में तीन चरण होते हैं:

1) साँस लेना चरण (प्रेरणा),

2) श्वसन चरण (समाप्ति),

3) श्वसन विराम।

श्वसन चक्र के दौरान छाती गुहा के आयतन में परिवर्तन संकुचन और विश्राम के कारण होता है श्वसन की मांसपेशियां . वे उप-विभाजित हैं प्रश्वसनीयतथा निःश्वास. अंतर करना मुख्यतथा सहायकश्वसन की मांसपेशियां।

प्रति प्रमुख श्वसन मांसपेशियां संबद्ध करना:

1) डायाफ्राम,

2) बाहरी तिरछी इंटरकोस्टल और इंटरकार्टिलाजिनस मांसपेशियां।

गहरी मजबूर श्वास के साथ, साँस लेने की क्रिया में शामिल है सहायक श्वसन मांसपेशियां :

1) स्टर्नोक्लेडोमैस्टॉइड,

2) छाती की मांसपेशियां - पेक्टोरलिस मेजर और माइनर, ट्रेपेज़ियस, रॉमबॉइड, लेवेटर स्कैपुला।

फेफड़े छाती के अंदर स्थित होते हैं और इसकी दीवारों से अलग होते हैं। फुफ्फुस विदर - एक भली भांति बंद गुहा, जो पार्श्विका और आंत के फुस्फुस के बीच स्थित है।

फुफ्फुस गुहा में दबाव वायुमंडलीय दबाव से कम है। नकारात्मक, वायुमंडलीय की तुलना में, फुफ्फुस विदर में दबाव फेफड़े के ऊतकों के लोचदार कर्षण के कारण होता है, जिसका उद्देश्य फेफड़ों के पतन के लिए होता है। क्रमिक रूप से एक शांत सांस के दौरान छाती गुहा की मात्रा में वृद्धि का कारण बनता है:

1) फुफ्फुस विदर में दबाव में कमी -6 -9 मिमी एचजी,

2) फेफड़ों में हवा का विस्तार और उनका खिंचाव,

3) वायुमंडलीय दबाव की तुलना में इंट्रापल्मोनरी दबाव में -2 मिमी एचजी तक कमी,

4) वायुमंडलीय और वायुकोशीय दबाव के बीच ढाल के साथ फेफड़ों में हवा का प्रवाह।

एक शांत साँस छोड़ने के दौरान छाती गुहा की मात्रा में कमी लगातार होती है:

1) फुफ्फुस विदर में दबाव में -6 -9 मिमी एचजी से -3 मिमी एचजी तक वृद्धि,

2) उनके लोचदार कर्षण के कारण फेफड़ों की मात्रा में कमी,

3) वायुमंडलीय दबाव की तुलना में इंट्रापल्मोनरी दबाव में +2 मिमी एचजी तक वृद्धि,

4) एक दबाव प्रवणता के साथ फेफड़ों से वायु का वायुमंडल में बाहर निकलना।

गहरी सांस लेने के बाद फेफड़ों में जो हवा का आयतन होता है उसे कहते हैं फेफड़ों की कुल क्षमता (ओईएल)।

एक वयस्क में, TEL 4200 से 6000 मिली तक होता है और इसमें दो भाग होते हैं:

1) फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता (वीसी) - 3500-5000 मिली,

2) अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा (आरएलवी) - 1000-1200 मिली।

अवशिष्ट फेफड़े की मात्रा हवा की मात्रा है जो गहरी साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में रहती है।

फेफड़ों की महत्वपूर्ण क्षमता हवा का वह आयतन है जिसे जितना संभव हो उतना गहरी सांस लेने के बाद बाहर निकाला जा सकता है।

WELL में तीन भाग होते हैं:

1) ज्वार की मात्रा (TO) - 400-500 मिली,

2) श्वसन आरक्षित मात्रा - लगभग 2500 मिली,

3) श्वसन आरक्षित मात्रा - लगभग 1500 मिली।

ज्वार की मात्रा - एक शांत सांस के बाद एक शांत साँस छोड़ने के दौरान फेफड़ों से निकाली गई हवा की मात्रा है।

श्वसन आरक्षित मात्रा हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक शांत सांस के बाद अतिरिक्त रूप से अंदर लिया जा सकता है।

निःश्वास आरक्षित मात्रा हवा की अधिकतम मात्रा है जिसे एक शांत साँस छोड़ने के बाद अतिरिक्त रूप से बाहर निकाला जा सकता है।

श्वसन आरक्षित मात्रा और अवशिष्ट मात्रा हैं कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (एफओई) - एक शांत साँस छोड़ने के बाद फेफड़ों में शेष हवा की मात्रा (2000-2500 मिली)।

पल्मोनरी वेंटिलेशन की विशेषता है सांस लेने की मिनट मात्रा(MOD) - 1 मिनट में सांस लेने या छोड़ने वाली हवा की मात्रा। एमओडी ज्वार की मात्रा और श्वसन दर के आकार पर निर्भर करता है: एमओडी \u003d से एक्स बीएच।

सामान्य परिस्थितियों में, एक व्यक्ति वायुमंडलीय हवा में सांस लेता है, जिसमें शामिल हैं: ओ 2 - 21%, सीओ 2 - 0.03%, एन 2 - 79%।

साँस की हवा में: ओ 2 - 16.0%, सीओ 2 - 4%, एन 2 -79.7%।

वायुकोशीय वायु में: ओ 2 - 14.0%, सीओ 2 - 5.5%, एन 2 - 80%।

हवा के साथ वायुकोशीय गैस के मिश्रण के कारण साँस छोड़ने और वायुकोशीय वायु की संरचना में अंतर है श्वसन मृत स्थान .

अंतर करना संरचनात्मकतथा शारीरिकडेड स्पेस।

एनाटोमिकल रेस्पिरेटरी डेड स्पेस - यह वायुमार्ग का आयतन है (नाक गुहा से ब्रोन्किओल्स तक) जिसमें हवा और रक्त के बीच कोई गैस विनिमय नहीं होता है।

शारीरिक श्वसन मृत स्थान (FMP) श्वसन तंत्र के सभी भागों का आयतन है जिसमें गैस विनिमय नहीं होता है।

वायु की वह मात्रा जो 1 मिनट में वायुकोशीय गैस के नवीनीकरण में शामिल होती है, मिनट वेंटिलेशन (MVL) कहलाती है। एमवीएल को फेफड़ों की श्वसन मात्रा और श्वसन मृत स्थान की मात्रा और श्वसन दर के बीच अंतर के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है: एमवीएल \u003d (डीओ - डीएमपी) एक्स बीएच।

वायुमार्ग में गैसों का परिवहन संवहन और प्रसार के परिणामस्वरूप होता है।

संवहनी विधि वायुमार्ग में परिवहन गैसों के मिश्रण के उनके कुल दबाव की ढाल के साथ गति के कारण होता है।

वायुमार्ग की शाखाओं के दौरान, उनका कुल क्रॉस सेक्शन काफी बढ़ जाता है। जैसे-जैसे यह वायुकोशियों के पास पहुंचता है, श्वास के वायु प्रवाह का रैखिक वेग धीरे-धीरे 100 सेमी/से से घटकर 0.02 सेमी/सेकेंड हो जाता है। इसलिए, गैस हस्तांतरण की संवहनी विधि में प्रसार विनिमय जोड़ा जाता है।

गैस प्रसार - यह उच्च आंशिक दबाव या वोल्टेज के क्षेत्र से कम के क्षेत्र में गैस के अणुओं की निष्क्रिय गति है।

आंशिक गैस दबाव - यह कुल दाब का वह भाग है जो अन्य गैसों के साथ मिश्रित किसी गैस पर पड़ता है।

किसी द्रव में घुली गैस का आंशिक दाब, जो द्रव के ऊपर उसी गैस के दाब द्वारा संतुलित होता है, कहलाता है गैस वोल्टेज .

O 2 दबाव प्रवणता को एल्वियोली की ओर निर्देशित किया जाता है, जहाँ इसका आंशिक दबाव साँस की हवा की तुलना में कम होता है। CO2 के अणु विपरीत दिशा में गति करते हैं। श्वास जितनी धीमी और गहरी होगी, ओ 2 और सीओ 2 का इंट्रापल्मोनरी प्रसार उतना ही तीव्र होगा।

वायुकोशीय वायु की संरचना की स्थिरता और चयापचय की आवश्यकताओं के अनुपालन को फेफड़ों के वेंटिलेशन के नियमन द्वारा सुनिश्चित किया जाता है।

फेफड़े के वेंटिलेशन के दस मुख्य प्रकार हैं:

1) नॉर्मोवेंटिलेशन,

2) हाइपरवेंटिलेशन,

3) हाइपोवेंटिलेशन,

4) एपनिया,

5) हाइपरपेनिया,

6) तचीपनिया,

7) ब्रेडीपनिया,

9) सांस की तकलीफ,

10) श्वासावरोध।

नॉर्मोवेंटिलेशन - यह फेफड़ों में गैस विनिमय है, जो शरीर की चयापचय आवश्यकताओं से मेल खाती है।

अतिवातायनता फेफड़ों में गैसों का आदान-प्रदान होता है जो शरीर की चयापचय आवश्यकताओं से अधिक होता है।

हाइपोवेंटिलेशन - यह फेफड़ों में गैस विनिमय है, जो शरीर की चयापचय संबंधी जरूरतों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं है।

इपनिया आराम की सामान्य गति और सांस लेने की गहराई है, जो आराम की भावना के साथ है।

हाइपरपेनिया - यह सामान्य से ऊपर श्वास की गहराई में वृद्धि है।

तचीपनिया सामान्य से ऊपर श्वास दर में वृद्धि है।

ब्रैडीपनिया सामान्य से नीचे श्वसन दर में कमी है।

श्वास कष्ट (डिस्पेनिया) सांस लेने में कमी या कठिनाई है, जो अप्रिय व्यक्तिपरक संवेदनाओं के साथ होती है।

एपनिया - श्वसन केंद्र की शारीरिक उत्तेजना की कमी के कारण यह एक श्वसन गिरफ्तारी है।

दम घुटना - यह श्वसन पथ में रुकावट के कारण फेफड़ों में हवा के प्रवाह के उल्लंघन से जुड़ा एक स्टॉप या श्वसन अवसाद है।

वायुकोशीय गैस से रक्त में O 2 और रक्त से वायुकोशीय में CO 2 का स्थानांतरण आंशिक दबाव और दोनों तरफ इन गैसों के तनाव में अंतर के कारण विसरण द्वारा निष्क्रिय रूप से होता है। हवाई रुकावट. एयरबोर्न बैरियर का गठन वायुकोशीय झिल्ली, जिसमें सर्फेक्टेंट की एक परत, वायुकोशीय उपकला, दो तहखाने झिल्ली और रक्त केशिका के एंडोथेलियम शामिल हैं।

वायुकोशीय वायु में O 2 का आंशिक दबाव 100 मिमी Hg है। फुफ्फुसीय केशिकाओं के शिरापरक रक्त में ओ 2 का तनाव 40 मिमी एचजी है। वायुकोशीय वायु से रक्त में 60 mmHg का दबाव प्रवणता निर्देशित की जाती है।

वायुकोशीय वायु में CO2 का आंशिक दबाव 40 मिमी Hg है। फुफ्फुसीय केशिकाओं के शिरापरक रक्त में सीओ 2 का तनाव 46 मिमी एचजी है। 6 mmHg का दबाव प्रवणता रक्त से एल्वियोली की ओर निर्देशित होता है।

CO2 का निम्न दाब प्रवणता इसकी उच्च प्रसार क्षमता से जुड़ा है, जो ऑक्सीजन की तुलना में 24 गुना अधिक है। यह नमक के घोल और झिल्लियों में कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च घुलनशीलता के कारण है।

फुफ्फुसीय केशिकाओं के माध्यम से रक्त प्रवाह का समय लगभग 0.75 सेकेंड है। यह वायु-रक्त अवरोध के दोनों ओर आंशिक दबाव और गैसों के तनाव के लगभग पूर्ण बराबरी के लिए पर्याप्त है। इस मामले में, ऑक्सीजन रक्त में घुल जाती है, और कार्बन डाइऑक्साइड वायुकोशीय हवा में चली जाती है। इसलिए, शिरापरक रक्त यहां धमनी रक्त में परिवर्तित हो जाता है।

धमनी रक्त में ओ 2 तनाव 100 मिमी एचजी है, और ऊतकों में 40 मिमी एचजी से कम है। इस मामले में, दबाव ढाल, जो 60 मिमी एचजी से अधिक है, धमनी रक्त से ऊतकों तक निर्देशित होती है।

धमनी रक्त में सीओ 2 का तनाव 40 मिमी एचजी है, और ऊतकों में - लगभग 60 मिमी एचजी। 20 एमएमएचजी का दबाव प्रवणता ऊतकों से रक्त में निर्देशित होता है। इसके कारण, ऊतक केशिकाओं में धमनी रक्त शिरापरक रक्त में बदल जाता है।

इस प्रकार, गैस परिवहन प्रणाली के लिंक श्वसन गैसों के काउंटर प्रवाह की विशेषता है: ओ 2 वायुमंडल से ऊतकों तक चलता है, और सीओ 2 विपरीत दिशा में चलता है।

भाषण बनाने के कार्य में श्वसन पथ की भूमिका

एक व्यक्ति, इच्छाशक्ति के प्रयास से, श्वास की आवृत्ति और गहराई को बदल सकता है और इसे थोड़ी देर के लिए रोक भी सकता है। यह इस तथ्य के कारण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है कि किसी व्यक्ति द्वारा भाषण समारोह के कार्यान्वयन के लिए श्वसन पथ का उपयोग किया जाता है।

एक व्यक्ति के पास एक विशेष ध्वनि-उत्पादक भाषण अंग नहीं होता है। प्रति ध्वनि उत्पादन समारोहश्वसन अंगों को अनुकूलित किया जाता है - फेफड़े, ब्रांकाई, श्वासनली और स्वरयंत्र, जो मौखिक क्षेत्र के अंगों के साथ मिलकर बनते हैं वोकल ट्रैक्ट .

साँस छोड़ने के दौरान मुखर पथ से गुजरने वाली हवा स्वरयंत्र में स्थित मुखर डोरियों को कंपन करने का कारण बनती है। वोकल कॉर्ड्स के कंपन से ध्वनि उत्पन्न होती है जिसे कहा जाता है आवाज़. आवाज की पिच वोकल कॉर्ड के कंपन की आवृत्ति पर निर्भर करती है। आवाज की ताकत दोलनों के आयाम से निर्धारित होती है, और इसका समय गुंजयमान यंत्र के कार्य द्वारा निर्धारित किया जाता है - ग्रसनी, मौखिक गुहा, नाक गुहा और इसके परानासल साइनस।

पर भाषण ध्वनियों के कार्य गठनउच्चारण , शामिल: जीभ, होंठ, दांत, कठोर और मुलायम तालू। वाक् ध्वनि-निर्माण कार्य में दोष - डिस्लिया , मौखिक अंगों की जन्मजात और अधिग्रहित विसंगतियों से जुड़ा हो सकता है - कठोर और नरम तालू के फांक, दांतों के आकार में विसंगतियों के साथ और जबड़े के वायुकोशीय मेहराब में उनका स्थान, पूर्ण या आंशिक एडेंटिया। डिस्लिया लार ग्रंथियों, चबाने और चेहरे की मांसपेशियों, टेम्पोरोमैंडिबुलर जोड़ों के स्रावी कार्य के उल्लंघन में भी प्रकट होता है।

PaO2 / FiO2

हाइपोक्सिमिया के लिए दृष्टिकोण

हाइपोक्सिमिया के लिए दृष्टिकोण अंजीर में दिखाया गया है। 3-5. हाइपोक्सिमिया के कारण को स्थापित करने के लिए, फुफ्फुसीय धमनी में एक कैथेटर की उपस्थिति आवश्यक है, जो केवल गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में होती है। सबसे पहले, समस्या की उत्पत्ति को निर्धारित करने के लिए ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट की गणना की जानी चाहिए। ढाल का सामान्य मान फेफड़े की विकृति (जैसे, मांसपेशियों की कमजोरी) की अनुपस्थिति को इंगित करता है। ढाल में वृद्धि वेंटिलेशन-छिड़काव संबंध के उल्लंघन या मिश्रित शिरापरक रक्त (पी वी ओ 2) में ऑक्सीजन के कम आंशिक दबाव का संकेत देती है। पी वी ओ 2 और पी ए ओ 2 के बीच के संबंध को अगले भाग में समझाया गया है।

मिश्रित शिरापरक रक्त और ऑक्सीजन

धमनी रक्त का ऑक्सीकरण मिश्रित शिरापरक रक्त (फुफ्फुसीय धमनी) में निहित ऑक्सीजन के कारण होता है, वायुकोशीय गैस से ऑक्सीजन के साथ। सामान्य फेफड़े के कार्य के साथ, सूचक पी ए ओ 2 मुख्य रूप से पी ए ओ 2 के मूल्य को निर्धारित करता है।

चावल। 3-5.हाइपोक्सिमिया के कारण को स्थापित करने के लिए दृष्टिकोण। पाठ में स्पष्टीकरण।

जब गैस विनिमय में गड़बड़ी होती है, तो सूचक पी ए ओ 2 एक छोटा योगदान देता है, और शिरापरक ऑक्सीजन (यानी सूचक पी वी ओ 2) - इसके विपरीत, पी ए ओ 2 के अंतिम मूल्य में बड़ा होता है, जो अंजीर में दिखाया गया है। 3-6 (इस पर क्षैतिज अक्ष केशिकाओं के साथ जाता है, एल्वियोली से केशिकाओं तक ऑक्सीजन का परिवहन भी दिखाया गया है)। ऑक्सीजन विनिमय में कमी के साथ (आंकड़े में इसे शंट के रूप में दर्शाया गया है), पी ए ओ 2 घट जाती है। जब पी ए ओ 2 की वृद्धि दर स्थिर है लेकिन पी वी ओ 2 कम है, तो पी ए ओ 2 का अंतिम मूल्य उपरोक्त स्थिति के समान है। यह तथ्य इंगित करता है कि फेफड़े हमेशा हाइपोक्सिमिया का कारण नहीं होते हैं।

पी वी ओ 2 का पी ए ओ 2 पर प्रभाव शंट अंश पर निर्भर करेगा। शंट रक्त प्रवाह के सामान्य मूल्य के साथ, पी वी ओ 2 का पी ए ओ 2 पर एक महत्वहीन प्रभाव पड़ता है . शंट अंश में वृद्धि के साथ, p v O 2 एक तेजी से महत्वपूर्ण कारक बन जाता है जो p a O 2 को निर्धारित करता है। चरम स्थिति में, 100% शंट संभव है, जब p v O 2 एकमात्र संकेतक हो सकता है जो p a O 2 को निर्धारित करता है। इसलिए, पी वी ओ 2 संकेतक केवल मौजूदा फुफ्फुसीय विकृति वाले रोगियों में ही महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा।

कार्बन डाइऑक्साइड प्रतिधारण

धमनी रक्त में सीओ 2 का आंशिक दबाव (तनाव) सीओ 2 के चयापचय उत्पादन की मात्रा और फेफड़ों द्वारा इसकी रिहाई की दर के बीच के अनुपात से निर्धारित होता है:

पी ए सीओ 2 \u003d के एक्स (वीसीओ 2 / वीए),

जहाँ p a CO 2 - धमनी pCO 2 ; वीसीओ 2 - सीओ 2 के गठन की दर; वी ए - मिनट वायुकोशीय वेंटिलेशन; K एक स्थिरांक है। वायुकोशीय वेंटिलेशन प्रसिद्ध संबंध द्वारा स्थापित किया जाता है, और फिर पिछला सूत्र बन जाता है:

पी ए सीओ 2 \u003d के एक्स,

जहाँ ve साँस छोड़ने पर मिनट का आयतन (साँस छोड़ने पर मापा जाने वाला मिनट वेंटिलेशन) है। यह समीकरण से देखा जा सकता है कि CO2 देरी के मुख्य कारण निम्नलिखित हैं: 1.) CO2 उत्पादन में वृद्धि; 2) फेफड़ों के मिनट वेंटिलेशन में कमी; 3) मृत स्थान में वृद्धि (चित्र। 3-7)। इनमें से प्रत्येक कारक की संक्षेप में नीचे चर्चा की गई है।

चावल। 3-6.हाइपोक्सिमिया के विकास के तंत्र। पाठ में स्पष्टीकरण।

चावल। 3-7. पाठ में स्पष्टीकरण।

CO2 उत्पादन में वृद्धि

सीओ 2 की मात्रा को "मेटाबॉलिक कार्ट" का उपयोग करके इंटुबैटेड रोगियों में मापा जा सकता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष कैलोरीमेट्री में किया जाता है। यह उपकरण एक इन्फ्रारेड सीओ 2 विश्लेषक से लैस है जो साँस छोड़ने वाली हवा (प्रत्येक साँस छोड़ने के साथ) में इसकी सामग्री को मापता है। सीओ 2 रिलीज की दर निर्धारित करने के लिए श्वसन दर दर्ज की जाती है।

श्वसन दर।सीओ 2 उत्पादन की मात्रा चयापचय प्रक्रियाओं की तीव्रता और शरीर में ऑक्सीकृत होने वाले पदार्थों (कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन) के प्रकार से निर्धारित होती है। एक स्वस्थ वयस्क में CO 2 (VCO 2) बनने की सामान्य दर 200 मिली प्रति 1 मिनट है, अर्थात। ऑक्सीजन के अवशोषण (खपत) की दर का लगभग 80% (सामान्य मान VO 2 = 250 मिली / मिनट)। VCO 2 /VO 2 के अनुपात को श्वसन (श्वसन) गुणांक (RQ) कहा जाता है, जिसका व्यापक रूप से नैदानिक ​​अभ्यास में उपयोग किया जाता है। RQ कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन और वसा के जैविक ऑक्सीकरण में भिन्न होता है। कार्बोहाइड्रेट के लिए, यह उच्चतम (1.0), प्रोटीन के लिए कुछ कम (0.8) और वसा (0.7) के लिए सबसे छोटा है। मिश्रित आहार के साथ, RQ मान तीनों नामित प्रकार के पोषक तत्वों के चयापचय द्वारा निर्धारित किया जाता है। एक आहार पर औसत व्यक्ति के लिए सामान्य आरक्यू 0.8 है जिसमें कार्बोहाइड्रेट से कुल कैलोरी का 70% और वसा से 30% होता है। अध्याय 39 में आरक्यू पर अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।

एटियलॉजिकल कारक।आमतौर पर, वीसीओ 2 में वृद्धि सेप्सिस, पॉलीट्रामा, जलन, सांस लेने के काम में वृद्धि, कार्बोहाइड्रेट चयापचय में वृद्धि, चयापचय एसिडोसिस और पश्चात की अवधि में देखी जाती है। सेप्सिस को वीसीओ 2 में वृद्धि का सबसे आम कारण माना जाता है। श्वसन प्रणाली के काम में वृद्धि से CO 2 प्रतिधारण हो सकता है जब रोगी को वेंटिलेटर से काट दिया जाता है यदि फेफड़ों के माध्यम से CO 2 का उन्मूलन बिगड़ा हुआ है। अत्यधिक कार्बोहाइड्रेट का सेवन RQ को 1.0 या उससे अधिक तक बढ़ा सकता है और CO 2 प्रतिधारण का कारण बन सकता है, इसलिए PaCO 2 को मापना महत्वपूर्ण है, जो सीधे VCO 2 से संबंधित है, RQ से नहीं। दरअसल, सामान्य आरक्यू के साथ वीसीओ 2 भी बढ़ सकता है (यदि वीओ 2 भी बढ़ाया जाता है)। केवल एक RQ को ध्यान में रखना भ्रामक हो सकता है, इसलिए, इस सूचक को अन्य मापदंडों से अलग करके व्याख्या नहीं किया जा सकता है।

वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम

हाइपोवेंटिलेशन उनके कार्य में महत्वपूर्ण परिवर्तन के बिना फेफड़ों के मिनट वेंटिलेशन में कमी है (सांस को पकड़ने के समान)। अंजीर पर। 3-7 से पता चलता है कि वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम की पहचान करने के लिए ए-ए पीओ 2 ग्रेडिएंट को मापना महत्वपूर्ण है। वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन होने पर A-a PO 2 ग्रेडिएंट सामान्य (या अपरिवर्तित) हो सकता है। इसके विपरीत, कार्डियोपल्मोनरी पैथोलॉजी ए-ए आरओ 2 ग्रेडिएंट में वृद्धि के साथ हो सकती है। फेफड़ों की बीमारी के मामले में सीओ 2 में एक अपवाद एक महत्वपूर्ण देरी है, जब ए-ए पीओ 2 ढाल का परिमाण सामान्य के करीब होता है। ऐसी स्थिति में, वायुमार्ग प्रतिरोध में वृद्धि इतनी स्पष्ट हो सकती है कि हवा व्यावहारिक रूप से एल्वियोली (सांस को रोके रखने के समान) तक पहुंचने में असमर्थ हो जाएगी। गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम के मुख्य कारण तालिका में दिए गए हैं। 3-1. यदि ए-ए पीओ 2 ढाल सामान्य या अपरिवर्तित है, तो श्वसन की मांसपेशियों की स्थिति का आकलन अधिकतम श्वसन दबाव का उपयोग करके किया जा सकता है, जैसा कि नीचे वर्णित है।

श्वसन की मांसपेशियों की कमजोरी।गहन देखभाल इकाइयों में रोगियों में, कई बीमारियों और रोग संबंधी स्थितियों से श्वसन की मांसपेशियों में कमजोरी हो सकती है। सबसे आम हैं सेप्सिस, शॉक, इलेक्ट्रोलाइट असंतुलन और हृदय शल्य चिकित्सा के परिणाम। सेप्सिस और शॉक में डायफ्राम में रक्त का प्रवाह कम हो जाता है। हृदय की सतह के स्थानीय शीतलन के कारण कार्डियोपल्मोनरी बाईपास सर्जरी के दौरान फ्रेनिक तंत्रिका को चोट लग सकती है (अध्याय 2 देखें)।

श्वसन की मांसपेशियों की कमजोरी को रोगी के बिस्तर पर सीधे अधिकतम श्वसन दबाव (पी एमवीडी) को मापकर निर्धारित किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, रोगी, गहरी साँस छोड़ने के बाद (अवशिष्ट मात्रा तक), बंद वाल्व के माध्यम से अधिकतम प्रयास के साथ श्वास लेना चाहिए। आर एमवीडी उम्र और लिंग पर निर्भर करता है (तालिका 30-2 देखें) और 80 से 130 सेमी पानी के बीच होता है। अधिकांश वयस्कों में। सीओ 2 प्रतिधारण तब नोट किया जाता है जब पीएमवीडी 30 सेमी पानी तक गिर जाता है। यह याद रखना चाहिए कि आर एमवीडी को डायाफ्राम को छोड़कर, सभी श्वसन मांसपेशियों की भागीदारी से मापा जाता है। इसलिए, केवल डायाफ्राम की शिथिलता, जिसमें फ्रेनिक तंत्रिका को नुकसान शामिल है, PmI के निर्धारण में छूट सकती है क्योंकि सहायक मांसपेशियां PmI को वांछित स्तर पर बनाए रखने में सक्षम हैं।

तालिका 3-1

गहन देखभाल इकाइयों में वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन के कारण

अज्ञातहेतुक सिंड्रोम।अज्ञातहेतुक हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम का वर्गीकरण शरीर के वजन और दिन (या रात) के समय से संबंधित है। मोटे रोगियों में दिन के समय हाइपोवेंटिलेशन को मोटे हाइपोवेंटिलेशन सिंड्रोम (THS) कहा जाता है, पतले रोगियों में एक समान विकृति को प्राथमिक वायुकोशीय हाइपोवेंटिलेशन (PAH) कहा जाता है। स्लीप एपनिया सिंड्रोम (स्लीप एपनिया) नींद के दौरान बिगड़ा हुआ सांस लेने की विशेषता है और कभी भी दिन के हाइपोवेंटिलेशन के साथ नहीं होता है। टीएचएस और स्लीप एपनिया के रोगियों की स्थिति में शरीर के अतिरिक्त वजन में कमी के साथ सुधार होता है; इसके अलावा, टीएचसी में प्रोजेस्टेरोन प्रभावी हो सकता है (अध्याय 26 देखें)। फ्रेनिक तंत्रिका की शिथिलता पीएएच के उपचार में सफलता को सीमित कर सकती है।

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तीर_ऊपर की ओर

वायुमार्ग, फेफड़े के पैरेन्काइमा, फुस्फुस का आवरण, छाती के मस्कुलोस्केलेटल कंकाल और डायाफ्राम एक एकल कार्यशील अंग का निर्माण करते हैं, जिसके माध्यम से फेफड़े का वेंटिलेशन.

हवादारवायुकोशीय वायु की गैस संरचना को अद्यतन करने, उन्हें ऑक्सीजन की आपूर्ति सुनिश्चित करने और अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को हटाने की प्रक्रिया को बुलाओ.

वेंटिलेशन की तीव्रता निर्धारित की जाती है श्वसन गहराईतथा आवृत्ति सांस लेना.
फेफड़े के वेंटिलेशन का सबसे सूचनात्मक संकेतक है सांस लेने की मिनट मात्रा, ज्वार की मात्रा के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया गया है जो प्रति मिनट सांसों की संख्या है।
शांत अवस्था में एक वयस्क पुरुष में, श्वास की मिनट मात्रा 6-10 l / मिनट होती है,
ऑपरेशन के दौरान - 30 से 100 एल / मिनट तक।
आराम से श्वसन आंदोलनों की आवृत्ति 12-16 प्रति 1 मिनट है।
एथलीटों और विशेष व्यवसायों के व्यक्तियों की क्षमता का आकलन करने के लिए, फेफड़ों के मनमाने अधिकतम वेंटिलेशन वाले नमूने का उपयोग किया जाता है, जो इन लोगों में 180 एल / मिनट तक पहुंच सकता है।

फेफड़ों के विभिन्न भागों का संवातन

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तीर_ऊपर की ओर

शरीर की स्थिति के आधार पर, मानव फेफड़ों के विभिन्न हिस्सों को अलग-अलग हवादार किया जाता है।. जब कोई व्यक्ति सीधा होता है, तो फेफड़ों के निचले हिस्से ऊपरी हिस्से की तुलना में बेहतर हवादार होते हैं। यदि कोई व्यक्ति अपनी पीठ के बल लेट जाता है, तो फेफड़ों के शिखर और निचले हिस्सों के वेंटिलेशन में अंतर गायब हो जाता है, हालांकि, पीछे के हिस्से में (पृष्ठीय)उनके क्षेत्र सामने से बेहतर हवादार होने लगते हैं (उदर)।लापरवाह स्थिति में, नीचे स्थित फेफड़ा बेहतर हवादार होता है। किसी व्यक्ति की ऊर्ध्वाधर स्थिति में फेफड़े के ऊपरी और निचले हिस्सों का असमान वेंटिलेशन इस तथ्य के कारण होता है कि ट्रांसपल्मोनरी दबाव(फेफड़ों और फुफ्फुस गुहा में दबाव अंतर) एक बल के रूप में जो फेफड़ों की मात्रा और उसके परिवर्तनों को निर्धारित करता है, फेफड़े के ये खंड समान नहीं होते हैं। चूंकि फेफड़े वजनदार होते हैं, इसलिए उनके शीर्ष की तुलना में उनके आधार पर ट्रांसपल्मोनरी दबाव कम होता है। इस संबंध में, एक शांत साँस छोड़ने के अंत में फेफड़ों के निचले हिस्से अधिक निचोड़े जाते हैं, हालांकि, जब वे साँस लेते हैं, तो वे ऊपर से बेहतर तरीके से सीधे हो जाते हैं। यह फेफड़ों के उन हिस्सों के अधिक गहन वेंटिलेशन की भी व्याख्या करता है जो नीचे हैं, यदि कोई व्यक्ति अपनी पीठ पर या अपनी तरफ झूठ बोलता है।

श्वसन मृत स्थान

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तीर_ऊपर की ओर

साँस छोड़ने के अंत में, फेफड़ों में गैसों की मात्रा अवशिष्ट मात्रा और श्वसन आरक्षित मात्रा के योग के बराबर होती है, अर्थात। तथाकथित है (एफओई)। प्रेरणा के अंत में, यह मात्रा ज्वार की मात्रा के मूल्य से बढ़ जाती है, अर्थात। हवा की मात्रा जो साँस के दौरान फेफड़ों में प्रवेश करती है और साँस छोड़ने के दौरान उनसे हटा दी जाती है।

साँस लेने के दौरान फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा वायुमार्ग को भर देती है, और इसका एक हिस्सा एल्वियोली तक पहुँच जाता है, जहाँ यह वायुकोशीय हवा के साथ मिल जाता है। बाकी, आमतौर पर एक छोटा हिस्सा, श्वसन पथ में रहता है, जिसमें उनमें निहित हवा और रक्त के बीच गैसों का आदान-प्रदान नहीं होता है, अर्थात। तथाकथित मृत स्थान में।

श्वसन मृत स्थान - श्वसन पथ का आयतन जिसमें हवा और रक्त के बीच गैस विनिमय की प्रक्रिया नहीं होती है।
शारीरिक और शारीरिक (या कार्यात्मक) मृत स्थान के बीच अंतर करें.

शारीरिक श्वसन उपाय आपका स्थान वायुमार्ग की मात्रा का प्रतिनिधित्व करता है, नाक और मुंह के उद्घाटन से शुरू होता है और फेफड़े के श्वसन ब्रोन्किओल्स के साथ समाप्त होता है।

नीचे कार्यात्मक(शारीरिक) मृत अंतरिक्ष श्वसन तंत्र के उन सभी भागों को समझें जिनमें गैस विनिमय नहीं होता है। कार्यात्मक मृत स्थान, संरचनात्मक के विपरीत, न केवल वायुमार्ग, बल्कि एल्वियोली भी शामिल है, जो हवादार हैं, लेकिन रक्त से सुगंधित नहीं हैं। ऐसे एल्वियोली में, गैस विनिमय असंभव है, हालांकि उनका वेंटिलेशन होता है।

एक मध्यम आयु वर्ग के व्यक्ति में, शांत श्वास के दौरान संरचनात्मक मृत स्थान की मात्रा 140-150 मिलीलीटर या ज्वारीय मात्रा का लगभग 1/3 है। एक शांत समाप्ति के अंत में एल्वियोली में लगभग 2500 मिली हवा (कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता) होती है, इसलिए, प्रत्येक शांत सांस के साथ, वायुकोशीय हवा का केवल 1/7 नवीनीकरण होता है।

वेंटिलेशन का सार

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इस प्रकार, वेंटिलेशन प्रदान करता हैफेफड़ों में बाहरी हवा का सेवन और उसके कुछ हिस्सों को एल्वियोली में ले जाना और इसके बजाय निकालना गैस मिश्रण(साँस छोड़ते हुए), वायुकोशीय वायु और बाहरी हवा के उस भाग से मिलकर बनता है जो साँस के अंत में मृत स्थान को भरता है और साँस छोड़ने की शुरुआत में पहले हटा दिया जाता है। चूंकि वायुकोशीय वायु में बाहरी वायु की तुलना में कम ऑक्सीजन और अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है, इसलिए फेफड़ों के वेंटिलेशन का सार कम हो जाता है एल्वियोली को ऑक्सीजन की डिलीवरी(फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त में एल्वियोली से गुजरने वाले ऑक्सीजन के नुकसान की भरपाई) और कार्बन डाइऑक्साइड को हटाना(फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त से एल्वियोली में प्रवेश करना)। ऊतक चयापचय के स्तर (ऊतकों द्वारा ऑक्सीजन की खपत की दर और उनमें कार्बन डाइऑक्साइड के गठन की दर) और फेफड़ों के वेंटिलेशन के बीच, प्रत्यक्ष आनुपातिकता के करीब एक संबंध है। फुफ्फुसीय और, सबसे महत्वपूर्ण बात, चयापचय के स्तर पर वायुकोशीय वेंटिलेशन बाहरी श्वसन के नियमन की प्रणाली द्वारा प्रदान किया जाता है और श्वसन की मिनट मात्रा में वृद्धि के रूप में प्रकट होता है (दोनों श्वसन मात्रा में वृद्धि के कारण और श्वसन दर) ऑक्सीजन की खपत की दर में वृद्धि और ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड के गठन के साथ।

फेफड़े का वेंटिलेशन होता है, सक्रिय के लिए धन्यवाद शारीरिक प्रक्रिया(श्वसन गति), जो ट्रेकोब्रोनचियल ट्रैक्ट के साथ वायु द्रव्यमान के यांत्रिक संचलन का कारण बनता है। पर्यावरण से ब्रोन्कियल स्पेस में गैसों के संवहन आंदोलन के विपरीत, आगे गैस परिवहन(ब्रोंकिओल्स से एल्वियोली में ऑक्सीजन का स्थानांतरण और, तदनुसार, एल्वियोली से ब्रोन्किओल्स में कार्बन डाइऑक्साइड) मुख्य रूप से प्रसार द्वारा किया जाता है।

इसलिए, एक भेद है "गुर्दे को हवा देना"तथा "वायुकोशीय वेंटिलेशन"।

वायुकोशीय वेंटिलेशन

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तीर_ऊपर की ओर

वायुकोशीय वेंटिलेशन केवल सक्रिय प्रेरणा द्वारा निर्मित फेफड़ों में संवहन वायु धाराओं द्वारा समझाया नहीं जा सकता है। श्वासनली की कुल मात्रा और ब्रांकाई और ब्रोन्किओल्स की पहली 16 पीढ़ी 175 मिली, ब्रोंचीओल्स की अगली तीन (17-19) पीढ़ी - एक और 200 मिली। यदि यह सारा स्थान, जिसमें लगभग कोई गैस विनिमय नहीं है, बाहरी हवा के संवहन प्रवाह द्वारा "धोया" गया था, तो श्वसन मृत स्थान लगभग 400 मिलीलीटर होना चाहिए। यदि साँस की हवा वायुकोशीय नलिकाओं और थैली (जिसकी मात्रा 1300 मिली है) के माध्यम से भी संवहन धाराओं द्वारा एल्वियोली में प्रवेश करती है, तो वायुमंडलीय ऑक्सीजन केवल कम से कम 1500 मिलीलीटर की साँस की मात्रा के साथ एल्वियोली तक पहुंच सकती है, जबकि सामान्य ज्वार की मात्रा मनुष्यों में 400-500 मिली है।

शांत श्वास की स्थितियों के तहत (श्वसन दर 15 पूर्वाह्न, श्वास अवधि 2 सेकेंड, औसत श्वसन मात्रा वेग 250 मिलीलीटर/सेकेंड), श्वास के दौरान (ज्वार मात्रा 500 मिलीलीटर) बाहरी हवा सभी प्रवाहकीय (मात्रा 175 मिलीलीटर) और संक्रमणकालीन (मात्रा 200) भरती है एमएल) ब्रोन्कियल ट्री के क्षेत्र। इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा (1/3 से कम) वायुकोशीय मार्ग में प्रवेश करता है, जिसकी मात्रा श्वसन मात्रा के इस हिस्से से कई गुना अधिक होती है। इस तरह के एक साँस के साथ, श्वासनली और मुख्य ब्रांकाई में साँस के वायु प्रवाह का रैखिक वेग लगभग 100 सेमी / सेकंड होता है। ब्रोंची के लगातार छोटे व्यास में विभाजन के संबंध में, उनकी संख्या में एक साथ वृद्धि और प्रत्येक बाद की पीढ़ी के कुल लुमेन के साथ, उनके माध्यम से साँस की हवा की गति धीमी हो जाती है। ट्रेकोब्रोनचियल पथ के संचालन और संक्रमणकालीन क्षेत्रों की सीमा पर, रैखिक प्रवाह वेग केवल 1 सेमी/सेकेंड होता है, श्वसन ब्रोंचीओल्स में यह 0.2 सेमी/सेकेंड तक कम हो जाता है, और वायुकोशीय नलिकाओं और थैलियों में 0.02 सेमी/सेकेंड तक होता है। .

इस प्रकार, संवहन वायु प्रवाह की गति जो सक्रिय प्रेरणा के दौरान होती है और पर्यावरण में वायु दाब के बीच अंतर के कारण होती है और एल्वियोली में दबाव ट्रेकोब्रोनचियल पेड़ के बाहर के वर्गों में बहुत कम होता है, और वायु एल्वियोली से प्रवेश करती है एक छोटी रैखिक गति के साथ संवहन द्वारा वायुकोशीय नलिकाएं और वायुकोशीय थैली। हालांकि, न केवल वायुकोशीय मार्ग (हजार सेमी 2) का कुल क्रॉस-अनुभागीय क्षेत्र, बल्कि श्वसन ब्रोन्किओल्स का भी जो संक्रमण क्षेत्र (सैकड़ों सेमी 2) बनाता है, ऑक्सीजन के प्रसार हस्तांतरण को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है। ब्रोन्कियल ट्री के बाहरी हिस्सों को एल्वियोली, और कार्बन डाइऑक्साइड गैस - विपरीत दिशा में।

प्रसार के कारण, श्वसन और संक्रमणकालीन क्षेत्रों के वायुमार्ग में हवा की संरचना वायुकोशीय की संरचना के करीब पहुंचती है। फलस्वरूप, गैसों के विसरण संचलन से वायुकोशीय का आयतन बढ़ जाता है और मृत स्थान का आयतन कम हो जाता है। एक बड़े प्रसार क्षेत्र के अलावा, यह प्रक्रिया एक महत्वपूर्ण आंशिक दबाव ढाल द्वारा भी प्रदान की जाती है: साँस की हवा में, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव एल्वियोली की तुलना में 6.7 kPa (50 मिमी Hg) अधिक होता है, और कार्बन का आंशिक दबाव होता है। एल्वियोली में डाइऑक्साइड 5.3 kPa (40 मिमी Hg) Hg) साँस की हवा की तुलना में अधिक है। एक सेकंड के भीतर, प्रसार के कारण, एल्वियोली और आस-पास की संरचनाओं (वायुकोशीय थैली और वायुकोशीय नलिकाओं) में ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता लगभग बराबर हो जाती है।

फलस्वरूप, 20 वीं पीढ़ी से शुरू होकर, वायुकोशीय वेंटिलेशन विशेष रूप से प्रसार द्वारा प्रदान किया जाता है। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड की गति के प्रसार तंत्र के कारण, फेफड़ों में मृत स्थान और वायुकोशीय स्थान के बीच कोई स्थायी सीमा नहीं होती है। वायुमार्ग में एक क्षेत्र होता है जिसके भीतर प्रसार प्रक्रिया होती है, जहां ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव क्रमशः 20 kPa (150 मिमी Hg) और 0 kPa से ब्रोन्कियल ट्री के समीपस्थ भाग में 13.3 kPa तक भिन्न होता है। 100 मिमी एचजी .st.) और 5.3 केपीए (40 मिमी एचजी) इसके बाहर के हिस्से में। इस प्रकार, ब्रोन्कियल पथ के साथ वायुमंडलीय से वायुकोशीय (चित्र। 8.4) तक वायु संरचना की परत-दर-परत असमानता होती है।

चित्र.8.4. वायुकोशीय वेंटिलेशन की योजना।
"ए" - अप्रचलित के अनुसार और
"बी" - आधुनिक विचारों के अनुसार। एमपी - मृत स्थान;
एपी - वायुकोशीय स्थान;
टी - श्वासनली;
बी - ब्रोंची;
डीबी - श्वसन ब्रोन्किओल्स;
एएच - वायुकोशीय मार्ग;
AM - वायुकोशीय थैली;
ए - एल्वियोली।
तीर संवहन वायु प्रवाह को इंगित करते हैं, डॉट्स गैसों के प्रसार विनिमय के क्षेत्र को इंगित करते हैं।

यह क्षेत्र सांस लेने के तरीके के आधार पर और सबसे पहले, साँस लेने की दर पर निर्भर करता है; अधिक से अधिक श्वसन दर (यानी, परिणामस्वरूप, श्वसन की मिनट मात्रा जितनी अधिक होती है), ब्रोन्कियल ट्री के साथ अधिक दूर, संवहनी प्रवाह एक दर पर व्यक्त किया जाता है जो प्रसार दर से अधिक होता है। नतीजतन, श्वास की मिनट मात्रा में वृद्धि के साथ, मृत स्थान बढ़ता है, और मृत स्थान और वायुकोशीय अंतरिक्ष के बीच की सीमा बाहर की दिशा में बदल जाती है।

फलस्वरूप, संरचनात्मक मृत स्थान (यदि यह ब्रोन्कियल पेड़ की पीढ़ियों की संख्या से निर्धारित होता है जिसमें प्रसार अभी तक कोई फर्क नहीं पड़ता) उसी तरह से बदलता है जैसे कार्यात्मक मृत स्थान - श्वास की मात्रा के आधार पर।

हवादार

वायु कूपिकाओं में कैसे प्रवेश करती है?

यह और अगले दो अध्याय इस बात पर चर्चा करते हैं कि साँस की हवा एल्वियोली में कैसे प्रवेश करती है, गैसें वायुकोशीय-केशिका अवरोध से कैसे गुजरती हैं, और उन्हें रक्तप्रवाह में फेफड़ों से कैसे हटाया जाता है। ये तीन प्रक्रियाएं क्रमशः वेंटिलेशन, प्रसार और रक्त प्रवाह द्वारा प्रदान की जाती हैं।

चावल। 2.1.फेफड़े की योजना। वायु और रक्त के आयतन और प्रवाह दर के विशिष्ट मान दिए गए हैं। व्यवहार में, ये मान महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं (जे.बी. वेस्ट के अनुसार: वेंटिलेशन / ब्लड फ्लो और गैस एक्सचेंज। ऑक्सफोर्ड, ब्लैकवेल, 1977, पी। 3, परिवर्तनों के साथ)

अंजीर पर। 2.1 फेफड़े का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व दर्शाता है। वायुमार्ग बनाने वाली ब्रांकाई (चित्र 1.3 देखें) को यहां एक ट्यूब (शारीरिक मृत स्थान) द्वारा दर्शाया गया है। इसके माध्यम से, वायु वायुकोशीय-केशिका झिल्ली और फुफ्फुसीय केशिकाओं के रक्त द्वारा सीमित गैस विनिमय विभागों में प्रवेश करती है। प्रत्येक सांस के साथ, लगभग 500 मिली हवा (ज्वार की मात्रा) फेफड़ों में प्रवेश करती है। अंजीर से। चित्र 2.1 से पता चलता है कि फेफड़ों के कुल आयतन की तुलना में संरचनात्मक मृत स्थान का आयतन छोटा है, और केशिका रक्त का आयतन वायुकोशीय वायु के आयतन से बहुत कम है (चित्र 1.7 भी देखें)।

फेफड़े की मात्रा

गतिशील वेंटिलेशन दरों पर आगे बढ़ने से पहले, "स्थैतिक" फेफड़ों की मात्रा की संक्षेप में समीक्षा करना उपयोगी होता है। इनमें से कुछ को स्पाइरोमीटर से मापा जा सकता है (चित्र 2.2)। साँस छोड़ने के दौरान, स्पाइरोमीटर की घंटी उठती है और रिकॉर्डर का पेन गिर जाता है। शांत श्वास के दौरान दर्ज किए गए दोलनों का आयाम से मेल खाता है श्वसन मात्रा।यदि विषय सबसे गहरी संभव सांस लेता है, और फिर जितना संभव हो उतना गहरा श्वास छोड़ता है, तो मात्रा के अनुरूप मात्रा फेफड़ों की क्षमता(तमन्ना)। हालाँकि, अधिकतम समाप्ति के बाद भी, उनमें कुछ हवा रहती है - अवशिष्ट मात्रा(ओओ)। एक सामान्य समाप्ति के बाद फेफड़ों में गैस के आयतन को कहते हैं कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता(एफओई)।

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और अवशिष्ट मात्रा को एक साधारण स्पाइरोमीटर से नहीं मापा जा सकता है। ऐसा करने के लिए, हम गैस कमजोर पड़ने की विधि (चित्र। 2.3) लागू करते हैं, जिसमें निम्नलिखित शामिल हैं। विषय के वायुमार्ग एक स्पाइरोमीटर से जुड़े होते हैं जिसमें हीलियम गैस की एक ज्ञात सांद्रता होती है, जो रक्त में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होती है। विषय कई साँस लेता है और साँस छोड़ता है, जिसके परिणामस्वरूप स्पाइरोमीटर और फेफड़ों में हीलियम सांद्रता बराबर हो जाती है। चूंकि हीलियम का कोई नुकसान नहीं हुआ है, इसलिए सांद्रता के बराबर होने से पहले और बाद में इसकी मात्रा को क्रमशः C 1 X V 1 (एकाग्रता X मात्रा) के बराबर करना संभव है और से 2 एक्स एक्स (वी 1 + वी 2)। इसलिए, वी 2 \u003d वी 1 (सी 1-सी 2) / सी 2। व्यवहार में, सांद्रता के समीकरण के दौरान, ऑक्सीजन को स्पाइरोमीटर में जोड़ा जाता है (विषयों द्वारा इस गैस के अवशोषण की भरपाई के लिए) और जारी कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित किया जाता है।

कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) को एक सामान्य प्लेथिस्मोग्राफ (चित्र 2.4) का उपयोग करके भी मापा जा सकता है। यह एक बड़ा भली भांति बंद कक्ष है, जो एक पे फोन बूथ जैसा दिखता है, जिसके अंदर विषय है।

चावल। 2.2.फेफड़े की मात्रा। कृपया ध्यान दें कि कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता और अवशिष्ट मात्रा को स्पाइरोमेट्री द्वारा नहीं मापा जा सकता है।

चावल। 2.3. हीलियम कमजोर पड़ने की विधि का उपयोग करके कार्यात्मक अवशिष्ट क्षमता (FRC) का मापन

एक सामान्य साँस छोड़ने के अंत में, मुखपत्र जिसके माध्यम से विषय साँस लेता है, एक प्लग के साथ बंद हो जाता है, और उसे कई श्वसन आंदोलनों को करने के लिए कहा जाता है। जब आप साँस लेने की कोशिश करते हैं, तो उसके फेफड़ों में गैस का मिश्रण फैलता है, उनकी मात्रा बढ़ जाती है, और इसमें हवा की मात्रा में कमी के साथ कक्ष में दबाव बढ़ जाता है। बॉयल-मैरियोट के नियम के अनुसार, स्थिर तापमान पर दबाव और आयतन का गुणनफल एक स्थिर मान होता है। इस प्रकार, P1V1 == P2 (V1 -deltaV), जहां P 1 और P 2 क्रमशः कक्ष में दबाव हैं, श्वास लेने के प्रयास से पहले और दौरान, V 1 इस प्रयास से पहले कक्ष का आयतन है, और AV है कक्ष (या फेफड़े) के आयतन में परिवर्तन। यहां से आप AV कैलकुलेट कर सकते हैं।

इसके बाद, आपको फेफड़ों में हवा में बॉयल-मैरियोट कानून लागू करने की आवश्यकता है। यहां निर्भरता इस तरह दिखेगी: पी 3 वी 2 \u003d पी 4 (वी 2 + एवी), जहां पी 3 और पी 4 क्रमशः मौखिक गुहा में दबाव हैं, साँस लेने के प्रयास से पहले और दौरान, और वी 2 FRC है, जिसकी गणना इस सूत्र द्वारा की जाती है।

चावल। 2.4. सामान्य plethysmography का उपयोग करके FRC का मापन। जब विषय वायुमार्ग अवरुद्ध होने के साथ सांस लेने की कोशिश करता है, तो उसके फेफड़ों की मात्रा थोड़ी बढ़ जाती है, वायुमार्ग का दबाव कम हो जाता है और कक्ष में दबाव बढ़ जाता है। यहां से, बॉयल-मैरियोट कानून का उपयोग करके, आप फेफड़ों की मात्रा की गणना कर सकते हैं (अधिक विवरण के लिए, पाठ देखें)

सामान्य प्लेथिस्मोग्राफी की विधि फेफड़ों में हवा की कुल मात्रा को मापती है, जिसमें वे क्षेत्र भी शामिल हैं जो इस तथ्य के कारण मौखिक गुहा के साथ संचार नहीं करते हैं कि उनके वायुमार्ग अवरुद्ध हैं (उदाहरण के लिए, चित्र 7.9 देखें)। इसके विपरीत, हीलियम कमजोर पड़ने की विधि केवल हवा की मात्रा देती है जो मौखिक गुहा के साथ संचार करती है, अर्थात, वेंटिलेशन में भाग लेती है। युवा स्वस्थ लोगों में, ये दो खंड लगभग समान होते हैं। फेफड़ों की बीमारियों से पीड़ित व्यक्तियों में, वेंटिलेशन में शामिल मात्रा कुल मात्रा से काफी कम हो सकती है, क्योंकि वायुमार्ग के अवरोध (बंद) के कारण फेफड़ों में बड़ी मात्रा में गैसें अलग हो जाती हैं।

हवादार

मान लीजिए कि प्रत्येक साँस छोड़ने के साथ फेफड़ों से 500 मिली हवा निकाल दी जाती है (चित्र 2.1) और प्रति मिनट 15 साँसें ली जाती हैं। इस मामले में, 1 मिनट में साँस छोड़ने की कुल मात्रा 500x15 == 7500 मिली/मिनट है। यह तथाकथित सामान्य वेंटिलेशन,या मिनट मात्रासांस लेना। फेफड़ों में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा थोड़ी अधिक होती है, क्योंकि ऑक्सीजन का अवशोषण कार्बन डाइऑक्साइड की रिहाई से थोड़ा अधिक होता है।

हालांकि, सभी साँस की हवा वायुकोशीय स्थान तक नहीं पहुँचती है, जहाँ गैस विनिमय होता है। यदि साँस की हवा का आयतन 500 मिली (चित्र 2.1 में) है, तो 150 मिली एनाटोमिकल डेड स्पेस में रहता है और (500-150) X15 = 5250 मिली वायुमंडलीय हवा प्रति मिनट फेफड़ों के श्वसन क्षेत्र से होकर गुजरती है। इस मान को कहा जाता है वायुकोशीय वेंटिलेशन।यह अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह "ताज़ी हवा" की मात्रा से मेल खाती है जो गैस विनिमय में भाग ले सकती है (सख्ती से बोलते हुए, वायुकोशीय वेंटिलेशन को साँस की हवा के बजाय साँस छोड़ने की मात्रा से मापा जाता है, लेकिन मात्रा में अंतर बहुत छोटा है )

सामान्य वेंटिलेशन को आसानी से दो वाल्वों के साथ एक ट्यूब के माध्यम से सांस लेने के लिए विषय को पूछकर मापा जा सकता है - वायुमार्ग में श्वास लेते समय हवा देना और एक विशेष बैग में सांस छोड़ते समय इसे छोड़ना। वायुकोशीय वेंटिलेशन का आकलन करना अधिक कठिन है। इसे निर्धारित करने का एक तरीका संरचनात्मक मृत स्थान की मात्रा को मापना (नीचे देखें) और इसके वेंटिलेशन (वॉल्यूम एक्स श्वसन दर) की गणना करना है। परिणामी मूल्य कुल फेफड़े के वेंटिलेशन से घटाया जाता है।

परिकलन इस प्रकार हैं (चित्र 2.5)। आइए हम क्रमशः वी टी, वी पी, वी ए, ज्वारीय मात्रा, मृत स्थान की मात्रा और वायुकोशीय अंतरिक्ष की मात्रा को निरूपित करें। तब वी टी = वी डी + वी ए , 1)

वी टी एन \u003d वी डी एन + वी ए एन,

जहाँ n श्वसन दर है; फलस्वरूप,

जहां वी - प्रति यूनिट समय की मात्रा, वी ई - कुल श्वसन (बाहरी हवा द्वारा अनुमानित) फुफ्फुसीय वेंटिलेशन, वी डी और वी ए - क्रमशः मृत स्थान वेंटिलेशन और वायुकोशीय वेंटिलेशन (परिशिष्ट में प्रतीकों की एक सामान्य सूची दी गई है)। इस तरह,

इस पद्धति की जटिलता इस तथ्य में निहित है कि संरचनात्मक मृत स्थान की मात्रा को मापना मुश्किल है, हालांकि एक छोटी सी त्रुटि के साथ इसे एक निश्चित मूल्य के बराबर लिया जा सकता है।

1) इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि वी ए एक सांस में वायुकोश में प्रवेश करने वाली वायु की मात्रा है, न कि फेफड़ों में वायुकोशीय वायु की कुल मात्रा।

चावल। 2.5 . साँस छोड़ने के दौरान फेफड़ों से निकलने वाली हवा (ज्वार की मात्रा, वी डी) संरचनात्मक मृत स्थान (वीओ) और एल्वियोली (वीए) से आती है। आकृति में बिंदुओं का घनत्व CO 2 की सांद्रता से मेल खाता है। एफ - भिन्नात्मक एकाग्रता; मैं-श्वसन वायु; ई-श्वसन वायु। सेमी।तुलना के लिए अंजीर। 1.4 (जे. पाइपर के अनुसार परिवर्तन के साथ)

स्वस्थ लोगों में, वायुकोशीय वेंटिलेशन की गणना साँस की हवा में CO 2 की सामग्री से भी की जा सकती है (चित्र 2.5)। चूंकि संरचनात्मक मृत स्थान में गैस विनिमय नहीं होता है, इसमें प्रेरणा के अंत में सीओ 2 नहीं होता है (वायुमंडलीय हवा में सीओ 2 की नगण्य सामग्री की उपेक्षा की जा सकती है)। इसका मतलब यह है कि सीओ 2 विशेष रूप से वायुकोशीय हवा से निकाली गई हवा में प्रवेश करता है, जहां से हमारे पास वीको 2 प्रति यूनिट समय में सीओ 2 की मात्रा है। इसलिए,

वी ए \u003d वीको 2 x100 /% सीओ 2

% CO 2 /100 के मान को अक्सर CO 2 की भिन्नात्मक सांद्रता कहा जाता है और इसे Fco 2 द्वारा दर्शाया जाता है। वायुकोशीय वेंटीलेशन की गणना वायुकोशीय वायु में इस गैस की सांद्रता से निकाले गए सीओ 2 की मात्रा को विभाजित करके की जा सकती है, जो उच्च गति वाले सीओ 2 विश्लेषक का उपयोग करके निकाली गई हवा के अंतिम भागों में निर्धारित की जाती है। CO 2 Pco 2) का आंशिक दबाव वायुकोशीय वायु में इस गैस की सांद्रता के समानुपाती होता है:

पीसीओ 2 \u003d एफसीओ 2 एक्स के,

जहां K एक स्थिरांक है। यहाँ से

वी ए = वी सीओ 2 / पी सीओ 2 एक्स के

चूंकि वायुकोशीय वायु और धमनी रक्त में पीसीओ 2 व्यावहारिक रूप से स्वस्थ लोगों में समान होते हैं, धमनी रक्त में पीसीओ 2 का उपयोग वायुकोशीय वेंटिलेशन निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। पीसीओ 2 के साथ इसका संबंध बेहद अहम है। इसलिए, यदि वायुकोशीय संवातन का स्तर आधा कर दिया जाता है, तो (शरीर में CO2 के निर्माण की एक स्थिर दर पर) CO2। वायुकोशीय वायु और धमनी में रक्त दोगुना हो जाएगा।

एनाटोमिकल डेड स्पेस

एनाटोमिकल डेड स्पेस कंडक्टिंग एयरवेज का आयतन है (चित्र। 1.3 और 1.4)। आम तौर पर, यह लगभग 150 मिलीलीटर होता है, जो गहरी सांस के साथ बढ़ता है, क्योंकि ब्रोंची उनके आसपास के फेफड़े के पैरेन्काइमा द्वारा फैली हुई होती है। मृत स्थान का आयतन शरीर के आकार और मुद्रा पर भी निर्भर करता है। एक अनुमानित नियम है जिसके अनुसार, बैठे हुए व्यक्ति में, यह पाउंड (1 पाउंड \u003d \u003d 453.6 ग्राम) में शरीर के वजन के मिलीलीटर में लगभग बराबर होता है।

फाउलर विधि का उपयोग करके एनाटोमिकल डेड स्पेस वॉल्यूम को मापा जा सकता है। इस मामले में, विषय वाल्व प्रणाली के माध्यम से सांस लेता है और नाइट्रोजन सामग्री को एक उच्च गति विश्लेषक का उपयोग करके लगातार मापा जाता है जो मुंह से शुरू होने वाली ट्यूब से हवा लेता है (चित्र। 2.6, एल)। जब, 100% ओए को सांस लेने के बाद, एक व्यक्ति साँस छोड़ता है, तो एन 2 सामग्री धीरे-धीरे बढ़ जाती है क्योंकि मृत अंतरिक्ष वायु को वायुकोशीय वायु द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। साँस छोड़ने के अंत में, लगभग स्थिर नाइट्रोजन सांद्रता दर्ज की जाती है, जो शुद्ध वायुकोशीय हवा से मेल खाती है। वक्र के इस खंड को अक्सर वायुकोशीय "पठार" कहा जाता है, हालांकि स्वस्थ लोगों में भी यह पूरी तरह से क्षैतिज नहीं होता है, और फेफड़ों के घावों वाले रोगियों में यह तेजी से ऊपर जा सकता है। इस विधि से बाहर निकलने वाली हवा का आयतन भी रिकॉर्ड किया जाता है।

डेड स्पेस का आयतन निर्धारित करने के लिए एन 2 की सामग्री को एक्सहेल्ड वॉल्यूम से जोड़ने वाला एक ग्राफ बनाएं। फिर, इस ग्राफ पर एक लंबवत रेखा खींची जाती है ताकि क्षेत्र ए (आकृति 2.6.5 देखें) क्षेत्र बी के बराबर हो। मृत स्थान की मात्रा इस रेखा के एक्स-अक्ष के साथ चौराहे के बिंदु से मेल खाती है। वास्तव में, यह विधि मृत स्थान से वायुकोशीय वायु में संक्रमण के "मध्य बिंदु" तक संवाहक वायुमार्ग की मात्रा देती है।

चावल। 2.6.फाउलर विधि के अनुसार तेजी से N2 विश्लेषक का उपयोग करके संरचनात्मक मृत स्थान की मात्रा का मापन। ए। शुद्ध ऑक्सीजन के साथ एक कंटेनर से साँस लेने के बाद, विषय साँस छोड़ता है, और साँस की हवा में एन 2 की एकाग्रता पहले बढ़ जाती है, और फिर लगभग स्थिर रहती है (वक्र व्यावहारिक रूप से शुद्ध वायुकोशीय हवा के अनुरूप पठार तक पहुँचता है)। बी।साँस छोड़ने की मात्रा पर एकाग्रता की निर्भरता। मृत स्थान का आयतन एब्सिस्सा अक्ष के प्रतिच्छेदन बिंदु द्वारा एक ऊर्ध्वाधर बिंदीदार रेखा के साथ निर्धारित किया जाता है जो इस तरह से खींची जाती है कि क्षेत्र ए और बी बराबर हैं

कार्यात्मक मृत स्थान

आप मृत स्थान को भी माप सकते हैं बोहर की विधि। Fig.2c से। चित्र 2.5 से पता चलता है कि साँस छोड़ने वाली CO2 वायुकोशीय वायु से आती है न कि मृत अंतरिक्ष वायु से। यहाँ से

वीटी एक्स-एफई == वीए एक्स एफए।

क्यों कि

वी टी = वी ए + वी डी,

वी एक =v टी -वी डी ,

प्रतिस्थापन के बाद हमें मिलता है

वीटी एक्सएफई = (वीटी-वीडी) -एफए,

फलस्वरूप,

चूँकि किसी गैस का आंशिक दाब उसकी सामग्री के समानुपाती होता है, इसलिए हम लिखते हैं (बोह्र का समीकरण),

जहां ए और ई क्रमशः वायुकोशीय और मिश्रित साँस की हवा को संदर्भित करते हैं (परिशिष्ट देखें)। शांत श्वास के साथ, मृत स्थान का ज्वारीय आयतन का अनुपात सामान्य रूप से 0.2-0.35 होता है। स्वस्थ लोगों में, वायुकोशीय वायु और धमनी रक्त में Pco2 लगभग समान होते हैं, इसलिए हम बोहर समीकरण को इस प्रकार लिख सकते हैं:

asr2"सीओ-जी ^ CO2

इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि फाउलर और बोहर तरीके कुछ अलग संकेतकों को मापते हैं। पहली विधि संवाहक वायुमार्ग की मात्रा को उस स्तर तक देती है जहां साँस लेने के दौरान आने वाली हवा जल्दी से फेफड़ों में पहले से मौजूद हवा के साथ मिल जाती है। यह मात्रा कुल क्रॉस सेक्शन में वृद्धि के साथ तेजी से शाखाओं वाले वायुमार्ग की ज्यामिति पर निर्भर करती है (चित्र 1.5 देखें) और श्वसन प्रणाली की संरचना को दर्शाती है। इसी कारण इसे कहते हैं संरचनात्मकडेड स्पेस। बोहर पद्धति के अनुसार, फेफड़ों के उन हिस्सों का आयतन निर्धारित किया जाता है जिनमें रक्त से CO2 नहीं निकाली जाती है; चूंकि यह सूचक शरीर के कार्य से संबंधित है, इसलिए इसे कहा जाता है कार्यात्मक(शारीरिक) मृत स्थान। स्वस्थ व्यक्तियों में, ये मात्रा लगभग समान होती है। हालांकि, फेफड़ों के घावों वाले रोगियों में, फेफड़ों के विभिन्न हिस्सों में असमान रक्त प्रवाह और वेंटिलेशन के कारण दूसरा संकेतक पहले से काफी अधिक हो सकता है (अध्याय 5 देखें)।

फेफड़ों के वेंटिलेशन में क्षेत्रीय अंतर

अब तक, हमने यह माना है कि स्वस्थ फेफड़ों के सभी वर्गों का वेंटिलेशन समान है। हालांकि, यह पाया गया कि उनके निचले हिस्से ऊपरी वाले की तुलना में बेहतर हवादार हैं। आप विषय को रेडियोधर्मी क्सीनन के साथ एक गैस मिश्रण को अंदर लेने के लिए कह कर यह दिखा सकते हैं (चित्र 2.7)। जब 133 Xe फेफड़ों में प्रवेश करता है, तो इसके द्वारा उत्सर्जित विकिरण छाती के माध्यम से प्रवेश करता है और इससे जुड़े विकिरण काउंटरों द्वारा कब्जा कर लिया जाता है। तो आप फेफड़ों के विभिन्न हिस्सों में प्रवेश करने वाले क्सीनन की मात्रा को माप सकते हैं।

चावल। 2.7. रेडियोधर्मी क्सीनन का उपयोग करके वेंटिलेशन में क्षेत्रीय अंतर का आकलन। विषय इस गैस के साथ मिश्रण को अंदर लेता है, और विकिरण की तीव्रता को छाती के बाहर रखे काउंटरों द्वारा मापा जाता है। यह देखा जा सकता है कि एक ऊर्ध्वाधर स्थिति में किसी व्यक्ति के फेफड़ों में वेंटिलेशन निचले वर्गों से ऊपरी वाले की दिशा में कमजोर होता है।

अंजीर पर। 2.7 कई स्वस्थ स्वयंसेवकों पर इस पद्धति का उपयोग करके प्राप्त परिणामों को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि फेफड़ों के निचले हिस्सों के क्षेत्र में प्रति इकाई मात्रा में वेंटिलेशन का स्तर अधिक होता है और धीरे-धीरे उनके शीर्ष की ओर कम हो जाता है। यह दिखाया गया है कि यदि विषय उसकी पीठ पर होता है, तो फेफड़ों के शिखर और निचले वर्गों के वेंटिलेशन में अंतर गायब हो जाता है, हालांकि, इस मामले में, उनके पीछे (पृष्ठीय) क्षेत्र पूर्वकाल की तुलना में बेहतर हवादार होने लगते हैं ( उदर)। लापरवाह स्थिति में, निचला फेफड़ा बेहतर हवादार होता है। वेंटिलेशन में इस तरह के क्षेत्रीय अंतर के कारणों की चर्चा अध्याय में की गई है। 7.

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