Jaka jest minutowa objętość oddechu w spoczynku? Oddychanie zewnętrzne i objętość płuc

Objętość i pojemność płuc

W procesie wentylacji płuc skład gazowy powietrza pęcherzykowego ulega ciągłej aktualizacji. Stopień wentylacji płuc zależy od głębokości oddechu lub objętości oddechowej i częstotliwości ruchów oddechowych. Podczas ruchów oddechowych płuca człowieka napełniają się wdychanym powietrzem, którego objętość stanowi część całkowitej objętości płuc. Aby ilościowo opisać wentylację płuc, całkowitą pojemność płuc podzielono na kilka składników lub objętości. W tym przypadku pojemność płuc jest sumą dwóch lub więcej objętości.

Objętość płuc dzieli się na statyczną i dynamiczną. Statyczne objętości płuc mierzone są podczas pełnych ruchów oddechowych, bez ograniczania ich szybkości. Pomiar dynamicznych objętości płuc odbywa się podczas ruchów oddechowych z określonym terminem ich wykonania.

Objętość płuc. Objętość powietrza w płucach i drogach oddechowych zależy od następujących wskaźników: 1) indywidualnych cech antropometrycznych człowieka i układu oddechowego; 2) właściwości tkanki płucnej; 3) napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych; 4) siła wytwarzana przez mięśnie oddechowe.

Objętość oddechowa (TO)- objętość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha podczas spokojnego oddychania. U osoby dorosłej DO wynosi około 500 ml. Wartość DO zależy od warunków pomiaru (odpoczynek, obciążenie, pozycja ciała). DO oblicza się jako średnią wartość po zmierzeniu około sześciu cichych ruchów oddechowych.

Rezerwowa objętość wdechowa (IRV)- maksymalna objętość powietrza, jaką osoba może wdychać po spokojnym oddechu. Rozmiar ROVD wynosi 1,5-1,8 litra.

Rezerwowa objętość wydechowa (ERV)- maksymalna ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wydychać z poziomu cichego wydechu. Wartość ROvyd jest niższa w pozycji poziomej niż w pozycji pionowej i zmniejsza się wraz z otyłością. Jest to średnio 1,0-1,4 litra.

Pozostała objętość (VR)- objętość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Pozostała objętość wynosi 1,0-1,5 litra.

Badanie dynamicznych objętości płuc ma znaczenie naukowe i kliniczne, a ich opis wykracza poza zakres normalnego kursu fizjologii.

Pojemność płuc. Pojemność życiowa płuc (VC) obejmuje objętość oddechową, rezerwową objętość wdechową i rezerwową objętość wydechową. U mężczyzn w średnim wieku pojemność życiowa waha się od 3,5 do 5,0 litrów i więcej. W przypadku kobiet typowe są niższe wartości (3,0-4,0 l). W zależności od metodologii pomiaru pojemności życiowej rozróżnia się pojemność życiową wdechową, gdy po pełnym wydechu wykonywany jest maksymalnie głęboki wdech, oraz pojemność życiową wydechową, gdy po pełnym wdechu następuje maksymalny wydech.

Pojemność wdechowa (EIC) jest równa sumie objętości oddechowej i rezerwowej objętości wdechowej. U ludzi EUD wynosi średnio 2,0-2,3 litra.

Funkcjonalna pojemność resztkowa (FRC) to objętość powietrza w płucach po spokojnym wydechu. FRC jest sumą rezerwowej objętości wydechowej i objętości zalegającej. FRC mierzy się poprzez rozcieńczenie gazu lub rozcieńczenie gazu i pletyzmografię. Na wartość FRC istotny wpływ ma poziom aktywności fizycznej człowieka oraz pozycja ciała: FRC jest mniejsze w poziomej pozycji ciała niż w pozycji siedzącej czy stojącej. FRC zmniejsza się w przypadku otyłości ze względu na zmniejszenie ogólnej podatności klatki piersiowej.

Całkowita pojemność płuc (TLC) to objętość powietrza w płucach pod koniec pełnego wdechu. TEL oblicza się na dwa sposoby: TEL - OO + VC lub TEL - FRC + Evd. TLC można mierzyć za pomocą pletyzmografii lub rozcieńczania gazu.

Pomiar objętości i pojemności płuc ma znaczenie kliniczne w badaniu czynności płuc u zdrowych osób oraz w diagnostyce chorób płuc u ludzi. Objętość i pojemność płuc mierzy się zwykle za pomocą spirometrii, pneumotachometrii z integracją wskaźników i pletyzmografii ciała. Statyczne objętości płuc mogą się zmniejszać w stanach patologicznych, co prowadzi do ograniczonej ekspansji płuc. Należą do nich choroby nerwowo-mięśniowe, choroby klatki piersiowej, brzucha, zmiany opłucnej zwiększające sztywność tkanki płucnej oraz choroby powodujące zmniejszenie liczby funkcjonujących pęcherzyków płucnych (niedodma, resekcja, zmiany bliznowate w płucach).

Dla porównywalności wyników pomiarów objętości i pojemności gazów, uzyskane dane należy skorelować z warunkami panującymi w płucach, gdzie temperatura powietrza pęcherzykowego odpowiada temperaturze ciała, powietrze ma określone ciśnienie i jest nasycone wodą para. Stan ten nazywany jest standardem i jest oznaczony literami BTPS (temperatura ciała, ciśnienie, nasycenie).

Aby ocenić jakość pracy płuc, bada objętości oddechowe (za pomocą specjalnych urządzeń - spirometrów).

Objętość oddechowa (VT) to ilość powietrza, którą osoba wdycha i wydycha podczas spokojnego oddychania w jednym cyklu. Normalny = 400-500 ml.

Minutowa objętość oddechowa (MRV) to objętość powietrza przechodząca przez płuca w ciągu 1 minuty (MRV = DO x RR). Normalny = 8-9 litrów na minutę; około 500 l na godzinę; 12000-13000 litrów dziennie. Wraz ze wzrostem aktywności fizycznej MOD wzrasta.

Nie całe wdychane powietrze bierze udział w wentylacji pęcherzykowej (wymianie gazowej), ponieważ jego część nie dociera do gron i pozostaje w drogach oddechowych, gdzie nie ma możliwości dyfuzji. Objętość takich dróg oddechowych nazywana jest „martwą przestrzenią oddechową”. Normalnie dla osoby dorosłej = 140-150 ml, tj. 1/3 DO.

Rezerwowa objętość wdechowa (IRV) to ilość powietrza, którą człowiek może wdychać podczas najsilniejszego maksymalnego wdechu po spokojnym wdechu, tj. nad DO. Normalny = 1500-3000 ml.

Objętość zapasowa wydechowa (ERV) to ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wydychać po cichym wydechu. Normalny = 700-1000 ml.

Pojemność życiowa płuc (VC) to ilość powietrza, którą człowiek może maksymalnie wydychać po najgłębszym wdechu (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

Resztkowa objętość płuc (RLV) to ilość powietrza pozostająca w płucach po maksymalnym wydechu. Normalny = 100-1500 ml.

Całkowita pojemność płuc (TLC) to maksymalna ilość powietrza, która może pomieścić się w płucach. TEL=VEL+TOL = 4500-6000 ml.

DYFUZJA GAZÓW

Skład wdychanego powietrza: tlen – 21%, dwutlenek węgla – 0,03%.

Skład wydychanego powietrza: tlen – 17%, dwutlenek węgla – 4%.

Skład powietrza zawartego w pęcherzykach płucnych: tlen – 14%, dwutlenek węgla – 5,6%.

Podczas wydechu powietrze pęcherzykowe miesza się z powietrzem w drogach oddechowych (w „martwej przestrzeni”), co powoduje wskazaną różnicę w składzie powietrza.

Przejście gazów przez barierę powietrzno-hematyczną wynika z różnicy stężeń po obu stronach membrany.

Ciśnienie cząstkowe to ta część ciśnienia, która spada na dany gaz. Przy ciśnieniu atmosferycznym 760 mm Hg ciśnienie cząstkowe tlenu wynosi 160 mm Hg. (tj. 21% z 760), w powietrzu pęcherzykowym ciśnienie cząstkowe tlenu wynosi 100 mm Hg, a dwutlenku węgla 40 mm Hg.

Napięcie gazu to ciśnienie cząstkowe cieczy. Prężność tlenu we krwi żylnej wynosi 40 mm Hg. Ze względu na gradient ciśnienia pomiędzy powietrzem pęcherzykowym a krwią - 60 mm Hg. (100 mm Hg i 40 mm Hg) tlen przenika do krwi, gdzie wiąże się z hemoglobiną, przekształcając ją w oksyhemoglobinę. Krew zawierająca dużą ilość oksyhemoglobiny nazywana jest tętniczą. 100 ml krwi tętniczej zawiera 20 ml tlenu, 100 ml krwi żylnej zawiera 13-15 ml tlenu. Ponadto, wzdłuż gradientu ciśnienia, dwutlenek węgla przedostaje się do krwi (ponieważ jest zawarty w dużych ilościach w tkankach) i powstaje karbhemoglobina. Ponadto dwutlenek węgla reaguje z wodą, tworząc kwas węglowy (katalizatorem reakcji jest enzym anhydraza węglanowa występująca w czerwonych krwinkach), który rozkłada się na proton wodoru i jon wodorowęglanowy. Ciśnienie CO 2 we krwi żylnej wynosi 46 mm Hg; w powietrzu pęcherzykowym – 40 mm Hg. (gradient ciśnienia = 6 mm Hg). Dyfuzja CO 2 następuje z krwi do środowiska zewnętrznego.

Wentylator! Jeśli to rozumiesz, jest to równoznaczne z pojawieniem się, jak w filmach, superbohatera (lekarza) super broń(jeśli lekarz rozumie zawiłości wentylacji mechanicznej) przed śmiercią pacjenta.

Aby zrozumieć wentylację mechaniczną, potrzebna jest podstawowa wiedza: fizjologia = patofizjologia (niedrożność lub ograniczenie) oddychania; główne części, budowa wentylatora; dostarczanie gazów (tlen, powietrze atmosferyczne, gaz sprężony) i dozowanie gazów; adsorbery; eliminacja gazów; zawory oddechowe; węże oddechowe; worek oddechowy; system nawilżania; obwód oddechowy (półzamknięty, zamknięty, półotwarty, otwarty) itp.

Wszystkie wentylatory zapewniają wentylację objętościową lub ciśnieniową (niezależnie od tego, jak się nazywają; w zależności od trybu ustawionego przez lekarza). Zasadniczo lekarz ustawia tryb wentylacji mechanicznej w przypadku obturacyjnych chorób płuc (lub podczas znieczulenia) objętościowo, podczas ograniczeń przez ciśnienie.

Główne rodzaje wentylacji są oznaczone w następujący sposób:

CMV (Ciągła wentylacja wymuszona) – wentylacja kontrolowana (sztuczna).

VCV (wentylacja kontrolowana objętością) - wentylacja kontrolowana objętością

PCV (Wentylacja sterowana ciśnieniem) - wentylacja sterowana ciśnieniem

IPPV (Intermittent dodatnie ciśnienie wentylacji) – wentylacja mechaniczna z przerywanym dodatnim ciśnieniem podczas wdechu

ZEEP (Zero końcowo-wydechowe) - wentylacja przy ciśnieniu na końcu wydechu równym atmosferycznym

PEEP (Dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe) - Dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe (PEEP)

CPPV (Ciągła wentylacja nadciśnieniowa) - wentylacja za pomocą PDKV

IRV (Inversed Ratio) - wentylacja mechaniczna z odwróconym (odwróconym) stosunkiem wdech:wydech (od 2:1 do 4:1)

SIMV (Synchronizowana przerywana wentylacja wymuszona) - Zsynchronizowana przerywana wentylacja wymuszona = Połączenie oddychania spontanicznego i mechanicznego, gdy, gdy częstotliwość oddychania spontanicznego spada do określonej wartości, przy ciągłych próbach wdechu, pokonywaniu poziomu ustalonego wyzwalacza, mechanicznego oddychanie jest aktywowane synchronicznie

Zawsze powinieneś patrzeć na litery ..P.. lub ..V.. Jeśli P (ciśnienie) oznacza odległość, jeśli V (objętość) oznacza objętość.

1. Vt – objętość oddechowa,
2. f – częstość oddechów, MV – wentylacja minutowa
3. PEEP – PEEP = dodatnie ciśnienie końcowo-wydechowe
4. Tinsp – czas wdechu;
5. Pmax - ciśnienie wdechowe lub maksymalne ciśnienie w drogach oddechowych.
6. Przepływ gazów tlenu i powietrza.

1. Objętość oddechowa(Vt, DO) ustawiane od 5 ml do 10 ml/kg (w zależności od patologii, normalne 7-8 ml na kg) = ilość objętości, którą pacjent powinien wdychać jednorazowo. Aby to jednak zrobić, trzeba poznać idealną (właściwą, przewidywaną) masę ciała danego pacjenta, korzystając ze wzoru (uwaga! pamiętajcie):

Mężczyźni: BMI (kg)=50+0,91 (wzrost, cm – 152,4)

Kobiety: BMI (kg)=45,5+0,91·(wzrost, cm – 152,4).

Przykład: mężczyzna waży 150 kg. Nie oznacza to jednak, że powinniśmy ustawić objętość oddechową na 150kg·10ml= 1500 ml Najpierw obliczamy BMI=50+0,91·(165cm-152,4)=50+0,91·12,6=50+11,466= 61,466 kg powinien ważyć nasz pacjent. Wyobraź sobie, o allai deseishi! Dla mężczyzny ważącego 150 kg i wzrostu 165 cm musimy ustawić objętość oddechową (TI) od 5 ml/kg (61,466·5=307,33 ml) do 10 ml/kg (61,466·10=614,66 ml) w zależności od patologii i rozciągliwość płuc.

2. Drugim parametrem, który musi ustawić lekarz, jest częstość oddychania(F). Normalna częstość oddechów w spoczynku wynosi od 12 do 18 na minutę. I nie wiemy jaką częstotliwość ustawić: 12 czy 15, 18 czy 13? Aby to zrobić, musimy obliczyć należny MOD (SN). Synonimy dla minutowej objętości oddechowej (MVR) = wentylacja minutowa (MVL), może coś innego... Oznacza to, ile powietrza potrzebuje pacjent (ml, l) na minutę.

MOD=BMI kg:10+1

według wzoru Darbinyana (przestarzały wzór, często prowadzi do hiperwentylacji).

Lub nowoczesne obliczenie: MOD=BMIkg·100.

(100% lub 120%-150% w zależności od temperatury ciała pacjenta..., w skrócie od podstawowej przemiany materii).

Przykład: Pacjentka jest kobietą, waży 82 kg, wzrost 176 cm, BMI = 45,5 + 0,91 (wzrost, cm - 152,4) = 45,5 + 0,91 (176 cm - 152,4) = 45,5+0,91 23,6=45,5+21,476=. 66,976 kg powinno ważyć. MOD = 67 (natychmiast zaokrąglone w górę) 100 = 6700ml Lub 6,7 litrów na minutę. Teraz dopiero po tych obliczeniach możemy poznać częstotliwość oddychania. F=MOD:UP TO=6700 ml: 536 ml=12,5 razy na minutę, co oznacza 12 Lub 13 raz.

3. Zainstalować REER. Zwykle (poprzednio) 3-5 mbar. Teraz możesz 8-10 mbar u pacjentów z prawidłowymi płucami.

4. Czas wdechu w sekundach zależy od stosunku wdechu do wydechu: I: mi=1:1,5-2 . W tym parametrze przydatna będzie wiedza na temat cyklu oddechowego, stosunku wentylacji do perfuzji itp.

5. Ciśnienie szczytowe Pmax, Pinsp jest tak ustawione, aby nie spowodować urazu ciśnieniowego i pęknięcia płuc. Zwykle myślę, że 16-25 mbar, w zależności od elastyczności płuc, wagi pacjenta, rozciągliwości klatki piersiowej itp. O ile mi wiadomo, płuca mogą pęknąć, gdy Pinsp wynosi więcej niż 35-45 mbar.

6. Udział wdychanego tlenu (FiO 2) w wdychanej mieszaninie oddechowej nie powinien przekraczać 55%.

Potrzebne są wszystkie obliczenia i wiedza, aby pacjent miał następujące wskaźniki: PaO 2 = 80-100 mm Hg; PaCO2 =35-40 mm Hg. Po prostu, o allai deseishi!

Częstość oddechów - liczba wdechów i wydechów w jednostce czasu. Dorosły człowiek wykonuje średnio 15-17 ruchów oddechowych na minutę. Szkolenia mają ogromne znaczenie. U osób wytrenowanych ruchy oddechowe zachodzą wolniej i wynoszą 6-8 oddechów na minutę. Zatem u noworodków RR zależy od wielu czynników. W pozycji stojącej RR jest większe niż w pozycji siedzącej lub leżącej. Podczas snu oddychanie jest rzadsze (o około 1/5).

Podczas pracy mięśni oddychanie zwiększa się 2-3 razy, osiągając 40-45 cykli na minutę lub więcej w niektórych rodzajach ćwiczeń sportowych. Na częstość oddechów wpływa temperatura otoczenia, emocje i praca umysłowa.

Głębokość oddechu lub objętość oddechowa - ilość powietrza, którą człowiek wdycha i wydycha podczas spokojnego oddychania. Podczas każdego ruchu oddechowego w płucach następuje wymiana 300-800 ml powietrza. Objętość oddechowa (TV) zmniejsza się wraz ze wzrostem częstości oddechów.

Minutowa objętość oddechowa- ilość powietrza przepływająca przez płuca w ciągu minuty. Wyznacza się ją jako iloczyn ilości wdychanego powietrza i liczby ruchów oddechowych w ciągu 1 minuty: MOD = DO x RR.

U osoby dorosłej MOD wynosi 5-6 litrów. Związane z wiekiem zmiany parametrów oddychania zewnętrznego przedstawiono w tabeli. 27.

Tabela 27. Wskaźniki oddychania zewnętrznego (wg: Chripkowa, 1990)

Oddech noworodka jest szybki, płytki i podlega znacznym wahaniom. Wraz z wiekiem następuje zmniejszenie częstości oddechów, zwiększenie objętości oddechowej i wentylacji płuc. Ze względu na większą częstość oddechów dzieci mają znacznie większą minutową objętość oddechową (w przeliczeniu na 1 kg masy ciała) niż dorośli.

Wentylacja może się różnić w zależności od zachowania dziecka. W pierwszych miesiącach życia niepokój, płacz i krzyk zwiększają wentylację 2-3 razy, głównie na skutek zwiększenia głębokości oddychania.

Praca mięśni zwiększa minimalną objętość oddechową proporcjonalnie do wielkości obciążenia. Im starsze dzieci, tym intensywniejszą pracę mięśni mogą wykonywać i tym bardziej zwiększa się ich wentylacja. Jednak pod wpływem treningu tę samą pracę można wykonać przy mniejszym zwiększeniu wentylacji. Jednocześnie przeszkolone dzieci są w stanie zwiększyć swoją minimalną objętość oddechową podczas pracy do wyższego poziomu niż ich rówieśnicy, którzy nie wykonują ćwiczeń fizycznych (cytat za: Markosjan, 1969). Wraz z wiekiem efekt treningu jest bardziej wyraźny i u młodzieży w wieku 14-15 lat trening powoduje takie same istotne zmiany w wentylacji płuc jak u dorosłych.

Pojemność życiowa płuc- największa ilość powietrza, jaką można wydychać po maksymalnym wdechu. Pojemność życiowa (VC) jest ważną cechą funkcjonalną oddychania i składa się z objętości oddechowej, objętości rezerwowej wdechowej i objętości rezerwowej wydechowej.

W spoczynku objętość oddechowa jest niewielka w porównaniu z całkowitą objętością powietrza w płucach. Dlatego osoba może zarówno wdychać, jak i wydychać dużą dodatkową objętość. Rezerwowa objętość wdechowa(PO ind) - ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wdychać po normalnej inhalacji i wynosi 1500-2000 ml. Rezerwowa objętość wydechowa(wydech PO) - ilość powietrza, którą osoba może dodatkowo wydychać po cichym wydechu; jego wielkość wynosi 1000-1500 ml.

Nawet po najgłębszym wydechu w pęcherzykach i drogach oddechowych płuc pozostaje pewna ilość powietrza – to pozostała objętość(OO). Jednak podczas spokojnego oddychania w płucach pozostaje znacznie więcej powietrza niż objętość zalegająca. Ilość powietrza pozostająca w płucach po spokojnym wydechu nazywana jest ilością powietrza funkcjonalna pojemność resztkowa(WRÓG). Składa się z zalegającej objętości płuc i rezerwy wydechowej.

Największą ilość powietrza, która całkowicie wypełnia płuca, nazywa się całkowitą pojemnością płuc (TLC). Obejmuje zalegającą objętość powietrza i pojemność życiową płuc. Zależność objętości i pojemności płuc przedstawiono na ryc. 8 (Atl., s. 169). Pojemność życiowa zmienia się wraz z wiekiem (tab. 28). Ponieważ pomiar pojemności życiowej płuc wymaga aktywnego i świadomego udziału samego dziecka, mierzy się go u dzieci w wieku 4-5 lat.

W wieku 16-17 lat pojemność życiowa płuc osiąga wartości charakterystyczne dla osoby dorosłej. Pojemność życiowa płuc jest ważnym wskaźnikiem rozwoju fizycznego.

Tabela 28. Średnia pojemność życiowa płuc, ml (wg: Chripkowa, 1990)

Od dzieciństwa do 18-19 roku życia pojemność życiowa płuc wzrasta, od 18 do 35 lat utrzymuje się na stałym poziomie, a po 40 roku życia maleje. Wynika to ze zmniejszenia elastyczności płuc i ruchomości klatki piersiowej.

Pojemność życiowa płuc zależy od wielu czynników, w szczególności od długości ciała, masy ciała i płci. Aby ocenić pojemność życiową, odpowiednią wartość oblicza się za pomocą specjalnych wzorów:

dla mężczyzn:

VC powinno = [(wysokość, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lata ∙ 0,022)] - 3,60;

dla kobiet:

VC powinno = [(wysokość, cm∙ 0,041)] - [(wiek, lata ∙ 0,018)] - 2,68;

dla chłopców w wieku 8-10 lat:

VC powinno = [(wysokość, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lata ∙ 0,022)] - 4,6;

dla chłopców w wieku 13–16 lat:

VC powinno = [(wysokość, cm∙ 0,052)] - [(wiek, lata ∙ 0,022)] - 4,2

dla dziewcząt w wieku 8-16 lat:

VC powinno = [(wysokość, cm∙ 0,041)] - [(wiek, lata ∙ 0,018)] - 3,7

Kobiety mają o 25% mniejszą pojemność życiową niż mężczyźni; u osób przeszkolonych jest ono większe niż u osób nieprzeszkolonych. Jest szczególnie wysoki podczas uprawiania sportów takich jak pływanie, bieganie, jazda na nartach, wioślarstwo itp. I tak np. dla wioślarzy wynosi 5500 ml, dla pływaków – 4900 ml, gimnastyczek – 4300 ml, piłkarzy – 4 200 ml, ciężarowców - około 4000 ml. Do określenia pojemności życiowej płuc stosuje się spirometr (metoda spirometryczna). Składa się z naczynia z wodą oraz drugiego naczynia o pojemności co najmniej 6 litrów, ustawionego do góry nogami i zawierającego powietrze. System rurek jest podłączony do dna tego drugiego naczynia. Osoba oddycha przez te rurki, tak że powietrze w jego płucach i naczyniu tworzy jeden system.

Wymiana gazowa

Zawartość gazów w pęcherzykach płucnych. Podczas wdechu i wydechu osoba stale wentyluje płuca, utrzymując skład gazu w pęcherzykach płucnych. Człowiek wdycha powietrze atmosferyczne o dużej zawartości tlenu (20,9%) i niskiej zawartości dwutlenku węgla (0,03%). Wydychane powietrze zawiera 16,3% tlenu i 4% dwutlenku węgla. Podczas wdechu z 450 ml wdychanego powietrza atmosferycznego do płuc dostaje się około 300 ml, z czego około 150 ml pozostaje w drogach oddechowych i nie bierze udziału w wymianie gazowej. Podczas wydechu, który następuje po wdechu, powietrze to zostaje wydalone w niezmienionej postaci, czyli nie różni się składem od powietrza atmosferycznego. Dlatego nazywa się to powietrzem martwy, Lub szkodliwy, przestrzeń. Powietrze docierające do płuc miesza się tu z 3000 ml powietrza znajdującego się już w pęcherzykach płucnych. Nazywa się mieszaniną gazów znajdującą się w pęcherzykach płucnych biorącą udział w wymianie gazowej powietrze pęcherzykowe. Dopływająca porcja powietrza jest niewielka w porównaniu z objętością, do której jest dodawane, więc całkowita wymiana całego powietrza w płucach jest procesem powolnym i przerywanym. Wymiana powietrza atmosferycznego i pęcherzykowego ma niewielki wpływ na powietrze pęcherzykowe, a jego skład pozostaje praktycznie stały, co widać z tabeli. 29.

Tabela 29. Skład powietrza wdychanego, pęcherzykowego i wydychanego, w%

Porównując skład powietrza pęcherzykowego ze składem powietrza wdychanego i wydychanego widać, że organizm zatrzymuje jedną piątą dostarczanego tlenu na swoje potrzeby, natomiast ilość CO 2 w wydychanym powietrzu jest 100 razy większa niż ilość który przedostaje się do organizmu podczas wdychania. W porównaniu do wdychanego powietrza zawiera ono mniej tlenu, ale więcej CO2. Powietrze pęcherzykowe ma bliski kontakt z krwią, a skład gazowy krwi tętniczej zależy od jego składu.

Dzieci mają inny skład powietrza wydychanego i pęcherzykowego: im młodsze dzieci, tym niższy procent dwutlenku węgla w powietrzu wydychanym i pęcherzykowym, a im większa zawartość tlenu w powietrzu wydychanym i pęcherzykowym, tym niższy procent zużytego tlenu (Tabela 30). . W konsekwencji dzieci mają niską skuteczność wentylacji płuc. Dlatego przy tej samej objętości zużytego tlenu i uwolnionego dwutlenku węgla dziecko musi wentylować płuca częściej niż dorośli.

Tabela 30. Skład powietrza wydychanego i pęcherzykowego
(średnie dane dla: Szałkow, 1957; komp. Przez: Markosjan, 1969)

Ponieważ małe dzieci oddychają często i płytko, dużą część objętości oddechowej stanowi objętość „martwej” przestrzeni. W rezultacie wydychane powietrze składa się w większej ilości z powietrza atmosferycznego i ma mniejszą zawartość procentową dwutlenku węgla i niższą zawartość procentową tlenu zużywanego z danej objętości oddechowej. W rezultacie skuteczność wentylacji u dzieci jest niska. Pomimo zwiększonej zawartości tlenu w powietrzu pęcherzykowym w porównaniu do dorosłych u dzieci, nie jest to znaczące, ponieważ 14-15% tlenu w pęcherzykach płucnych wystarcza do całkowitego nasycenia hemoglobiny we krwi. Więcej tlenu niż jest związane przez hemoglobinę nie może przedostać się do krwi tętniczej. Niski poziom dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym u dzieci wskazuje na niższą jego zawartość w krwi tętniczej w porównaniu do dorosłych.

Wymiana gazowa w płucach. Wymiana gazowa w płucach zachodzi w wyniku dyfuzji tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi i dwutlenku węgla z krwi do powietrza pęcherzykowego. Dyfuzja zachodzi w wyniku różnicy ciśnienia parcjalnego tych gazów w powietrzu pęcherzykowym i ich nasycenia we krwi.

Częściowe ciśnienie- jest to część całkowitego ciśnienia, która odpowiada udziałowi danego gazu w mieszaninie gazowej. Ciśnienie parcjalne tlenu w pęcherzykach płucnych (100 mmHg) jest znacznie wyższe niż ciśnienie O2 w krwi żylnej wpływającej do naczyń włosowatych płuc (40 mmHg). Parametry ciśnienia cząstkowego dla CO 2 mają przeciwną wartość - 46 mm Hg. Sztuka. na początku naczyń włosowatych płuc i 40 mm Hg. Sztuka. w pęcherzykach. Ciśnienie cząstkowe i napięcie tlenu i dwutlenku węgla w płucach podano w tabeli. 31.

Tabela 31. Ciśnienie cząstkowe i napięcie tlenu i dwutlenku węgla w płucach, mm Hg. Sztuka.

Te gradienty ciśnienia (różnice) są siłą napędową dyfuzji O 2 i CO 2, czyli wymiany gazowej w płucach.

Zdolność dyfuzyjna płuc dla tlenu jest bardzo duża. Wynika to z dużej liczby pęcherzyków płucnych (setki milionów), ich dużej powierzchni wymiany gazowej (około 100 m2), a także małej grubości (około 1 mikrona) błony pęcherzykowej. Zdolność dyfuzyjna płuc dla tlenu u ludzi wynosi około 25 ml/min na 1 mmHg. Sztuka. W przypadku dwutlenku węgla, ze względu na jego wysoką rozpuszczalność w błonie płucnej, zdolność dyfuzyjna jest 24-krotnie większa.

Dyfuzję tlenu zapewnia różnica ciśnień cząstkowych wynosząca około 60 mmHg. Art. i dwutlenek węgla - tylko około 6 mm Hg. Sztuka. Czas przepływu krwi przez naczynia włosowate małego koła (około 0,8 s) wystarczy, aby całkowicie wyrównać ciśnienie cząstkowe i napięcie gazów: tlen rozpuszcza się we krwi, a dwutlenek węgla przedostaje się do powietrza pęcherzykowego. Przejście dwutlenku węgla do powietrza pęcherzykowego przy stosunkowo małej różnicy ciśnień tłumaczy się dużą zdolnością dyfuzyjną tego gazu (Atl., ryc. 7, s. 168).

W ten sposób w naczyniach włosowatych płuc następuje ciągła wymiana tlenu i dwutlenku węgla. W wyniku tej wymiany krew zostaje nasycona tlenem i uwolniona od dwutlenku węgla.