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3 폐의 가스 교환 평가 ~에아픈 침대

환기-관류 관계

폐포-모세혈관 장치(그림 3-1)는 다양한 유형의 가스 교환을 설명하는 데 사용됩니다. 알려진 바와 같이, 폐포 환기(V) 대 폐포 모세관 관류(Q)의 비율을 환기-관류 비율(V/Q)이라고 합니다. V/Q 비율과 관련된 가스 교환의 예는 그림 1을 참조하십시오. 3-1. 상부(A)는 환기와 혈류 사이의 이상적인 관계와 폐포-모세혈관 단위의 이상적인 V/Q 비율을 보여줍니다.

데드 스페이스 환기

기도의 공기는 가스 교환에 참여하지 않으며 그 환기를 데드 스페이스 환기라고 합니다. 이 경우 V/Q 비율은 1보다 큽니다(그림 3-1, B 부분 참조). 데드 스페이스에는 두 가지 유형이 있습니다.

쌀. 3-1.

해부학적 사강- 기도의 루멘. 일반적으로 그 부피는 약 150ml이며, 후두가 약 절반을 차지합니다.

생리적(기능적) 사강- 가스 교환이 일어나지 않는 호흡계의 모든 부분. 생리학적 사강에는 기도뿐만 아니라 환기가 되지만 혈액이 관류되지 않는 폐포도 포함됩니다(환기는 발생하지만 이러한 폐포에서는 가스 교환이 불가능합니다). 건강한 사람의 기능적 사강(Vd)의 부피는 일회 호흡량의 약 30%입니다(즉, Vd/Vt=0.3, 여기서 Vt는 일회 호흡량임). Vd가 증가하면 저산소혈증과 고탄산증이 발생합니다. CO 2 보유는 일반적으로 Vd/Vt 비율이 0.5로 증가할 때 관찰됩니다.

폐포가 과도하게 팽창하거나 공기 흐름이 감소하면 사강이 증가합니다. 첫 번째 옵션은 호기가 끝날 때 양압을 유지하면서 폐쇄성 폐 질환 및 폐의 인공 환기로 관찰되고, 두 번째 옵션은 심부전(오른쪽 또는 왼쪽), 급성 폐색전증 및 폐기종으로 관찰됩니다.

션트 분수

폐포 가스와 완전히 평형을 이루지 못한 심박출량 부분을 션트 분획(Qs/Qt, 여기서 Qt는 총 혈류량, Qs는 션트를 통한 혈류량)이라고 합니다. 이 경우 V/Q 비율은 1보다 작다(그림 3-1의 B 부분 참조). 션트에는 두 가지 유형이 있습니다.

진정한 션트이는 혈액과 폐포 가스 사이의 가스 교환이 없음을 나타냅니다(V/Q 비율은 0, 즉 폐 단위는 관류되지만 환기되지 않음). 이는 해부학적 혈관 션트의 존재와 동일합니다.

정맥 혼합물폐포 가스와 완전히 평형을 이루지 못한 혈액, 즉 혈액으로 표시됩니다. 폐에서 완전한 산소화를 겪지 않습니다. 정맥 혼합물이 증가함에 따라 이 션트는 실제 션트에 접근합니다.

동맥혈 내 O 2 및 CO 2 분압(각각 paO 2 PaCO 2)에 대한 션트 분획의 효과가 그림 1에 나와 있습니다. 3-2. 일반적으로 션트 혈류는 전체 혈액의 10% 미만(즉, Qs/Qt 비율이 0.1 또는 10% 미만)인 반면, 심박출량의 약 90%는 가스 교환에 참여합니다. 션트 비율이 증가함에 따라 paO 2 는 점진적으로 감소하고 Qs/Qt 비율이 50%에 도달할 때까지 paCO 2 는 증가하지 않습니다. 과호흡(병리학 또는 저산소혈증으로 인해)으로 인해 폐내 션트가 발생한 환자의 경우 paCO2는 종종 정상보다 낮습니다.

션트 분율은 그림 1에 표시된 것처럼 산소가 흡입될 때 paO2를 증가시키는 능력을 결정합니다. 3-3. 션트 분율(Qs/Qt)이 증가함에 따라 흡기 공기 또는 가스 혼합물(FiO 2)의 산소 농도 분율이 증가하면 paO 2 가 더 적게 증가합니다. Qs/Qt 비율이 50%에 도달하면 paO 2 는 더 이상 FiO 2 변화에 반응하지 않습니다. . 이 경우 폐내 션트가 실제(해부학적) 션트처럼 작동합니다. 위의 내용을 바탕으로 션트 혈류 값이 50%를 초과하는 경우 독성 산소 농도를 사용하지 않는 것이 가능합니다. p a O 2 를 크게 줄이지 않고도 FiO 2 를 줄일 수 있습니다. 이는 산소 독성의 위험을 줄이는 데 도움이 됩니다.

쌀. 3-2. pO 2 에 대한 션트 분획의 효과(D "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of 비정상적인 가스 교환. Med Clin North Am 1983;67:557-571). 쌀. 3-3.흡입된 공기 또는 가스 혼합물의 산소 농도 부분 비율에 대한 션트 부분의 영향(From D "Alonzo GE, Dantzger DR. Mechanisms of 비정상적인 가스 교환. Med Clin North Am 1983;67:557-571)

병인학적 요인.대부분 션트 분율의 증가는 폐렴, 폐부종(심장 및 비심장성) 및 폐색전증(PTA)으로 인해 발생합니다. 폐부종(대부분 비심장성) 및 TPA의 경우 폐의 가스 교환 교란은 실제 션트를 더 연상시키며 PaO 2 는 FiO 2 변화에 덜 잘 반응합니다. 예를 들어, TPA에서 션트는 관류가 증가하면서 색전된 부위(혈관을 통한 혈액의 흐름이 어렵고 관류가 불가능한 곳)에서 폐의 다른 부분으로 혈류를 전환한 결과입니다[3].

가스 교환 지표 계산

아래에서 논의될 방정식은 환기-관류 관계의 장애 심각도를 정량화하는 데 사용됩니다. 이러한 방정식은 특히 호흡 부전 환자의 폐 기능을 연구하는 데 사용됩니다.

생리학적 데드 스페이스

생리적 사강의 부피는 보어(Bohr) 방법을 사용하여 측정할 수 있습니다. 기능적 사강의 부피는 호기된 폐포 공기의 pCO 2 값과 모세혈관(동맥) 혈액(보다 정확하게는 폐 모세혈관 말단 부분의 혈액) 사이의 차이를 기반으로 계산됩니다. 폐에 있는 건강한 사람의 경우, 모세혈관 혈액은 폐포 가스와 완전히 균형을 이루며, 호기된 폐포 공기의 pCO 2 는 동맥혈의 pCO 2 와 거의 같습니다. 생리학적 사강(즉, Vd/Vt 비율)이 증가함에 따라 호기 공기의 pCO 2 (PE CO 2)는 동맥혈의 pCO 2 보다 낮아집니다. Vd/Vt 비율을 계산하는 데 사용되는 Bohr 방정식은 다음 원리를 기반으로 합니다.

Vd/Vt = (PaCO 2 - reCO 2) / pa CO 2. 일반적으로 비율 Vd/Vt = 0.3입니다.

paCO 2 를 결정하기 위해 호기 공기를 큰 가방에 수집하고 적외선 CO 2 분석기를 사용하여 공기 중 평균 pCO 2 를 측정합니다. 이는 매우 간단하며 일반적으로 호흡기 치료실에서 필요합니다.

션트 분수

션트 분율(Qs/Qt)을 결정하기 위해 동맥(CaO 2), 혼합 정맥(CvO 2) 및 폐모세혈관(CcO 2)의 산소 함량이 사용됩니다. 션트 방정식은 다음과 같습니다.

Qs /Qt = CcO 2 - C a O 2 / (C c O 2 - C v O 2).

일반적으로 비율 Qs/Qt = 0.1입니다.

CcO 2 는 직접 측정할 수 없으므로 폐 모세혈관의 혈액 내 헤모글로빈을 완전히 포화시키기 위해(ScO 2 = 100%) 순수한 산소를 호흡하는 것이 좋습니다. 그러나 이 상황에서는 실제 션트만 측정됩니다. 100% 산소 호흡은 션트 존재 여부에 대한 매우 민감한 테스트입니다. 왜냐하면 PaO 2 가 높을 때 동맥 산소 농도가 조금만 감소해도 PaO 2 가 크게 떨어질 수 있기 때문입니다.

폐포-동맥 산소 차이(구배 A-a pO 2)

폐포 가스와 동맥혈의 pO 2 값의 차이를 pO 2의 폐포-동맥 차이 또는 A-a pO 2 구배라고 합니다. 폐포 가스는 다음과 같은 단순화된 방정식을 사용하여 설명됩니다.

P A O 2 = p i O 2 - (p a CO 2 /RQ).

이 방정식은 폐포 pO 2 (p A O 2)가 특히 흡기 공기 (pi O 2) 및 폐포 (동맥) pCO 2 x p i O 2의 산소 분압에 따라 달라진다는 사실에 기초합니다. 가습된 공기(piO 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O))의 FiO 2, 기압(P B) 및 수증기 부분압(pH 2 O). 정상 체온에서 pH 2 O는 47mmHg입니다. 호흡 계수(RQ ) - CO 2 생성과 O 2 소비 사이의 관계, 그리고 단순 확산에 의해 폐포의 구멍과 이를 얽히는 모세 혈관의 내강 사이에서 가스 교환이 발생합니다(RQ = VCO 2 /VO 2 건강한 사람의 경우 정상 대기압에서 실내 공기를 호흡할 때 기울기는 A-)이고 PO 2는 나열된 지표(FiO 2 = 0.21, P B = 760 mm Hg, p a O 2 = 90 mm Hg)를 고려하여 계산됩니다. , p a CO 2 = 40mmHg, RQ = 0.8) 다음과 같습니다.

P a O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O) - (paCO 2 /RQ) = 0.21 (760 - 47) - (40/0.8) = 100 mm Hg.

기울기 A-a pO 2 = 10-20 mm Hg의 정상 값.

일반적으로 A-a pO 2 기울기는 나이와 흡기 공기 또는 가스의 산소 함량에 따라 변합니다. 연령에 따른 변화는 책 말미(부록 참조)에 제시되어 있으며 FiO 2의 효과는 그림 1에 나와 있습니다. 3-4.

정상 대기압(실내 공기 또는 순수 산소 흡입)에서 건강한 성인의 A-a pO 2 기울기의 일반적인 변화는 아래와 같습니다.

쌀. 3-4.FiO2의 효과; 건강한 사람의 A-a pO 2 기울기와 a/A pO 2 비율.

A-a pO 2 기울기가 5-7mmHg 증가합니다. FiO2가 10% 증가할 때마다. A-a pO 2 구배에 대한 고농도 산소의 영향은 저산소 자극의 작용을 제거하여 혈관 수축을 일으키고 환기가 잘 안되는 폐 부위에 혈액 공급을 변화시키는 것으로 설명됩니다. 결과적으로 혈액은 환기가 잘 되지 않는 부분으로 돌아가게 되고 이로 인해 션트 분율이 증가할 수 있습니다.

인공 환기.정상 대기압은 약 760mmHg이므로 양압 인공 환기는 pi O 2를 증가시킵니다. 평균 기도압을 대기압에 추가해야 계산의 정확도가 높아집니다. 예를 들어, 평균 기도압이 30cmH2O이면 A-a pO2 기울기가 16mmHg로 증가할 수 있으며 이는 60% 증가에 해당합니다.

비율 a/A PO 2

a/A pO 2 비율은 그림에서 볼 수 있듯이 실제로 FiO 2와 독립적입니다. 3-4. 이는 다음 방정식을 설명합니다.

a/A pO 2 = 1 - (A-a pO 2)/raO 2

공식의 분자와 분모 모두에 p A O 2 가 존재하면 a/A pO 2 비율에 대한 p A O 2 를 통한 FiO 2 의 영향이 제거됩니다. a/A pO 2 비율의 정상 값은 다음과 같습니다.

비율 p A O 2 /FiO 2

paO 2 /FiO 2 비율을 계산하는 것은 션트 비율(Qs/Qt)의 변화와 매우 잘 연관되는 지표를 계산하는 간단한 방법입니다. 이 상관관계는 다음과 같습니다.

추르신 V.V. 인공호흡기(교육설명서)

전체 복잡한 과정은 외부 호흡의 세 가지 주요 단계로 나눌 수 있습니다. 및 내부(조직) 호흡.

외부 호흡- 신체와 주변 대기 사이의 가스 교환. 외부 호흡에는 폐 모세혈관과 폐포 공기뿐만 아니라 대기와 폐포 공기 사이의 가스 교환이 포함됩니다.

이 호흡은 흉강 부피의 주기적인 변화로 인해 발생합니다. 부피가 증가하면 흡입(흡기)이 제공되고, 감소하면 호기(호기)가 제공됩니다. 흡입 및 후속 호기 단계는 다음과 같습니다. 흡입하는 동안 대기 공기는 기도를 통해 폐로 들어가고, 숨을 내쉴 때 일부 공기가 폐에서 나옵니다.

외부 호흡에 필요한 조건:

흉부 압박;
주변 외부 환경과 폐의 자유로운 소통;
폐 조직의 탄력성.

성인은 분당 15~20회 호흡합니다. 육체적으로 훈련된 사람들의 호흡은 더 드물고(분당 최대 8-12회) 더 깊습니다.

외부 호흡을 연구하는 가장 일반적인 방법

폐의 호흡 기능을 평가하는 방법:

폐렴조영술
폐활량 측정
스피로그래피
기압 측정법
방사선 촬영
X선 컴퓨터 단층촬영
초음파촬영
자기 공명 영상
기관지 조영술
기관지경 검사
방사성 핵종 방법
가스희석법

폐활량 측정- 폐활량계 장치를 사용하여 호기량을 측정하는 방법. 비탁계 센서가 있는 다양한 유형의 폐활량계가 사용되며 물 속에 설치된 폐활량계 벨 아래에서 호기된 공기가 수집됩니다. 내쉬는 공기의 양은 벨의 상승에 따라 결정됩니다. 최근에는 컴퓨터 시스템에 연결되어 체적 공기 흐름 속도의 변화를 감지하는 센서가 널리 사용되고 있습니다. 특히 벨로루시 등에서 생산된 "폐활량계 MAS-1"과 같은 컴퓨터 시스템은 이 원리로 작동하며 이러한 시스템을 사용하면 폐활량 측정뿐만 아니라 폐활량 측정 및 기압측정도 수행할 수 있습니다.

스파이로그래피 -들숨과 날숨의 양을 연속적으로 기록하는 방법. 결과 그래픽 곡선을 스피로팜마라고 합니다. 스피로그램을 사용하면 폐의 폐활량과 일회 호흡량, 호흡수 및 폐의 자발적 최대 환기량을 확인할 수 있습니다.

공기조영술 -들숨과 날숨의 체적 유량을 연속적으로 기록하는 방법.

호흡기 시스템을 연구하는 다른 방법도 많이 있습니다. 그 중에는 흉부의 혈량측정, 공기가 기도와 폐를 통과할 때 생성되는 소리 듣기, 형광 투시 및 방사선 촬영, 호기 기류의 산소 및 이산화탄소 함량 측정 등이 있습니다. 이러한 방법 중 일부는 아래에서 논의됩니다.

외부 호흡량 지표

폐용적과 용량 사이의 관계는 그림 1에 나와 있습니다. 1.

외부 호흡을 연구할 때 다음 지표와 약어가 사용됩니다.

총 폐활량(TLC)- 가능한 가장 깊은 흡기 후 폐 내 공기량(4-9 l).

쌀. 1. 폐용적 및 용량의 평균값

폐의 폐활량

폐활량(VC)- 사람이 최대로 들이마신 후 가장 깊고 느리게 내쉴 때 내쉴 수 있는 공기의 양.

인간의 폐의 폐활량은 3~6리터이다. 최근에는 뉴모타코그래피(Pneumotachographic) 기술이 도입되면서 소위 말하는 강제 폐활량(FVC). FVC를 결정할 때 피험자는 가능한 한 깊게 숨을 들이마신 후 최대한 깊게 강제로 숨을 내쉬어야 합니다. 이 경우 호기는 전체 호기 동안 호기 공기 흐름의 최대 체적 속도를 달성하기 위한 노력으로 이루어져야 합니다. 이러한 강제 호기에 대한 컴퓨터 분석을 통해 수십 가지 외부 호흡 지표를 계산할 수 있습니다.

개인별 정상 폐활량 값을 말합니다. 적절한 폐활량(JEL). 키, 체중, 연령 및 성별을 기준으로 한 공식과 표를 사용하여 리터 단위로 계산됩니다. 18~25세 여성의 경우 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

JEL = 3.8*P + 0.029*B - 3.190; 같은 나이의 남자들에게

잔여량

JEL = 5.8*P + 0.085*B - 6.908, 여기서 P는 높이입니다. B—나이(세).

측정된 VC 값은 감소가 VC 수준의 20%를 초과하는 경우 감소된 것으로 간주됩니다.

외부 호흡 지표에 "용량"이라는 이름이 사용되는 경우 이는 해당 용량의 구성에 부피라는 더 작은 단위가 포함됨을 의미합니다. 예를 들어, TLC는 4개 볼륨, 필수 용량 - 3개 볼륨으로 구성됩니다.

일회 호흡량(TO)- 이것은 한 번의 호흡주기에서 폐로 들어오고 나가는 공기의 양입니다. 이 지표를 호흡 깊이라고도 합니다. 성인의 안정시 DO는 300~800ml(VC 값의 15~20%)입니다. 한 달 된 아기 - 30 ml; 1세 - 70ml; 10세 - 230ml. 호흡의 깊이가 정상보다 깊으면 이러한 호흡을 호흡이라고 합니다. 호흡 항진- 과도하고 깊은 호흡이지만 DO가 정상보다 낮으면 호흡이라고 합니다. 과호흡증- 불충분하고 얕은 호흡. 정상적인 호흡 깊이와 빈도에서는 이를 호흡이라고 합니다. 에프네아- 정상적이고 충분한 호흡. 성인의 정상적인 안정시 호흡수는 분당 8~20회입니다. 한 달 된 아기 - 약 50 세; 한 살 - 35세; 10세 - 분당 20사이클.

흡기 예비량(IR ind)- 사람이 차분하게 숨을 쉰 후 가장 깊은 숨을 들이쉴 때 들이마실 수 있는 공기의 양. 정상적인 PO 값은 VC 값(2-3 l)의 50-60%입니다.

호기 예비량(ER ext)- 사람이 차분하게 숨을 내쉰 후 가장 깊은 숨을 내쉴 때 내쉴 수 있는 공기의 양. 일반적으로 RO 값은 폐활량(1~1.5L)의 20~35%입니다.

잔여 폐량(RLV)- 최대로 숨을 내쉰 후 기도와 폐에 공기가 남아 있습니다. 그 값은 1-1.5 l (TEL의 20-30%)입니다. 노년기에는 폐의 탄성 견인력 감소, 기관지 개통성 감소, 호흡 근육 강도 감소 및 가슴 이동성으로 인해 TRL 값이 증가합니다. 60세가 되면 이미 TEL의 약 45%가 됩니다.

기능적 잔여 용량(FRC)-조용히 숨을 내쉰 후 폐에 공기가 남아 있습니다. 이 용량은 잔여 폐량(RVV)과 호기 예비량(ERV)으로 구성됩니다.

흡입하는 동안 호흡계로 들어가는 모든 대기 공기가 가스 교환에 참여하는 것은 아니지만 주변 모세 혈관에 충분한 수준의 혈류가 있는 폐포에 도달하는 것만 가스 교환에 참여합니다. 이와 관련해 일명 명언이 있다. 죽은 공간.

해부학적 사강(AMP)- 이것은 호흡 기관지 수준까지 호흡기에 위치한 공기의 양입니다(이 기관지에는 이미 폐포가 있으며 가스 교환이 가능합니다). AMP의 크기는 140-260 ml이며 인간 체질의 특성에 따라 다릅니다 (AMP를 고려해야하지만 그 값이 표시되지 않은 문제를 해결할 때 AMP의 양은 동일하게 간주됩니다) 150ml까지).

생리학적 사강(PDS)- 호흡기와 폐로 들어가고 가스 교환에 참여하지 않는 공기의 양. FMP는 필수 부분으로 포함되므로 해부학적 사강보다 더 큽니다. FMP에는 기도 내 공기 외에도 폐포로 들어가는 공기가 포함되지만 폐포의 혈류가 없거나 감소하여 혈액과 가스를 교환하지 않습니다(이 공기를 때때로 공기라고 함). 폐포 사강).일반적으로 기능적 사강의 값은 일회호흡량의 20~35%입니다. 이 값이 35% 이상 증가하면 특정 질병이 있음을 나타낼 수 있습니다.

표 1. 폐호흡 지표

의료 실무에서는 호흡 장치(고고도 비행, 스쿠버 다이빙, 방독면)를 설계하고 다양한 진단 및 소생 조치를 수행할 때 사강 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 튜브, 마스크, 호스를 통해 호흡할 경우 추가 사강이 인간의 호흡계에 연결되며, 호흡 깊이가 증가함에도 불구하고 대기 공기로 폐포의 환기가 불충분해질 수 있습니다.

분당 호흡량

분당 호흡량(MRV)- 1분 동안 폐와 호흡기를 통해 환기되는 공기의 양. MOR을 결정하려면 깊이, 일회 호흡량(TV) 및 호흡 빈도(RR)를 아는 것으로 충분합니다.

MOD = TO * BH.

잔디를 깎을 때 MOD는 4-6 l/min입니다. 이 지표는 종종 폐호흡이라고도 합니다(폐포 환기와 구별됨).

폐포 환기

폐포 환기(AVL)- 1분 동안 폐포를 통과하는 대기 공기의 양. 폐포 환기를 계산하려면 AMP 값을 알아야 합니다. 실험적으로 결정되지 않은 경우 계산을 위해 AMP의 부피는 150ml로 간주됩니다. 폐포 환기를 계산하려면 다음 공식을 사용할 수 있습니다.

AVL = (DO - AMP). BH.

예를 들어 사람의 호흡 깊이가 650ml이고 호흡수가 12라면 AVL은 6000ml(650-150)입니다. 12.

AB = (DO - 대량살상무기) * BH = DO alv * BH

AB - 폐포 환기;
DO 폐포 - 폐포 환기의 일회 호흡량;
RR - 호흡수

최대 환기(MVV)- 사람의 폐를 통해 1분간 환기할 수 있는 최대 공기량. MVL은 휴식 시 자발적인 과호흡에 의해 결정될 수 있습니다(가능한 깊게 호흡하고 종종 기울어지는 호흡은 15초 이하로 허용됩니다). 특수 장비의 도움으로 사람이 강렬한 육체 노동을 수행하는 동안 MVL을 결정할 수 있습니다. 개인의 체질과 연령에 따라 MVL 표준은 40-170 l/min 범위 내에 있습니다. 운동선수의 경우 MVL은 200l/min에 도달할 수 있습니다.

외부 호흡의 흐름 지표

폐 용적과 용량 외에도 소위 외부 호흡의 흐름 지표.그 중 최고 호기 유량을 결정하는 가장 간단한 방법은 다음과 같습니다. 피크 유량 측정.피크 유량계는 집에서 사용하기에 간단하고 매우 저렴한 장치입니다.

최고 호기 유량(POS) - 강제 호기 중에 달성된 호기 공기의 최대 체적 유량입니다.

기압계 장치를 사용하면 호기의 최대 체적 유량뿐만 아니라 흡입도 확인할 수 있습니다.

의료병원에서는 수신된 정보를 컴퓨터로 처리하는 공기운동계 장치가 점점 보편화되고 있습니다. 이러한 유형의 장치를 사용하면 폐의 강제 폐활량을 호기하는 동안 생성되는 공기 흐름의 체적 속도를 지속적으로 기록하여 수십 개의 외부 호흡 지표를 계산할 수 있습니다. 대부분 호기 순간 POS 및 최대(순간) 체적 공기 유량은 25, 50, 75% FVC로 결정됩니다. 이들은 각각 표시기 MOS 25, MOS 50, MOS 75라고 합니다. FVC 1의 정의도 널리 사용됩니다. 즉, 1e와 동일한 시간 동안 강제 만료되는 양입니다. 이 지표를 기반으로 Tiffno 지수(지표)가 계산됩니다. FVC 1 대 FVC의 비율은 백분율로 표시됩니다. 강제 호기 중 공기 흐름의 체적 속도 변화를 반영하는 곡선도 기록됩니다(그림 2.4). 이 경우 체적 속도(l/s)는 세로 축에 표시되고, 호기된 FVC의 백분율은 가로 축에 표시됩니다.

표시된 그래프(그림 2, 위쪽 곡선)에서 정점은 PVC 값을 나타내고, 곡선에서 25% FVC의 호기 순간 투영은 MVC 25를 특징으로 하며, 50% 및 75% FVC의 투영은 다음에 해당합니다. MVC 50과 MVC 75의 값. 개별 지점의 유속뿐만 아니라 곡선의 전체 과정도 진단에 중요합니다. 호기된 FVC의 0-25%에 해당하는 부분은 큰 기관지, 기관의 공기 개통성 및 FVC의 50~85% 영역(소기관지 및 세기관지의 개통성)을 반영합니다. 75-85% FVC의 호기 영역에서 하부 곡선의 하강 부분의 편향은 소기관지 및 세기관지의 개통성 감소를 나타냅니다.

쌀. 2. 스트림 호흡 표시기. 곡선 참고 - 건강한 사람(위), 소기관지가 폐쇄된 환자(아래)의 부피

나열된 볼륨 및 흐름 표시기의 결정은 외부 호흡 시스템의 상태를 진단하는 데 사용됩니다. 클리닉에서 외부 호흡의 기능을 특성화하기 위해 정상, 폐쇄 장애, 제한 장애, 혼합 장애(폐쇄 장애와 제한 장애의 조합)라는 네 가지 결론 변형이 사용됩니다.

대부분의 외부 호흡 흐름 및 부피 표시기의 경우 해당 값이 적절한(계산된) 값과 20% 이상 편차가 있는 경우 표준을 벗어난 것으로 간주됩니다.

폐쇄성 장애- 이는 기도 개통을 방해하여 공기 역학적 저항을 증가시킵니다. 이러한 장애는 점막의 비대 또는 부종(예: 급성 호흡기 바이러스 감염), 점액 축적, 화농성 분비물과 함께 하부 호흡기 평활근의 긴장도 증가로 인해 발생할 수 있습니다. 종양 또는 이물질, 상부 호흡기 개통 조절 장애 및 기타 경우.

기도의 폐쇄성 변화의 존재는 POS, FVC 1, MOS 25, MOS 50, MOS 75, MOS 25-75, MOS 75-85, Tiffno 테스트 지수 및 MVL 값의 감소로 판단됩니다. Tiffno 검사율은 일반적으로 70~85%이며, 60%로 감소하면 중등도 장애의 징후로 간주되고, 40%로 감소하면 심각한 기관지 폐쇄 장애로 간주됩니다. 또한 폐쇄성 장애가 있는 경우 잔존량, 기능적 잔존 용량 및 총 폐활량과 같은 지표가 증가합니다.

제한적인 위반-이것은 흡입시 폐 확장이 감소하고 폐의 호흡 여행이 감소합니다. 이러한 장애는 폐 탄력성 감소, 흉부 손상, 유착 존재, 체액 축적, 화농성 내용물, 흉강 내 혈액, 호흡근 약화, 신경근 시냅스에서의 흥분 전달 장애 및 기타로 인해 발생할 수 있습니다. 원인.

폐의 제한적인 변화의 존재는 폐활량 감소(적절한 값의 최소 20%) 및 MVL(비특이적 지표) 감소, 폐 순응도 감소 및 경우에 따라 결정됩니다. , Tiffno 테스트 점수가 증가했습니다(85% 이상). 제한적 장애가 있으면 전체 폐활량, 기능적 잔기 용량, 잔기량이 감소합니다.

외부 호흡 시스템의 혼합(폐쇄 및 제한) 장애에 대한 결론은 위의 흐름 및 부피 표시기의 변화가 동시에 존재하여 이루어집니다.

폐용적 및 용량

호흡량 -이것은 사람이 차분한 상태에서 흡입하고 내쉬는 공기의 양입니다. 성인의 경우 500ml입니다.

흡기 예비량- 이는 사람이 조용히 숨을 들이마신 후 흡입할 수 있는 최대 공기량입니다. 크기는 1.5-1.8 리터입니다.

호기 예비량 -이것은 사람이 조용히 숨을 내쉰 후에 내쉴 수 있는 최대 공기량입니다. 이 부피는 1-1.5 리터입니다.

잔여량 -이것은 최대 호기 후 폐에 남아있는 공기의 양입니다. 잔량은 1~1.5리터입니다.

쌀. 3. 폐 환기 중 일회 호흡량, 흉막 및 폐포 압력의 변화

폐의 폐활량(VC)는 사람이 가장 깊은 숨을 쉰 후 내쉴 수 있는 최대 공기량입니다. 폐활량에는 흡기 예비량, 일회 호흡량 및 호기 예비량이 포함됩니다. 폐활량은 폐활량계로 결정되며, 이를 결정하는 방법을 폐활량 측정법이라고 합니다. 남성의 생체 용량은 4-5.5 l, 여성의 경우 3-4.5 l입니다. 앉거나 누운 자세보다 서 있는 자세에서 더 큽니다. 신체 훈련은 폐활량을 증가시킵니다(그림 4).

쌀. 4. 폐활량 및 용량의 스피로그램

기능적 잔여 용량(FRC)는 조용히 숨을 내쉰 후 폐에 있는 공기의 양입니다. FRC는 호기예비량과 잔여량의 합으로 2.5리터와 같습니다.

총 폐활량(OEL) - 완전 흡기 종료 시 폐 내 공기량. TLC에는 폐의 잔존량과 폐활량이 포함됩니다.

사강은 기도에 위치하며 가스 교환에 참여하지 않는 공기에 의해 형성됩니다. 숨을 들이쉴 때 대기 공기의 마지막 부분이 사강으로 들어가고, 숨을 내쉴 때 그 구성을 바꾸지 않고 그대로 둡니다. 사강 부피는 약 150ml, 즉 조용한 호흡 중 일회 호흡량의 약 1/3입니다. 이는 흡입된 공기 500ml 중 350ml만이 폐포로 유입된다는 의미입니다. 조용히 숨을 내쉴 때 폐포에는 약 2500ml의 공기(FRC)가 포함되므로, 조용한 숨을 쉴 때마다 폐포 공기의 1/7만 재생됩니다.

8강. 폐 환기 및 폐 확산. 폐와 조직에서의 가스 교환

주요 질문 : 몸에 있어서 호흡의 중요성. 호흡 과정의 주요 단계. 호흡주기. 일차 및 보조 호흡 근육. 흡입 및 호기의 메커니즘. 호흡기의 생리학. 폐량. 흡입, 호기 및 폐포 공기의 구성. 미세한 호흡량과 미세한 환기. 해부학적 및 생리학적 호흡 사강. 폐 환기의 종류. 혈액에 용해된 가스의 장력입니다. 폐포 공기의 가스 부분압력. 조직과 폐에서의 가스 교환.

음성 생성 기능에서 호흡기의 역할.

유기 물질의 산화 및 조직 대사로 인한 신체에서 CO 2 제거에 사용되는 O 2의 내부 환경으로의 진입을 보장하는 일련의 과정을 호출합니다. 호흡.

가장 밝은 부분 호흡의 세 단계 :

1) 외부 호흡,

2) 가스 운송,

3) 내부 호흡.

1단계 - 외부 호흡 폐호흡과 폐확산을 포함한 폐에서의 가스 교환입니다.

폐 환기 폐포 공기의 가스 구성을 업데이트하여 O 2가 폐로 유입되고 폐에서 CO 2가 제거되는 과정입니다.

폐확산 폐포 공기와 폐 모세 혈관의 혈액 사이의 가스 교환 과정입니다.

2단계 - 가스 운송 폐에서 조직으로 산소를 운반하는 혈액과 조직에서 폐로 이산화탄소를 운반하는 혈액으로 구성됩니다.

3단계 - 내부 조직 호흡 조직 모세 혈관과 조직의 혈액 사이의 가스 교환과 세포 호흡으로 구성된 조직의 가스 구성을 업데이트하는 과정입니다.

전체 호흡주기는 세 단계로 구성됩니다.

1) 흡입 단계(흡기),

2) 호기 단계(호기),

3) 호흡 정지.

호흡주기 동안 흉강의 부피 변화는 수축과 이완에 의해 발생합니다. 호흡 근육 . 그들은 다음과 같이 나누어진다 영감을 주는그리고 호기. 구별하다 기초적인그리고 보조자흡기 근육.

에게 주요 흡기 근육 말하다:

1) 다이어프램,

2) 외부 경사 늑간 및 연골 간 근육.

깊은 강제 호흡 중에 흡입 행위에는 다음이 포함됩니다. 보조 흡기 근육 :

1) 흉쇄유돌근,

2) 가슴 근육 - 대흉근과 소흉근, 승모근, 능형근, 견갑거근.

폐는 가슴 안쪽에 위치하며 벽과 분리되어 있습니다. 흉막열구 - 흉막의 정수리층과 내장층 사이에 위치하는 밀폐된 공간입니다.

흉막강의 압력은 대기압보다 낮습니다. 대기와 비교하여 흉막 균열의 음압은 폐 붕괴를 목표로하는 폐 조직의 탄력있는 견인으로 인해 발생합니다. 조용한 흡기 동안 흉강의 부피 증가는 지속적으로 다음과 같은 원인이 됩니다.

1) 흉막 균열의 압력이 -6 -9 mm Hg로 감소합니다.

2) 폐의 공기 확장과 스트레칭,

3) 대기압에 비해 폐내압이 -2mmHg로 감소하고,

4) 대기압과 폐포압 사이의 구배를 따라 폐로 공기가 유입됩니다.

조용한 호기 동안 흉강의 부피 감소는 지속적으로 다음과 같은 원인이 됩니다.

1) 흉막열구의 압력이 -6 -9 mm Hg에서 -3 mm Hg로 증가합니다.

2) 탄성 견인으로 인한 폐용적 감소,

3) 대기압에 비해 폐내압이 최대 +2mmHg까지 증가합니다.

4) 압력 구배를 따라 폐에서 대기로 공기가 방출됩니다.

가장 깊은 숨을 들이마신 후 폐 안에 있는 공기의 양을 공기량이라고 합니다. 총 폐활량 (OEL).

성인의 TEL 범위는 4200~6000ml이며 두 부분으로 구성됩니다.

1) 폐활량(VC) - 3500-5000 ml,

2) 잔존 폐량(RLV) - 1000-1200ml.

잔여 폐량 - 이것은 가능한 가장 깊은 숨을 내쉰 후에도 폐에 남아 있는 공기의 양입니다.

폐의 폐활량 - 최대한 깊게 숨을 들이마신 후 최대한 내쉴 수 있는 공기의 양입니다.

VC는 세 부분으로 구성됩니다.

1) 일회 호흡량(VT) - 400-500 ml,

2) 흡기 예비량 - 약 2500 ml,

3) 예비 호기량 - 약 1500ml.

호흡량 - 조용히 들이쉬고 조용히 내쉬는 동안 폐에서 제거되는 공기의 양입니다.

흡기 예비량 - 조용히 숨을 쉰 후 추가로 들이마실 수 있는 최대 공기량입니다.

호기 예비량 - 차분하게 숨을 내쉰 후 추가로 내쉴 수 있는 최대 공기량입니다.

호기 예비량과 잔여량은 다음과 같습니다. 기능적 잔여 용량 (FRC) - 조용한 호기 후 폐에 남아 있는 공기의 양(2000-2500ml).

폐 환기가 특징입니다 분당 호흡량(MOD) - 1분 동안 흡입하거나 내쉬는 공기의 양. MOD는 일회호흡량과 호흡수에 따라 달라집니다. MOD = DO x RR.

정상적인 조건에서 사람은 O 2 - 21%, CO 2 - 0.03%, N 2 - 79%를 포함하는 대기를 호흡합니다.

호기 중: O 2 - 16.0%, CO 2 - 4%, N 2 -79.7%.

폐포 공기: O 2 - 14.0%, CO 2 - 5.5%, N 2 - 80%.

호기 공기와 폐포 공기의 조성 차이는 폐포 가스와 공기의 혼합으로 인해 발생합니다. 호흡 사강 .

구별하다 해부학적인그리고 생리학적죽은 공간.

해부학적 호흡 사강 - 이것은 공기와 혈액 사이에 가스 교환이 없는 기도(비강에서 세기관지까지)의 부피입니다.

생리적 호흡 사강 (FMP)는 가스 교환이 일어나지 않는 호흡 시스템의 모든 부분의 부피입니다.

1분 동안 폐포 가스의 재생에 참여하는 공기의 양을 분 환기(MVV)라고 합니다. MVL은 폐의 일회 호흡량과 호흡 사강의 부피 및 호흡 빈도의 차이를 곱한 것으로 정의됩니다. MVL = (DO - DMP) x RR입니다.

기도 내 가스 이동은 대류와 확산의 결과로 발생합니다.

대류 방식 기도로의 전달은 전체 압력의 기울기에 따른 혼합 가스의 이동으로 인해 발생합니다.

기도가 분기됨에 따라 전체 단면적이 크게 증가합니다. 흡입된 공기 흐름의 선형 속도는 폐포에 접근할 때 100cm/s에서 0.02cm/s로 점차 감소합니다. 따라서 대류 가스 전달 방법에 확산 교환이 추가됩니다.

가스 확산 부분압력이나 전압이 더 높은 영역에서 더 낮은 영역으로 가스 분자가 수동적으로 이동하는 것입니다.

가스 부분압력 - 이것은 다른 가스와 혼합된 가스에 해당하는 전체 압력의 일부입니다.

액체에 용해된 기체의 부분압력은 액체 위의 동일한 기체의 압력과 균형을 이룹니다. 가스 전압 .

O2 압력 구배는 흡입된 공기보다 부분 압력이 낮은 폐포로 향합니다. CO 2 분자는 반대 방향으로 움직입니다. 호흡이 느리고 깊어질수록 O 2 및 CO 2의 폐내 확산이 더욱 강해집니다.

폐포 공기 구성의 일정성과 대사 요구 준수는 폐 환기 조절을 통해 보장됩니다.

환기에는 10가지 주요 유형이 있습니다.

1) 정상적인 환기,

2) 과호흡,

3) 호흡저하,

4) 아이프니아,

5) 호흡곤란,

6) 빈호흡,

7) 호흡곤란,

9) 호흡 곤란,

10) 질식.

노운동환기 - 이것은 신체의 대사 요구에 해당하는 폐에서의 가스 교환입니다.

과호흡 - 이는 신체의 대사 요구량을 초과하는 폐에서의 가스 교환입니다.

저호흡 - 이것은 폐에서의 가스 교환으로 신체의 대사 요구를 충족시키기에 충분하지 않습니다.

아이프네아 - 이는 안정 시 호흡의 정상적인 빈도와 깊이로 편안함을 동반합니다.

호흡 항진 - 이는 정상보다 호흡 깊이가 증가한 것입니다.

빈호흡 호흡률이 정상보다 증가한 것입니다.

호흡곤란 - 호흡률이 정상 이하로 감소합니다.

호흡곤란 (숨가쁨)은 불쾌한 주관적 감각을 동반하는 호흡 곤란 또는 호흡 곤란입니다.

무호흡증 - 호흡중추의 생리적 자극이 부족하여 호흡이 중단되는 현상입니다.

기절 - 이것은 호흡기 폐쇄로 인해 폐로의 공기 흐름을 위반하는 것과 관련된 호흡 정지 또는 우울증입니다.

폐포 가스에서 혈액으로의 O 2 전달과 혈액에서 폐포로의 CO 2 전달은 양쪽 가스의 분압과 장력의 차이로 인해 확산에 의해 수동적으로 발생합니다. 공기혈의 장벽. 공중 장벽이 형성됩니다. 폐포모세혈관막, 이는 계면 활성제 층, 폐포 상피, 두 개의 기저막 및 혈액 모세 혈관의 내피를 포함합니다.

폐포 공기의 O 2 분압은 100mmHg입니다. 폐 모세 혈관 정맥혈의 O2 전압은 40mmHg입니다. 60mmHg의 압력 구배가 폐포 공기에서 혈액으로 전달됩니다.

폐포 공기의 CO 2 부분압은 40mmHg입니다. 폐 모세 혈관 정맥혈의 CO 2 장력은 46mmHg입니다. 6mmHg의 압력 구배는 혈액에서 폐포로 향합니다.

CO 2 의 작은 압력 구배는 산소보다 24배 더 높은 높은 확산성과 관련이 있습니다. 이는 식염수 용액과 막에서 이산화탄소의 높은 용해도 때문입니다.

혈액이 폐모세혈관을 통과하는 데 걸리는 시간은 약 0.75초입니다. 이는 공기-열 장벽 양쪽의 가스 부분 압력과 장력을 거의 완전히 동일하게 만드는 데 충분합니다. 이 경우 산소는 혈액에 용해되고 이산화탄소는 폐포 공기로 전달됩니다. 따라서 여기서 정맥혈은 동맥혈로 전환됩니다.

동맥혈의 O2 장력은 100mmHg이고 조직에서는 40mmHg 미만입니다. 이 경우 60mmHg 이상의 압력 구배가 동맥혈에서 조직으로 전달됩니다.

동맥혈의 CO 2 장력은 40mmHg이고 조직에서는 약 60mmHg입니다. 20mmHg의 압력 구배가 조직에서 혈액으로 전달됩니다. 이로 인해 조직 모세 혈관의 동맥혈이 정맥혈로 변합니다.

따라서 가스 운송 시스템의 링크는 호흡 가스의 역류로 특징 지어집니다. O 2는 대기에서 조직으로 이동하고 CO 2는 반대 방향으로 이동합니다.

음성 생성 기능에서 호흡기의 역할

사람은 의지력으로 호흡의 빈도와 깊이를 바꿀 수 있고 일시적으로 멈출 수도 있습니다. 이는 인간이 언어 기능을 수행하기 위해 호흡기를 사용한다는 사실 때문에 특히 중요합니다.

사람에게는 소리를 생성하는 특별한 언어 기관이 없습니다. 에게 소리를 내는 기능호흡 기관은 적응됩니다 - 폐, 기관지, 기관 및 후두는 구강 부위의 기관과 함께 형성됩니다 성대 .

숨을 내쉴 때 성도를 통과하는 공기는 후두에 위치한 성대를 진동시킵니다. 성대의 진동으로 인해 소리가 발생합니다. 목소리. 목소리의 높낮이는 성대의 진동 빈도에 따라 달라집니다. 목소리의 강도는 진동의 진폭에 의해 결정되며 음색은 인두, 구강, 비강 및 부비동과 같은 공진기의 기능에 의해 결정됩니다.

안에 말소리의 기능 형성 – 발음 , 관련: 혀, 입술, 치아, 경구개 및 연구개. 말소리 형성 기능의 결함 – 난독증 , 구강 기관의 선천적 및 후천적 기형, 즉 경구개와 연구개 갈라짐, 치아 모양의 기형 및 턱의 치조궁에서의 위치, 완전 또는 부분 무치아와 관련될 수 있습니다. Dyslalia는 타액선, 씹는 근육, 안면 근육, 측두하악 관절의 분비 기능이 손상될 때도 나타납니다.

PaO2/FiO2

저산소혈증에 대한 접근

저산소증에 대한 접근법은 그림 1에 나와 있습니다. 3-5. 저산소증의 원인을 밝히려면 중환자 실 환자에게만 발생하는 폐동맥에 카테터가 있어야합니다. 먼저, 문제의 원인을 파악하기 위해 A-a pO 2 기울기를 계산해야 합니다. 정상 기울기 값은 폐 병리(예: 근육 약화)가 없음을 나타냅니다. 기울기가 증가하면 환기-관류 관계가 위반되거나 혼합 정맥혈(p v O 2)의 산소 부분압이 낮다는 것을 나타냅니다. p v O 2 와 p a O 2 사이의 관계는 다음 섹션에서 설명됩니다.

혼합정맥혈과 산소화

동맥혈의 산소화는 혼합 정맥혈(폐동맥)에 포함된 산소와 폐포 가스의 산소가 첨가되어 발생합니다. 정상적인 폐 기능에서는 p A O 2 지표가 주로 p a O 2 값을 결정합니다.

쌀. 3-5.저산소혈증의 원인을 규명하는 접근법. 본문에 설명이 있습니다.

가스 교환이 방해를 받으면 pa O 2 표시기는 더 적은 기여를 하고 정맥 산소화(즉, p v O 2 표시기)는 반대로 p a O 2의 최종 값에 더 큰 기여를 합니다. 이는 그림에 표시되어 있습니다. 무화과. 3-6 (가로축은 모세 혈관을 따라 이동하며 폐포에서 모세 혈관으로의 산소 전달도 표시됩니다). 산소 대사가 감소하면 (그림에서 션트로 표시됨) p a O 2가 감소합니다. p a O 2 의 증가 정도는 일정하지만 p v O 2 가 감소하면 p a O 2 의 최종 값은 위 상황과 같습니다. 이 사실은 폐가 항상 저산소혈증의 원인은 아니라는 것을 나타냅니다.

p a O 2 에 대한 p v O 2 의 효과는 션트 비율에 따라 달라집니다. 션트 혈류의 정상 값에서 p v O 2 는 p a O 2 에 약간의 영향을 미칩니다. . 션트 분율이 증가함에 따라 p v O 2 는 p a O 2 를 결정하는 중요한 요소가 됩니다. 극단적인 경우, p v O 2가 p a O 2를 결정하는 유일한 지표일 수 있는 경우 100% 분류가 가능합니다. 결과적으로 p v O 2 지표는 기존 폐병리가 있는 환자에게만 중요한 역할을 합니다.

이산화탄소 보유

동맥혈의 CO 2 부분압(장력)은 CO 2의 대사 생성량과 폐에 의한 CO 2 방출 속도 사이의 관계에 의해 결정됩니다.

p a CO 2 = K x (VCO 2 / Va),

여기서 p a CO 2 는 동맥 pCO 2 이고; VCO 2 - CO 2 형성 속도; V A - 분당 폐포 환기; K는 상수입니다. 폐포 환기는 잘 알려진 관계에 의해 확립되며 이전 공식은 다음과 같은 형식을 취합니다.

p a CO 2 = K x,

여기서 ve는 분당 호기량(호기 중에 측정된 분당 환기량)입니다. CO 2 보유의 주된 이유는 다음과 같다는 것이 방정식에서 분명해집니다. 1.) CO 2 생산량 증가; 2) 폐의 분당 환기 감소; 3) 사강의 증가(그림 3-7). 이러한 각 요소는 아래에서 간략하게 설명됩니다.

쌀. 3-6.저산소증 발생 메커니즘. 본문에 설명이 있습니다.

쌀. 3-7. 본문에 설명이 있습니다.

CO 2 생산량 증가

CO 2 의 양은 간접 열량 측정에 사용되는 "대사 카트"를 사용하여 삽관된 환자에서 측정할 수 있습니다. 이 장치에는 호기된 공기의 함량을 측정하는 적외선 CO 2 분석기가 장착되어 있습니다(호기할 때마다). CO 2 방출 속도를 결정하기 위해 호흡률이 기록됩니다.

호흡 계수. CO 2 생성량은 대사 과정의 강도와 체내에서 산화되는 물질(탄수화물, 지방, 단백질)의 유형에 따라 결정됩니다. 건강한 성인의 정상적인 CO 2 (VCO 2) 형성 속도는 1분당 200ml입니다. 산소 흡수(소비) 속도의 약 80%(일반적인 VO 2 값 = 250ml/min). VCO 2 /VO 2 비율은 호흡 계수(RQ)라고 불리며 임상 실습에서 널리 사용됩니다. RQ는 탄수화물, 단백질, 지방의 생물학적 산화에 대해 다릅니다. 탄수화물의 경우 가장 높으며(1.0), 단백질의 경우 약간 낮고(0.8), 지방의 경우 가장 낮습니다(0.7). 혼합 식품의 경우 RQ 값은 명명된 세 가지 유형의 영양소 모두의 대사에 의해 결정됩니다. 총 칼로리의 70%를 탄수화물로, 30%를 지방으로 섭취하는 평균적인 사람의 경우 정상적인 RQ는 0.8입니다. RQ는 39장에서 더 자세히 논의됩니다.

병인학적 요인.일반적으로 VCO 2 의 증가는 패혈증, 다발성 외상, 화상, 호흡량 증가, 탄수화물 대사 증가, 대사성 산증 및 수술 후 기간에 관찰됩니다. 패혈증은 VCO 2 증가의 가장 흔한 원인으로 여겨집니다. 호흡계의 작업이 증가하면 폐를 통한 CO 2 제거 기능이 손상되면 환자가 인공 호흡 장치에서 분리되는 동안 CO 2 정체가 발생할 수 있습니다. 과도한 탄수화물 섭취는 RQ를 1.0 이상으로 증가시켜 CO 2 정체를 유발할 수 있으므로 RQ가 아닌 VCO 2 와 직접적인 관련이 있는 PaCO 2 를 결정하는 것이 중요합니다. 실제로 VCO 2는 정상적인 RQ에서도 증가할 수 있습니다(VO 2도 증가하는 경우). 하나의 RQ만을 고려하면 오해의 소지가 있을 수 있으므로 이 지표를 다른 매개변수와 분리하여 해석할 수 없습니다.

폐포저환기증후군

저환기란 폐 기능에 큰 변화 없이 폐의 분당 환기가 감소하는 것을 말합니다(숨을 참는 것과 유사). 그림에서. 도 3-7은 폐포 환기 저하 증후군을 식별하기 위해 A-a PO 2 기울기를 측정하는 것이 중요하다는 것을 보여줍니다. 폐포 환기 저하가 있는 경우 A-a PO 2 기울기는 정상(또는 변경되지 않음)일 수 있습니다. 대조적으로, 심폐병리학은 A-a PO 2 구배의 증가를 동반할 수 있습니다. 예외는 A-a pO 2 기울기 값이 정상에 가까울 때 폐 질환에서 CO 2 의 상당한 지연입니다. 그러한 상황에서는 기도 저항의 증가가 너무 뚜렷해서 공기가 사실상 폐포에 도달할 수 없게 될 수 있습니다(숨을 참는 것과 유사). 중환자실 환자의 폐포저호흡증후군의 주요 원인은 표에 나와 있습니다. 3-1. A-a pO 2 기울기가 정상이거나 변하지 않은 경우 호흡 근육의 상태는 아래 설명된 대로 최대 흡기압을 사용하여 평가할 수 있습니다.

호흡 근육의 약화.중환자실에 있는 환자의 경우 다양한 질병과 병리학적 상태로 인해 호흡 근육이 약화될 수 있습니다. 가장 흔한 것은 패혈증, 쇼크, 전해질 불균형 및 심장 수술의 결과입니다. 패혈증과 쇼크에서는 횡경막의 혈류가 감소합니다. 심폐바이패스 수술 중 심장 표면의 국소 냉각으로 인해 횡격막 신경 손상이 발생할 수 있습니다(2장 참조).

호흡 근육의 약화는 환자의 침상 옆에서 직접 최대 흡기압(Pmpi)을 측정하여 확인할 수 있습니다. 이를 위해 환자는 최대한 깊이 숨을 내쉰 후(잔여량까지) 닫힌 밸브를 통해 최대의 노력으로 숨을 들이마셔야 합니다. R MVD는 연령과 성별에 따라 다르며(표 30-2 참조) 수주 범위는 80~130cm입니다. 대부분의 성인에서. CO 2 보유는 P MVD가 수주 30cm까지 떨어질 때 관찰됩니다. P MVD는 횡경막을 제외한 모든 호흡 근육의 참여로 측정된다는 점을 기억해야 합니다. 따라서, 보조 근육이 PMV를 원하는 수준으로 유지할 수 있기 때문에 PMV를 결정할 때 횡경막 신경 손상을 포함한 횡격막 기능 장애를 놓칠 수 있습니다.

표 3-1

중환자실에서 폐포저호흡의 원인

특발성 증후군.특발성 호흡저하증후군의 분류는 체중 및 낮(또는 밤) 시간과 관련이 있습니다. 비만 환자의 주간 저환기 증후군을 비만-저환기 증후군(THS)이라고 하며, 마른 환자의 유사한 병리 현상을 일차 폐포 저환기 증후군(PAH)이라고 합니다. 수면 무호흡증 증후군(야간 무호흡증)은 수면 중 호흡 장애가 특징이며 주간 저호흡을 동반하지 않습니다. THS 및 수면 무호흡 증후군 환자의 상태는 과체중 감소로 개선됩니다. 또한, 프로게스테론은 THS에 효과적일 수 있습니다(26장 참조). 횡경막 신경 기능이 손상되면 PAH 치료의 성공이 제한될 수 있습니다.

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기도, 폐실질, 흉막, 가슴의 근골격계 및 횡격막은 단일 작업 기관을 구성합니다. 통풍.

통풍폐포 공기의 가스 구성을 업데이트하여 산소 공급을 보장하고 과도한 이산화탄소를 제거하는 과정입니다..

환기 강도가 결정됩니다. 영감의 깊이그리고 빈도 호흡.
폐호흡에 대한 가장 유용한 지표는 다음과 같습니다. 분당 호흡량, 일호흡량에 분당 호흡 횟수를 곱한 값으로 정의됩니다.
휴식 중인 성인 남성의 분당 호흡량은 6~10l/min입니다.
작동 중 - 30 ~ 100 l/min.
휴식 시 호흡수는 분당 12~16회입니다.
운동선수와 특수 직업인의 잠재적인 능력을 평가하기 위해 임의의 최대 환기를 사용한 테스트가 사용되며, 이러한 사람들의 경우 최대 180l/min에 도달할 수 있습니다.

폐의 여러 부분의 환기

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사람의 폐의 여러 부분은 신체 위치에 따라 다르게 환기됩니다.. 사람이 직립 자세로 있을 때 폐의 아래쪽 부분이 위쪽 부분보다 통풍이 더 잘됩니다. 사람이 등을 대고 누워 있으면 폐의 정점과 하부의 환기 차이가 사라지지만 후면 (등 지느러미)그 지역은 앞쪽 지역보다 통풍이 더 잘되기 시작합니다. (복부).옆으로 누우면 아래 폐의 통풍이 더 잘됩니다. 사람이 직립 자세를 취했을 때 폐 상부와 하부의 환기가 고르지 않게 되는 이유는 다음과 같습니다. 경폐압(폐와 흉강의 압력 차이) 폐의 부피와 그 변화를 결정하는 힘으로서 폐의 이러한 영역은 동일하지 않습니다. 폐는 무겁기 때문에 기저부에서의 경폐압은 정점부보다 낮습니다. 이와 관련하여 조용한 호기가 끝날 때 폐의 아래쪽 부분이 더 압축되지만 흡입 중에는 정점보다 더 잘 확장됩니다. 이는 또한 사람이 등을 대거나 옆으로 누워 있는 경우 폐 하부의 환기가 더 강해지는 것을 설명합니다.

호흡 사강

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호기가 끝나면 폐의 가스량은 잔기량과 호기 예비량의 합과 같습니다. 소위를 나타낸다. (적). 흡기가 끝나면 이 양은 일회 호흡량만큼 증가합니다. 흡입 중에 폐로 들어가고 호기 중에 제거되는 공기의 양.

흡입하는 동안 폐로 들어가는 공기는 기도를 채우고, 그 중 일부는 폐포에 도달하여 폐포 공기와 혼합됩니다. 일반적으로 더 작은 나머지 부분은 호흡기에 남아 있으며, 그 안에 포함된 공기와 혈액 사이의 가스 교환이 발생하지 않습니다. 소위 죽은 공간에서.

호흡 사강 - 공기와 혈액 사이의 가스 교환 과정이 일어나지 않는 호흡기의 부피.
해부학적 사강과 생리학적(또는 기능적) 사강 구별.

해부학적 호흡 측정 당신의 공간 코와 입의 입구에서 시작하여 폐의 호흡 세기관지로 끝나는 기도의 부피를 나타냅니다.

아래에 기능의(생리적) 죽은 공간 가스 교환이 일어나지 않는 호흡계의 모든 부분을 이해하십시오. 기능적 사강은 해부학적 사강과 달리 기도뿐만 아니라 환기는 되지만 혈액이 관류되지 않는 폐포도 포함합니다. 이러한 폐포에서는 환기가 이루어지더라도 가스 교환이 불가능합니다.

중년의 경우 해부학적 사강의 부피는 140-150 ml, 즉 조용한 호흡 중 일회 호흡량의 약 1/3입니다. 조용한 호기가 끝날 때까지 폐포에는 약 2500ml의 공기(기능적 잔류 용량)가 포함되어 있으므로 조용한 호흡을 할 때마다 폐포 공기의 1/7만 재생됩니다.

환기의 본질

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따라서 환기는외부 공기가 폐로 유입되고 일부는 폐포로 유입되어 대신 제거됩니다. 가스 혼합물(호기), 폐포 공기와 흡기 말기에 죽은 공간을 채우고 호기가 시작될 때 먼저 제거되는 외부 공기의 일부로 구성됩니다. 폐포 공기는 외부 공기에 비해 산소가 적고 이산화탄소가 많기 때문에 폐 환기의 본질은 다음과 같습니다. 폐포에 산소 전달(폐포에서 폐 모세 혈관의 혈액으로 전달되는 산소 손실을 보상) 그들에게서 이산화탄소를 제거하다(폐 모세 혈관의 혈액에서 폐포로 들어갑니다). 조직 대사 수준(조직의 산소 소비 속도 및 이산화탄소 형성 속도)과 폐 환기 사이에는 정비례에 가까운 관계가 있습니다. 폐 및 가장 중요한 폐포 환기와 신진 대사 수준의 일치는 외부 호흡 조절 시스템에 의해 보장되며 분당 호흡량의 증가 형태로 나타납니다 (둘 다 일회 호흡량의 증가로 인해) 및 호흡 빈도) 산소 소비 속도가 증가하고 조직에서 이산화탄소가 형성됩니다.

폐의 환기가 일어난다, 활성 덕분에 생리적 과정(호흡 운동) 체적 흐름에서 기관기관지를 따라 기단의 기계적 이동을 유발합니다. 환경에서 기관지 공간으로 가스가 대류 이동하는 것과는 대조적으로, 가스 운송(세기관지에서 폐포로의 산소 전환, 그에 따른 폐포에서 세기관지로의 이산화탄소 전환)은 주로 확산에 의해 수행됩니다.

그러므로 개념이 구별된다. "폐 환기"그리고 "폐포 환기".

폐포 환기

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폐포 환기 이는 능동적인 흡입에 의해 생성된 폐의 대류 공기 흐름만으로는 설명할 수 없습니다. 기관과 첫 16세대 기관지 및 세기관지의 총 부피는 175ml이고, 다음 3세대(17-19) 기관지의 총 부피는 200ml입니다. 가스 교환이 거의 없는 이 전체 공간이 외부 공기의 대류에 의해 "세척"된다면 호흡 사강은 거의 400ml가 되어야 합니다. 흡입된 공기가 대류 흐름에 의해 폐포관과 주머니(부피 1300ml)를 통해 폐포로 들어가면 대기 산소는 최소 1500ml의 흡입량으로만 폐포에 도달할 수 있는 반면 일반적인 일회 호흡량은 인간의 경우 400-500ml입니다.

조용한 호흡 조건(분당 호흡률 15회, 흡기 지속 시간 2초, 평균 흡기 흡기 속도 250ml/s), 흡기(1회 호흡량 500ml) 동안 외부 공기는 전도성(부피 175ml) 및 과도(부피 175ml)을 모두 채웁니다. 200 ml) ml) 기관지 나무 구역. 그것의 작은 부분 (1/3 미만)만이 폐포 관으로 들어가고, 그 부피는 일회 호흡량의 이 부분보다 몇 배 더 큽니다. 이러한 흡입으로 기관과 주기관지 내 흡입된 공기 흐름의 선형 속도는 약 100cm/s입니다. 기관지가 점점 더 작은 직경으로 순차적으로 분할되고 각 후속 세대의 총 루멘 수와 총 루멘이 동시에 증가하기 때문에 흡입된 공기의 이동이 느려집니다. 기관지관의 전도 구역과 전이 구역의 경계에서 선형 유속은 약 1cm/s에 불과합니다. 호흡 기관지에서는 0.2cm/s로 감소하고, 폐포관 및 주머니에서는 0.02cm/s로 감소합니다. 에스.

따라서 활동적인 흡기 중에 발생하고 환경의 기압과 기관지 말단 부분의 폐포 압력의 차이로 인해 발생하는 대류 공기 흐름의 속도는 매우 작으며 공기가 폐포에서 폐포로 들어갑니다. 작은 선형 속도로 대류를 통해 폐포관과 폐포낭을 청소합니다. 그러나 폐포관(천 cm2)뿐만 아니라 전이대를 형성하는 호흡 기관지(수백 cm2)의 전체 단면적은 폐포의 원위 부분에서 산소의 확산 전달을 보장할 만큼 충분히 큽니다. 기관지 나무는 폐포에, 이산화탄소 가스는 반대 방향입니다.

확산 덕분에 호흡기 기도와 전이 구역의 공기 구성이 폐포 구성에 접근합니다. 따라서, 가스의 확산 운동은 폐포의 부피를 증가시키고 사강의 부피를 감소시킵니다. 넓은 확산 면적 외에도 이 과정은 상당한 부분압 구배에 의해 보장됩니다. 흡입된 공기에서 산소 부분압은 폐포보다 6.7kPa(50mmHg) 더 높고 부분압력은 폐포의 이산화탄소는 흡기 공기보다 폐포의 이산화탄소보다 5.3kPa(40mmHg) 더 높습니다. 확산으로 인해 1초 이내에 폐포와 주변 구조(폐포낭 및 폐포관)의 산소와 이산화탄소 농도가 거의 동일해집니다.

따라서, 20세대부터는 폐포 환기가 확산에 의해서만 제공됩니다. 산소와 이산화탄소 이동의 확산 메커니즘으로 인해 폐의 사강과 폐포 공간 사이에 영구적인 경계가 없습니다. 기도에는 확산 과정이 일어나는 구역이 있는데, 여기서 산소와 이산화탄소의 분압은 각각 기관지 근위부의 20kPa(150mmHg)와 0kPa에서 13.3kPa까지 다양합니다. 100 mm Hg .art.) 및 말단 부분의 경우 5.3 kPa(40 mmHg)입니다. 따라서 기관지를 따라 대기에서 폐포까지 공기 구성이 층별로 불균일하게 나타납니다(그림 8.4).

그림 8.4. 폐포 환기 계획.
"a"-구식에 따르면
"b" - 현대 개념에 따르면 MP - 데드 스페이스.
AP - 폐포 공간;
T - 기관;
B - 기관지;
DB - 호흡 기관지;
AH - 폐포관;
AM - 폐포낭;
A - 폐포.
화살표는 대류 공기 흐름을 나타내고 점은 가스 확산 교환 영역을 나타냅니다.

이 영역은 호흡 모드와 무엇보다도 흡입 속도에 따라 이동합니다. 흡입 속도가 클수록(즉, 결과적으로 분당 호흡량이 커질수록) 기관지 트리를 따라 더 먼 쪽의 대류 흐름이 확산 속도보다 우세한 속도로 표현됩니다. 그 결과, 미세호흡량이 증가할수록 사강이 증가하고, 사강과 폐포강의 경계가 원위방향으로 이동하게 된다.

따라서, 해부학적 사강(확산이 아직 중요하지 않은 기관지의 세대 수에 따라 결정되는 경우)은 호흡량에 따라 기능적 사강과 동일한 방식으로 변경됩니다.

통풍

공기는 어떻게 폐포로 들어가나요?

이 장과 다음 두 장에서는 영감을 받은 공기가 폐포로 들어가는 방법, 가스가 폐포-모세혈관 장벽을 통과하는 방법, 혈류를 통해 폐에서 제거되는 방법을 살펴봅니다. 이 세 가지 과정은 각각 환기, 확산 및 혈류에 의해 제공됩니다.

쌀. 2.1.폐 다이어그램. 공기와 혈액의 부피와 유속의 일반적인 값이 제공됩니다. 실제로 이러한 값은 크게 다릅니다(J.B. West: Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange. Oxford, Blackwell, 1977, p. 3, 수정 포함).

그림에서. 그림 2.1은 폐의 도식적 표현을 보여줍니다. 기도를 형성하는 기관지(그림 1.3 참조)는 여기에서 하나의 관(해부학적 사강)으로 표시됩니다. 이를 통해 공기는 폐포 모세 혈관막과 폐 모세 혈관의 혈액으로 제한되는 가스 교환 섹션으로 들어갑니다. 매 호흡할 때마다 약 500ml의 공기가 폐로 들어갑니다(일회 호흡량). 그림에서. 2.1은 폐의 전체 부피에 비해 해부학적 사강의 부피가 작고, 모세혈관의 부피가 폐포 공기의 부피보다 훨씬 적음을 보여줍니다(그림 1.7도 참조).

폐량

동적 환기 지표로 넘어가기 전에 "정적" 폐용적을 간략하게 검토하는 것이 유용합니다. 그 중 일부는 폐활량계를 사용하여 측정할 수 있습니다(그림 2.2). 숨을 내쉬는 동안 폐활량계 벨은 올라가고 기록계 펜은 내려갑니다. 조용한 호흡 중에 기록된 진동의 진폭은 호흡량.피험자가 심호흡을 한 다음 최대한 깊게 숨을 내쉬면, 폐의 폐활량(VEL). 그러나 최대로 숨을 내쉰 후에도 약간의 공기가 남아 있습니다. 잔량(OO). 정상적으로 숨을 내쉰 후 폐에 있는 가스의 양을 가스량이라고 합니다. 기능적 잔여 용량(적).

기능적 잔기 용량과 잔기량은 간단한 폐활량계를 사용하여 측정할 수 없습니다. 이를 위해 다음과 같이 구성된 가스 희석 방법(그림 2.3)을 적용합니다. 대상의 기도는 혈액에 거의 녹지 않는 알려진 농도의 헬륨 가스가 들어 있는 폐활량계에 연결되어 있습니다. 피험자는 여러 번의 흡입과 호기를 취하며 그 결과 폐활량계와 폐의 헬륨 농도가 동일해집니다. 헬륨의 손실이 없기 때문에 농도 균등화 전후의 헬륨 양을 각각 C 1 X V 1 (농도 X 부피)과 동일시하는 것이 가능합니다. 와 함께 2 X X(V 1 +V 2). 따라서 V 2 = V 1 (C 1 -C 2)/C 2입니다. 실제로 농도를 균등화하는 동안 폐활량계에 산소가 추가되고(시험 대상에 의한 이 가스 흡수를 보상하기 위해) 방출된 이산화탄소가 흡수됩니다.

기능적 잔존 용량(FRC)은 일반 혈량측정기를 사용하여 측정할 수도 있습니다(그림 2.4). 공중전화 부스를 연상케 하는 밀폐된 대형 방으로, 그 안에 주제가 담겨 있다.

쌀. 2.2.폐량. 기능적 잔존 용량과 잔량은 폐활량 측정법으로 측정할 수 없습니다.

쌀. 2.3. 헬륨희석법을 이용한 기능잔류용량(FRC) 측정

정상적인 호기가 끝나면 플러그를 사용하여 피험자가 호흡하는 마우스피스를 닫고 여러 번의 호흡 동작을 하도록 요청합니다. 흡입하려고 할 때 폐의 가스 혼합물이 팽창하고 부피가 증가하며 공기량이 감소함에 따라 챔버의 압력이 증가합니다. 보일-마리오트 법칙에 따르면 일정한 온도에서 압력과 부피의 곱은 일정한 값입니다. 따라서 P1V1 == P2(V1 -deltaV), 여기서 P 1과 P 2는 각각 흡입 시도 전과 도중의 챔버 내 압력이고, V 1은 흡입 시도 전 챔버의 부피이고, AV는 챔버(또는 폐)의 부피 변화. 여기에서 AV를 계산할 수 있습니다.

다음으로 보일-메리어트의 법칙을 폐 속 공기에 적용해야 합니다. 여기서 관계는 다음과 같습니다: P 3 V 2 = P 4 (V 2 + AV), 여기서 P 3 및 P 4는 각각 흡입 전과 흡입 시도 중 구강 내 압력이고 V 2는 이 공식에 따라 계산되는 FRC입니다.

쌀. 2.4. 일반 혈량측정을 사용하여 FRC를 측정합니다. 피험자가 기도를 막은 채 숨을 쉬려고 하면 폐의 용적은 약간 증가하고 기도의 압력은 감소하며 챔버의 압력은 증가합니다. 여기에서 Boyle-Marriott 법칙을 이용하여 폐용적을 계산할 수 있습니다. (자세한 내용은 본문 참조)

일반 혈량측정법은 기도가 막혀서 구강과 연결되지 않는 부위를 포함하여 폐의 총 공기량을 측정합니다(예: 그림 7.9 참조). 대조적으로, 헬륨 희석 방법은 구강과 소통하는, 즉 환기에 참여하는 공기의 양만 제공합니다. 젊고 건강한 사람들의 경우 이 두 권의 책은 거의 동일합니다. 폐질환을 앓고 있는 사람의 경우, 기도 폐쇄(폐쇄)로 인해 다량의 가스가 폐에 격리되기 때문에 환기에 관련된 양이 전체 양보다 훨씬 적을 수 있습니다.

통풍

숨을 내쉴 때마다 폐에서 500ml의 공기가 제거되고(그림 2.1) 분당 15번의 호흡 운동이 수행된다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 1분 동안 내쉬는 총 호흡량은 500X15 = 7500ml/min입니다. 이것이 소위 일반 환기,또는 분 볼륨호흡. 산소 흡수가 이산화탄소 방출을 약간 초과하기 때문에 폐로 들어가는 공기의 양은 약간 더 큽니다.

그러나 흡입된 공기가 모두 가스 교환이 일어나는 폐포 공간에 도달하는 것은 아닙니다. 흡입된 공기의 양이 500ml인 경우(그림 2.1 참조) 해부학적 사강에 150ml가 남아 있고 분당 (500-150) X15 = 5250ml의 대기 공기가 폐의 호흡 영역을 통과합니다. 이 수량을 폐포 환기.이는 가스 교환에 참여할 수 있는 "신선한 공기"의 양에 해당하기 때문에 가장 중요합니다(엄격히 말하면 폐포 환기는 흡입되는 것이 아니라 내쉬는 공기의 양으로 측정되지만 양의 차이는 매우 작습니다).

일반 환기는 숨을 들이쉴 때 공기가 기도로 들어가고 숨을 내쉴 때 특수 백으로 공기가 배출되도록 하는 두 개의 밸브가 있는 튜브를 통해 피험자에게 호흡하도록 요청하여 쉽게 측정할 수 있습니다. 폐포 환기는 평가하기가 더 어렵습니다. 이를 결정하는 한 가지 방법은 해부학적 사강의 용적(아래 참조)을 측정하고 환기량(용적 X 호흡수)을 계산하는 것입니다. 결과 값은 폐의 전체 환기에서 뺍니다.

계산은 다음과 같습니다(그림 2.5). V t, V p, Va 각각 일회 호흡량, 사강 부피 및 폐포 공간 부피를 나타냅니다. 그러면 V T =V D +V A , 1)

V T n =V D n +V A n,

여기서 n은 호흡 빈도입니다. 따라서,

여기서 V는 단위 시간당 부피, VE는 총 호기(호기로 추정) 폐 환기, V D 및 V A는 각각 사강 환기 및 폐포 환기입니다(일반적인 표기 목록은 부록에 나와 있습니다). 따라서,

이 방법의 어려움은 해부학적 사강의 부피를 측정하기 어렵다는 것입니다. 그러나 작은 오류가 있으면 특정 값과 동일하다고 가정할 수 있습니다.

1) V A 는 한 번의 호흡으로 폐포에 들어가는 공기의 양이지 폐에 있는 폐포 공기의 총량이 아니라는 점을 강조해야 합니다.

쌀. 2.5 . 숨을 내쉴 때 폐에서 나가는 공기(1회 호흡량, V D)는 해부학적 사강(Vo)과 폐포(va)에서 나옵니다. 그림에서 점의 밀도는 CO 2 농도에 해당합니다. F - 분수 농도; I- 흡기 공기; 전자 호기. 센티미터.비교를 위해 1.4 (J. Piiper 수정)

건강한 사람의 경우, 폐포 환기는 호기 내 CO 2 함량으로 계산할 수도 있습니다(그림 2.5). 해부학적 사강에서는 가스 교환이 일어나지 않기 때문에 흡기 말기에는 CO 2 가 포함되어 있지 않습니다(대기 공기 중 무시할 수 있는 수준의 CO 2 함량은 무시할 수 있음). 이는 CO2가 폐포 공기에서만 호기 공기로 들어간다는 것을 의미합니다. 여기서 Vco 2는 단위 시간당 호기된 CO 2의 양입니다. 그러므로,

V A = Vco 2 x100 / % CO 2

% CO 2 /100 값은 종종 CO 2 농도 분율이라고 불리며 Fco 2 로 표시됩니다. 폐포 환기는 호기된 CO 2 양을 고속 CO 2 분석기를 사용하여 호기된 공기의 마지막 부분에서 측정된 폐포 공기 내 가스 농도로 나누어 계산할 수 있습니다. CO 2 РСО 2)의 분압은 폐포 공기 중 이 가스의 농도에 비례합니다.

Pco 2 = Fco 2 X K,

여기서 K는 상수입니다. 여기에서

V A = V CO2 /P CO2 x K

건강한 사람의 폐포 공기와 동맥혈의 Pco 2는 거의 동일하므로 동맥혈의 Pco 2를 사용하여 폐포 환기를 결정할 수 있습니다. Pco 2와의 관계는 매우 중요합니다. 따라서 폐포 환기 수준이 절반으로 감소하면 (신체 내 CO 2 형성의 일정한 속도로) P CO2가 됩니다. 폐포 공기와 동맥혈은 두 배가됩니다.

해부학적 사강

해부학적 사강은 전도성 기도의 부피입니다(그림 1.3 및 1.4). 일반적으로 150ml 정도인데, 깊은 흡기 시 기관지가 주변 폐 실질에 의해 늘어나면서 증가합니다. 데드 스페이스의 양은 신체 크기와 자세에 따라 달라집니다. 앉은 사람의 경우 밀리리터 단위와 파운드 단위 체중(1파운드 == 453.6g)이 대략 동일하다는 대략적인 규칙이 있습니다.

해부학적 사강의 부피는 Fowler 방법을 사용하여 측정할 수 있습니다. 이 경우 피험자는 밸브 시스템을 통해 호흡하고 입에서 시작하는 튜브에서 공기를 채취하는 고속 분석기를 사용하여 질소 함량을 지속적으로 측정합니다(그림 2.6, L). 사람이 100% Oa를 흡입한 후 숨을 내쉴 때 사강 공기가 폐포 공기로 대체되면서 N2 함량이 점차 증가합니다. 호기가 끝나면 순수한 폐포 공기에 해당하는 거의 일정한 질소 농도가 기록됩니다. 곡선의 이 부분은 종종 폐포 "고원"이라고 불리지만 건강한 사람의 경우에도 완전히 수평이 아니며 폐 병변이 있는 환자의 경우 가파르게 상승할 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 내쉬는 공기의 양도 기록됩니다.

사강의 부피를 결정하기 위해 N 2 함량과 호기 부피를 연관시키는 그래프가 구성됩니다. 그런 다음 이 그래프에 수직선이 그려져 영역 A(그림 2.6.5 참조)가 영역 B와 동일해집니다. 데드 스페이스의 부피는 이 선과 가로축의 교차점에 해당합니다. 실제로 이 방법은 사강에서 폐포 공기로 전환되는 "중간점"까지 전도 기도의 부피를 제공합니다.

쌀. 2.6. Fowler 방법을 사용하는 고속 N2 분석기를 사용하여 해부학적 사강의 부피를 측정합니다. A. 대상은 순수한 산소가 담긴 용기를 흡입한 후 숨을 내쉬며, 내쉬는 공기 중 N 2 농도가 먼저 증가한 다음 거의 일정하게 유지됩니다(곡선은 실제로 순수한 폐포 공기에 해당하는 고원에 도달합니다). 비.호기량에 대한 농도의 의존성. 데드 스페이스의 부피는 A와 B의 면적이 동일해지도록 수직 점선을 X축과 교차하는 지점으로 결정됩니다.

기능적 데드 스페이스

데드 스페이스의 부피도 측정할 수 있습니다. 보어의 방법. ris2s에서. 2.5 내쉬는 CO 2 가 사강의 공기가 아닌 폐포 공기에서 나오는 것이 분명합니다. 여기에서

vt x-fe==va x fa.

왜냐하면

vt = va + vd ,

V ㅏ =v 티 -V 디 ,

대체 후에 우리는 얻는다

VTxFE=(VT-VD)-FA,

따라서,

가스의 부분압은 가스 함량에 비례하므로 다음과 같이 씁니다(보어 방정식).

여기서 A와 E는 각각 폐포 및 혼합 호기를 나타냅니다(부록 참조). 조용한 호흡 동안 일회 호흡량에 대한 사강 부피의 비율은 일반적으로 0.2-0.35입니다. 건강한 사람의 경우 폐포 공기와 동맥혈의 Pco2는 거의 동일하므로 보어 방정식을 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

ASP2"SO-g ^COg

파울러와 보어 방법은 약간 다른 지표를 측정한다는 점을 강조해야 합니다. 첫 번째 방법은 흡기 중에 들어오는 공기가 이미 폐에 있는 공기와 빠르게 혼합되는 수준까지 전도 기도의 부피를 제공합니다. 이 부피는 전체 단면적의 증가에 따라 빠르게 분기되고(그림 1.5 참조) 호흡계의 구조를 반영하는 호흡기의 기하학적 구조에 따라 달라집니다. 이에 관해서는 다음과 같이 불린다. 해부학적인죽은 공간. 보어(Bohr) 방법은 혈액에서 CO2가 제거되지 않는 폐 부분의 부피를 결정합니다. 이 지표는 기관의 작업과 관련되어 있으므로 호출됩니다. 기능의(생리적) 죽은 공간. 건강한 개인의 경우 이러한 양은 거의 동일합니다. 그러나 폐 병변이 있는 환자의 경우 폐의 여러 부분에서 혈류와 환기가 고르지 않아 두 번째 지표가 첫 번째 지표를 크게 초과할 수 있습니다(5장 참조).

환기의 지역적 차이

지금까지 우리는 건강한 폐의 모든 부분의 환기가 동일하다고 가정해 왔습니다. 그러나 아래쪽 부분이 위쪽 부분보다 통풍이 더 잘 되는 것으로 나타났습니다. 이는 피험자에게 방사성 크세논이 포함된 가스 혼합물을 흡입하도록 요청하여 입증할 수 있습니다(그림 2.7). 133 Xe가 폐에 들어가면 방출되는 방사선은 흉부를 관통하여 흉부에 부착된 방사선 계수기에 의해 포착됩니다. 이렇게 하면 폐의 여러 부분으로 들어가는 크세논의 양을 측정할 수 있습니다.

쌀. 2.7. 방사성 크세논을 사용하여 환기의 지역적 차이를 평가합니다. 피험자는 이 가스의 혼합물을 흡입하고 방사선의 강도는 가슴 외부에 설치된 미터로 측정됩니다. 똑바로 선 사람의 폐의 환기는 아래쪽에서 위쪽으로 갈수록 약해지는 것을 볼 수 있습니다.

그림에서. 그림 2.7은 여러 명의 건강한 지원자를 대상으로 이 방법을 사용하여 얻은 결과를 보여줍니다. 단위 부피당 환기 수준은 폐의 하부 부분에서 더 높고 정점으로 갈수록 점차 감소하는 것을 볼 수 있습니다. 피험자가 등을 대고 누워 있으면 폐의 정점과 하부의 환기 차이가 사라지지만 후면(등) 부분이 전면(복부) 부분보다 환기가 더 잘되기 시작하는 것으로 나타났습니다. 옆으로 누우면 아래 폐의 통풍이 더 잘됩니다. 이러한 환기의 지역적 차이에 대한 이유는 챕터에서 논의됩니다. 7.

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