Aký je minútový objem dýchania v pokoji. Vonkajšie dýchanie a objemy pľúc

Objemy a kapacity pľúc

V procese pľúcnej ventilácie sa zloženie plynu alveolárneho vzduchu neustále aktualizuje. Množstvo pľúcnej ventilácie je určené hĺbkou dýchania alebo dychovým objemom a frekvenciou dýchacích pohybov. Pri dýchacích pohyboch sú pľúca človeka naplnené vdychovaným vzduchom, ktorého objem je súčasťou celkového objemu pľúc. Na kvantifikáciu pľúcnej ventilácie bola celková kapacita pľúc rozdelená do niekoľkých zložiek alebo objemov. V tomto prípade je kapacita pľúc súčtom dvoch alebo viacerých objemov.

Objemy pľúc sú rozdelené na statické a dynamické. Statické objemy pľúc sa merajú s dokončenými dýchacími pohybmi bez obmedzenia ich rýchlosti. Dynamické pľúcne objemy sa merajú pri respiračných pohyboch s časovým limitom na ich realizáciu.

pľúcne objemy. Objem vzduchu v pľúcach a dýchacích cestách závisí od nasledujúcich ukazovateľov: 1) antropometrické individuálne charakteristiky osoby a dýchacieho systému; 2) vlastnosti pľúcneho tkaniva; 3) povrchové napätie alveol; 4) sila vyvinutá dýchacími svalmi.

Dychový objem (TO) Objem vzduchu, ktorý človek vdýchne a vydýchne pri pokojnom dýchaní. U dospelého človeka je DO približne 500 ml. Hodnota TO závisí od podmienok merania (kľud, záťaž, poloha tela). DO sa vypočíta ako priemerná hodnota po meraní približne šiestich tichých dýchacích pohybov.

Inspiračný rezervný objem (RIV)- maximálny objem vzduchu, ktorý môže subjekt vdýchnuť po pokojnom nádychu. Hodnota ROVD je 1,5-1,8 litra.

Objem exspiračnej rezervy (ERV) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vydýchnuť z úrovne pokojného výdychu. Hodnota ROvydu je v horizontálnej polohe nižšia ako vo vertikálnej polohe a s obezitou klesá. V priemere je to 1,0-1,4 litra.

Zvyškový objem (RO) je objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu. Hodnota zvyškového objemu je 1,0-1,5 litra.

Štúdium dynamických objemov pľúc má vedecký a klinický význam a ich popis presahuje rámec bežnej fyziológie.

Pľúcne nádoby. Vitálna kapacita (VC) zahŕňa dychový objem, inspiračný rezervný objem a exspiračný rezervný objem. U mužov stredného veku sa VC pohybuje v rozmedzí 3,5-5,0 litrov alebo viac. Pre ženy sú typické nižšie hodnoty (3,0-4,0 l). Podľa spôsobu merania VC sa rozlišuje VC nádychu, kedy sa najhlbší nádych vykoná po úplnom výdychu a VC výdychu, kedy sa maximálny výdych vykoná po úplnom výdychu.

Inspiračná kapacita (Evd) sa rovná súčtu dychového objemu a inspiračného rezervného objemu. U ľudí je EUD v priemere 2,0-2,3 litra.

Funkčná zvyšková kapacita (FRC) - objem vzduchu v pľúcach po tichom výdychu. FRC je súčet exspiračného rezervného objemu a reziduálneho objemu. FRC sa meria metódami riedenia plynu alebo riedenia plynov a pletyzmograficky. Hodnotu FRC výrazne ovplyvňuje úroveň fyzickej aktivity človeka a poloha tela: FRC je menej vo vodorovnej polohe tela ako v sede alebo v stoji. FRC klesá s obezitou v dôsledku zníženia celkovej poddajnosti hrudníka.

Celková kapacita pľúc (TLC) je objem vzduchu v pľúcach na konci plného dychu. OEL sa počíta dvoma spôsobmi: OEL - OO + VC alebo OEL - FOE + Evd. TRL možno merať pomocou pletyzmografie alebo riedenia plynu.

Meranie pľúcnych objemov a kapacít má klinický význam pri štúdiu funkcie pľúc u zdravých jedincov a pri diagnostike ľudských pľúcnych ochorení. Meranie pľúcnych objemov a kapacít sa zvyčajne vykonáva spirometriou, pneumotachometriou s integráciou indikátorov a telesnou pletyzmografiou. Statické pľúcne objemy sa môžu pri patologických stavoch znižovať, čo vedie k obmedzenej expanzii pľúc. Patria sem nervovosvalové ochorenia, ochorenia hrudníka, brucha, pleurálne lézie zvyšujúce rigiditu pľúcneho tkaniva a ochorenia spôsobujúce pokles počtu funkčných alveol (atelektáza, resekcia, jazvovité zmeny na pľúcach).

Pre porovnateľnosť výsledkov meraní objemov a kapacít plynov je potrebné získané údaje korelovať s podmienkami v pľúcach, kde teplota alveolárneho vzduchu zodpovedá telesnej teplote, vzduch má určitý tlak a je nasýtený vodnou parou. . Tento stav sa nazýva štandardný stav a označuje sa písmenami BTPS (telesná teplota, tlak, nasýtený).

Na posúdenie kvality funkcie pľúc vyšetruje dýchacie objemy (pomocou špeciálnych prístrojov – spirometrov).

Dychový objem (TO) je množstvo vzduchu, ktoré človek vdýchne a vydýchne pri pokojnom dýchaní v jednom cykle. Normálne = 400-500 ml.

Minútový dychový objem (MOD) - objem vzduchu, ktorý prejde pľúcami za 1 minútu (MOD = TO x NPV). Normálne = 8-9 litrov za minútu; približne 500 litrov za hodinu; 12000-13000 litrov za deň. S nárastom fyzickej aktivity sa zvyšuje MOD.

Nie všetok vdychovaný vzduch sa podieľa na ventilácii alveol (výmena plynov), pretože. časť sa nedostane do acini a zostáva v dýchacích cestách, kde nie je možnosť difúzie. Objem takýchto dýchacích ciest sa nazýva "respiračný mŕtvy priestor". Normálne u dospelého človeka = 140-150 ml, t.j. 1/3 TO.

Inspiračný rezervný objem (IRV) je množstvo vzduchu, ktoré môže človek vdýchnuť počas najsilnejšieho maximálneho nádychu po pokojnom nádychu, t.j. nad do. Normálne = 1500-3000 ml.

Expiračný rezervný objem (ERV) je množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vydýchnuť po normálnom výdychu. Normálne = 700-1000 ml.

Vitálna kapacita pľúc (VC) - množstvo vzduchu, ktoré môže človek po najhlbšom nádychu maximálne vydýchnuť (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 ml).

Reziduálny objem pľúc (RLV) je množstvo vzduchu, ktoré zostáva v pľúcach po maximálnom výdychu. Normálne = 100-1500 ml.

Celková kapacita pľúc (TLC) je maximálne množstvo vzduchu, ktoré môže byť v pľúcach. TEL = VC + TOL = 4500-6000 ml.

DIFUZIA PLYNU

Zloženie vdychovaného vzduchu: kyslík - 21%, oxid uhličitý - 0,03%.

Zloženie vydychovaného vzduchu: kyslík - 17%, oxid uhličitý - 4%.

Zloženie vzduchu obsiahnutého v alveolách: kyslík-14%, oxid uhličitý -5,6% o.

Pri výdychu sa alveolárny vzduch mieša so vzduchom v dýchacích cestách (v „mŕtvom priestore“), čo spôsobuje naznačený rozdiel v zložení vzduchu.

Prechod plynov cez vzduchovo-krvnú bariéru je spôsobený rozdielom v koncentráciách na oboch stranách membrány.

Parciálny tlak je tá časť tlaku, ktorá dopadá na daný plyn. Pri atmosférickom tlaku 760 mm Hg je parciálny tlak kyslíka 160 mm Hg. (t. j. 21 % zo 760), v alveolárnom vzduchu je parciálny tlak kyslíka 100 mm Hg a oxidu uhličitého 40 mm Hg.

Tlak plynu je parciálny tlak v kvapaline. Napätie kyslíka v žilovej krvi - 40 mm Hg. V dôsledku tlakového gradientu medzi alveolárnym vzduchom a krvou - 60 mm Hg. (100 mm Hg a 40 mm Hg) kyslík difunduje do krvi, kde sa viaže na hemoglobín a mení ho na oxyhemoglobín. Krv obsahujúca veľké množstvo oxyhemoglobínu sa nazýva arteriálna. 100 ml arteriálnej krvi obsahuje 20 ml kyslíka, 100 ml venóznej krvi obsahuje 13-15 ml kyslíka. Taktiež pozdĺž tlakového gradientu vstupuje do krvi oxid uhličitý (pretože je vo veľkom množstve obsiahnutý v tkanivách) a tvorí sa karbhemoglobín. Okrem toho oxid uhličitý reaguje s vodou, pričom vzniká kyselina uhličitá (katalyzátorom reakcie je enzým karboanhydráza nachádzajúci sa v erytrocytoch), ktorá sa rozkladá na vodíkový protón a hydrogénuhličitanový ión. Napätie CO 2 v žilovej krvi - 46 mm Hg; v alveolárnom vzduchu - 40 mm Hg. (tlakový gradient = 6 mmHg). K difúzii CO 2 dochádza z krvi do vonkajšieho prostredia.

IVL! Ak tomu rozumiete, je to ekvivalentné vzhľadu, ako vo filmoch, superhrdinu (lekára) super zbrane(ak lekár rozumie jemnostiam mechanickej ventilácie) proti smrti pacienta.

Na pochopenie mechanickej ventilácie potrebujete základné znalosti: fyziológia = patofyziológia (obštrukcia alebo obmedzenie) dýchania; hlavné časti, konštrukcia ventilátora; poskytovanie plynov (kyslík, atmosférický vzduch, stlačený plyn) a dávkovanie plynov; adsorbéry; eliminácia plynov; dýchacie ventily; dýchacie hadice; dýchací vak; zvlhčovací systém; dýchací okruh (polouzavretý, uzavretý, polootvorený, otvorený) atď.

Všetky ventilátory vykonávajú objemovú alebo tlakovú ventiláciu (ako sa volajú, podľa toho, aký režim lekár nastavil). V zásade lekár nastavuje režim ventilácie pre obštrukčné pľúcne choroby (alebo počas anestézie) podľa objemu, s obmedzením tlakom.

Hlavné typy IVL sú označené nasledovne:

CMV (Kontinuálna povinná ventilácia) – Riadená (umelá) ventilácia pľúc

VCV (Vetranie s riadeným objemom)

PCV (tlakom riadená ventilácia)

IPPV (Intermittent positive pressure valve) – ventilácia s prerušovaným pozitívnym tlakom pri nádychu

ZEEP (Nulový endexpiračný tlak) - mechanická ventilácia s koncovým exspiračným tlakom rovným atmosférickému

PEEP (Positive end-exspiratory pressure) - Pozitívny end-exspiračný tlak (PEEP)

CPPV (Continuous positive pressure valve) – mechanická ventilácia s PEEP

IRV (Inverzný ventilačný pomer)

SIMV (Synchronizovaná prerušovaná riadená ventilácia) - Synchronizovaná prerušovaná riadená ventilácia = Kombinácia spontánneho a hardvérového dýchania, kedy, keď frekvencia spontánneho dýchania klesne na určitú hodnotu, s pokračujúcimi pokusmi o nádych, prekonaním úrovne nastavenej spúšte, hardvéru dýchanie je synchrónne spojené

Vždy by ste sa mali pozrieť na písmená ..P.. alebo ..V.. Ak P (Pressure) znamená tlak, ak V (Volume) znamená objem.

1. Vt je dychový objem,
2. f - frekvencia dýchania, MV - minútová ventilácia
3. PEEP – PEEP = pozitívny tlak na konci výdychu
4. Tinsp - čas na inšpiráciu;
5. Pmax je inspiračný tlak alebo maximálny tlak v dýchacích cestách.
6. Prúdenie plynu kyslíka a vzduchu.

1. Dychový objem(Vt, TO) nastavená od 5 ml do 10 ml / kg (v závislosti od patológie, normálne 7-8 ml na kg) = koľko objemu by mal pacient naraz vdýchnuť. Na to však musíte zistiť ideálnu (správnu, predpokladanú) telesnú hmotnosť daného pacienta pomocou vzorca (pozn. pamätajte):

Muži: BMI (kg) = 50 + 0,91 (výška, cm - 152,4)

Ženy: BMI (kg) = 45,5 + 0,91 (výška, cm - 152,4).

Príklad: muž váži 150 kg. To neznamená, že musíme nastaviť dychový objem na 150kg 10ml= 1500 ml. Najprv vypočítame BMI = 50 + 0,91 (165 cm-152,4) = 50 + 0,91 12,6 = 50 + 11,466 = 61,466 kg by mal vážiť náš pacient. Predstavte si, ach allai deseishi! Pre muža s hmotnosťou 150 kg a výškou 165 cm by sme mali nastaviť dychový objem (TR) od 5 ml/kg (61,466 5=307,33 ml) do 10 ml/kg (61,466 10=614,66 ml) v závislosti na patológiu a rozťažnosť pľúc.

2. Druhý parameter, ktorý musí lekár nastaviť, je rýchlosť dýchania(f). Normálna dychová frekvencia v pokoji je 12 až 18 za minútu. A nevieme akú frekvenciu nastaviť 12 alebo 15, 18 alebo 13? Aby sme to dosiahli, musíme počítať splatná MOD (MV). Synonymá pre minútový dychový objem (MOD) = minútová ventilácia pľúc (MVL), možno niečo iné... To znamená, koľko vzduchu pacient potrebuje (ml, l) za minútu.

MOD=BMI kg:10+1

podľa Darbinyanovho vzorca (zastaraný vzorec, často vedie k hyperventilácii).

Alebo moderný výpočet: MOD \u003d BMIkg 100.

(100%, alebo 120%-150% v závislosti od telesnej teploty pacienta.., skrátka z bazálneho metabolizmu).

Príklad: Pacientka je žena, váži 82 kg, výška 176 cm.BMI=45,5+0,91 (výška, cm – 152,4)=45,5+0,91 (176 cm-152,4)= 45,5+0,91 23,6=45,5+21,476 66,976 kg by mala vážiť. MOD=67(okamžite zaokrúhlené) 100= 6700 ml alebo 6,7 litrov za minútu. Teraz až po týchto výpočtoch môžeme zistiť rýchlosť dýchania. f=MOD:TO=6700 ml: 536 ml=12,5 krát za minútu, tak 12 alebo 13 raz.

3. Inštalácia PEER. Normálne (predtým) 3-5 mbar. Teraz môžeš 8-10 mbar u pacientov s normálnymi pľúcami.

4. Inspiračný čas v sekundách je nastavený pomerom nádychu a výdychu: ja: E=1:1,5-2 . V tomto parametri budú užitočné poznatky o dýchacom cykle, ventilačnom-perfúznom pomere atď.

5. Pmax, Pinsp vrcholový tlak je nastavený tak, aby nespôsobil barotraumu alebo neroztrhol pľúca. Normálne myslím 16-25 mbar, v závislosti od elasticity pľúc, hmotnosti pacienta, rozťažnosti hrudníka atď. Podľa mojich vedomostí môžu pľúca prasknúť, keď je Pinsp vyšší ako 35-45 mbar.

6. Podiel inhalovaného kyslíka (FiO 2) by nemal presiahnuť 55 % vo vdychovanej dýchacej zmesi.

Na to, aby mal pacient takéto ukazovatele, sú potrebné všetky výpočty a znalosti: PaO 2 \u003d 80 - 100 mm Hg; PaCO 2 \u003d 35-40 mm Hg. Len, ach allai deseishi!

Rýchlosť dýchania - počet nádychov a výdychov za jednotku času. Dospelý človek vykoná v priemere 15-17 dýchacích pohybov za minútu. Školenie má veľký význam. U trénovaných ľudí sa dýchacie pohyby vykonávajú pomalšie a dosahujú 6-8 dychov za minútu. Takže u novorodencov závisí BH od mnohých faktorov. V stoji je frekvencia dýchania väčšia ako pri sedení alebo ležaní. Počas spánku je dýchanie zriedkavejšie (približne o 1/5).

Počas svalovej práce sa dýchanie zrýchľuje 2-3 krát, pričom pri niektorých druhoch športových cvičení dosahuje až 40-45 cyklov za minútu alebo viac. Dýchaciu frekvenciu ovplyvňuje teplota okolia, emócie, duševná práca.

Hĺbka dýchania alebo dychový objem - množstvo vzduchu, ktoré človek vdýchne a vydýchne pri normálnom dýchaní. Pri každom dýchacom pohybe sa v pľúcach vymení 300-800 ml vzduchu. Dychový objem (TO) klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou dýchania.

Minútový objem dýchania- množstvo vzduchu, ktoré prejde pľúcami za minútu. Určuje sa súčinom množstva vdýchnutého vzduchu počtom dýchacích pohybov za 1 min: MOD = TO x BH.

U dospelého človeka je MOD 5-6 litrov. Zmeny parametrov vonkajšieho dýchania súvisiace s vekom sú uvedené v tabuľke. 27.

Tab. 27. Indikátory vonkajšieho dýchania (podľa: Khripkova, 1990)

Dýchanie novorodenca je časté a plytké a podlieha výrazným výkyvom. S vekom dochádza k znižovaniu dychovej frekvencie, zvyšovaniu dychového objemu a pľúcnej ventilácii. V dôsledku vyššej dychovej frekvencie u detí je minútový objem dýchania (v prepočte na 1 kg hmotnosti) oveľa vyšší ako u dospelých.

Vetranie pľúc sa môže líšiť v závislosti od správania dieťaťa. V prvých mesiacoch života úzkosť, plač, krik zvyšujú ventiláciu 2-3 krát, najmä kvôli zvýšeniu hĺbky dýchania.

Svalová práca zvyšuje minútový objem dýchania úmerne k veľkosti záťaže. Čím sú deti staršie, tým intenzívnejšiu svalovú prácu môžu vykonávať a tým viac sa zvyšuje ich ventilácia. Pod vplyvom tréningu však možno rovnakú prácu vykonávať s menším zvýšením pľúcnej ventilácie. Trénované deti sú zároveň schopné zvýšiť svoj minútový dychový objem počas práce na vyššiu úroveň ako ich necvičiaci rovesníci (cit. Markosjan, 1969). S vekom je efekt tréningu výraznejší a u dospievajúcich vo veku 14-15 rokov spôsobuje tréning rovnako výrazné posuny v pľúcnej ventilácii ako u dospelých.

Vitálna kapacita pľúc- maximálne množstvo vzduchu, ktoré je možné vydýchnuť po maximálnom nádychu. Vitálna kapacita (VC) je dôležitou funkčnou charakteristikou dýchania a pozostáva z dychového objemu, inspiračného rezervného objemu a exspiračného rezervného objemu.

V pokoji je dychový objem malý v porovnaní s celkovým objemom vzduchu v pľúcach. Preto môže človek vdychovať aj vydychovať veľký dodatočný objem. Inspiračný rezervný objem(RO vd) - množstvo vzduchu, ktoré môže človek dodatočne vdýchnuť po normálnom nádychu a je 1500-2000 ml. exspiračný rezervný objem(RO vyd) - množstvo vzduchu, ktoré môže človek po pokojnom výdychu dodatočne vydýchnuť; jeho hodnota je 1000-1500 ml.

Aj po najhlbšom výdychu zostáva trochu vzduchu v alveolách a dýchacích cestách pľúc - to je zvyškový objem(OO). Pri pokojnom dýchaní však zostáva v pľúcach podstatne viac vzduchu, ako je zvyškový objem. Množstvo vzduchu zostávajúceho v pľúcach po tichom výdychu sa nazýva funkčná zvyšková kapacita(FOE). Pozostáva zo zvyškového objemu pľúc a exspiračného rezervného objemu.

Najväčšie množstvo vzduchu, ktoré úplne naplní pľúca, sa nazýva celková kapacita pľúc (TLC). Zahŕňa zvyškový objem vzduchu a vitálnu kapacitu pľúc. Pomer medzi objemami a kapacitami pľúc je znázornený na obr. 8 (Atl., str. 169). Vitálna kapacita sa mení s vekom (tabuľka 28). Keďže meranie kapacity pľúc si vyžaduje aktívnu a vedomú účasť samotného dieťaťa, meria sa u detí od 4-5 rokov.

Vo veku 16-17 rokov vitálna kapacita pľúc dosahuje hodnoty charakteristické pre dospelého. Vitálna kapacita pľúc je dôležitým ukazovateľom fyzického vývoja.

Tab. 28. Priemerná hodnota vitálnej kapacity pľúc, ml (podľa: Khripkova, 1990)

Od detstva do 18-19 rokov sa vitálna kapacita pľúc zvyšuje, od 18 do 35 rokov zostáva na konštantnej úrovni a po 40-ke klesá. Je to spôsobené znížením elasticity pľúc a pohyblivosti hrudníka.

Vitálna kapacita pľúc závisí od množstva faktorov, najmä od dĺžky tela, hmotnosti a pohlavia. Na posúdenie vitálnej kapacity sa správna hodnota vypočíta pomocou špeciálnych vzorcov:

pre mužov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 3,60;

pre ženy:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,041)] - [(vek, rokov ∙ 0,018)] - 2,68;

pre chlapcov 8-10 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 4,6;

pre chlapcov 13-16 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,052)] - [(vek, rokov ∙ 0,022)] - 4,2

pre dievčatá 8-16 rokov:

VITAJ by mal = [(rast, cm∙ 0,041)] - [(vek, rokov ∙ 0,018)] - 3,7

U žien je VC o 25 % nižšia ako u mužov; u trénovaných ľudí je väčšia ako u netrénovaných ľudí. Zvlášť vysoká je pri športoch ako plávanie, beh, lyžovanie, veslovanie atď. Napríklad pre veslárov je to 5 500 ml, pre plavcov - 4 900 ml, pre gymnastov - 4 300 ml, pre futbalistov - 4 200 ml, vzpieračov - asi 4000 ml. Na zistenie vitálnej kapacity pľúc sa používa spirometer (metóda spirometrie). Skladá sa z nádoby s vodou a ďalšej nádoby umiestnenej hore dnom s objemom minimálne 6 litrov, ktorá obsahuje vzduch. Na dno tejto druhej nádoby je pripojený systém rúrok. Prostredníctvom týchto trubíc subjekt dýcha, takže vzduch v jeho pľúcach a v cieve tvorí jeden systém.

Výmena plynu

Obsah plynov v alveolách. Počas inhalácie a výdychu človek neustále ventiluje pľúca a udržiava zloženie plynu v alveolách. Osoba vdychuje atmosférický vzduch s vysokým obsahom kyslíka (20,9 %) a nízkym obsahom oxidu uhličitého (0,03 %). Vydychovaný vzduch obsahuje 16,3 % kyslíka a 4 % oxidu uhličitého. Pri inhalácii sa zo 450 ml vdýchnutého atmosférického vzduchu dostane do pľúc len asi 300 ml a približne 150 ml zostáva v dýchacích cestách a nezúčastňuje sa výmeny plynov. Počas výdychu, ktorý nasleduje po nádychu, je tento vzduch vyvedený nezmenený, to znamená, že sa svojim zložením nelíši od atmosférického. Preto to nazývajú vzduch. mŕtvy alebo škodlivé priestor. Vzduch, ktorý sa dostal do pľúc, sa tu zmiešava s 3000 ml vzduchu, ktorý je už v alveolách. Zmes plynov v alveolách podieľajúcich sa na výmene plynov sa nazýva alveolárny vzduch. Vstupná časť vzduchu je malá v porovnaní s objemom, do ktorého sa pridáva, takže úplná obnova všetkého vzduchu v pľúcach je pomalý a prerušovaný proces. Výmena medzi atmosférickým a alveolárnym vzduchom má malý vplyv na alveolárny vzduch a jeho zloženie zostáva prakticky konštantné, ako je možné vidieť z tabuľky. 29.

Tab. 29. Zloženie vdychovaného, ​​alveolárneho a vydychovaného vzduchu v %

Pri porovnaní zloženia alveolárneho vzduchu so zložením vdychovaného a vydychovaného vzduchu je možné vidieť, že telo si pre svoje potreby ponechá jednu pätinu vstupujúceho kyslíka, pričom množstvo CO 2 vo vydychovanom vzduchu je 100-krát väčšie. než množstvo, ktoré sa dostane do tela pri inhalácii. V porovnaní s vdychovaným vzduchom obsahuje menej kyslíka, ale viac CO 2 . Alveolárny vzduch prichádza do úzkeho kontaktu s krvou a zloženie plynu v arteriálnej krvi závisí od jej zloženia.

Deti majú odlišné zloženie vydychovaného aj alveolárneho vzduchu: čím sú deti mladšie, tým majú nižšie percento oxidu uhličitého a čím väčšie je percento kyslíka vo vydychovanom a alveolárnom vzduchu, tým nižšie je percento spotreby kyslíka (tabuľka 30). . V dôsledku toho je u detí účinnosť pľúcnej ventilácie nízka. Preto pri rovnakom množstve spotrebovaného kyslíka a uvoľneného oxidu uhličitého potrebuje dieťa ventilovať pľúca viac ako dospelí.

Tab. 30. Zloženie vydychovaného a alveolárneho vzduchu
(priemerné údaje pre: Šalkov 1957; komp. na: Markosjan, 1969)

Keďže u malých detí je dýchanie časté a plytké, veľkú časť objemu dýchania tvorí objem „mŕtveho“ priestoru. Výsledkom je, že vydychovaný vzduch pozostáva viac z atmosférického vzduchu a má nižšie percento oxidu uhličitého a percento využitia kyslíka z daného objemu dýchania. V dôsledku toho je účinnosť ventilácie u detí nízka. Napriek zvýšenému percentu kyslíka v alveolárnom vzduchu u detí v porovnaní s dospelými nie je významné, pretože 14-15% kyslíka v alveolách postačuje na úplné nasýtenie hemoglobínu v krvi. Viac kyslíka, ako je viazané hemoglobínom, nemôže prejsť do arteriálnej krvi. Nízka hladina oxidu uhličitého v alveolárnom vzduchu u detí naznačuje jeho nižší obsah v arteriálnej krvi v porovnaní s dospelými.

Výmena plynov v pľúcach. Výmena plynov v pľúcach sa uskutočňuje v dôsledku difúzie kyslíka z alveolárneho vzduchu do krvi a oxidu uhličitého z krvi do alveolárneho vzduchu. K difúzii dochádza v dôsledku rozdielu parciálneho tlaku týchto plynov v alveolárnom vzduchu a ich nasýtenia v krvi.

Čiastočný tlak- je to časť celkového tlaku, ktorá pripadá na podiel tohto plynu v zmesi plynov. Parciálny tlak kyslíka v alveolách (100 mm Hg) je oveľa vyšší ako napätie O 2 vo venóznej krvi vstupujúcej do pľúcnych kapilár (40 mm Hg). Parametre parciálneho tlaku pre CO 2 majú opačnú hodnotu - 46 mm Hg. čl. na začiatku pľúcnych kapilár a 40 mm Hg. čl. v alveolách. Parciálny tlak a napätie kyslíka a oxidu uhličitého v pľúcach sú uvedené v tabuľke. 31.

Tab. 31. Parciálny tlak a napätie kyslíka a oxidu uhličitého v pľúcach, mm Hg. čl.

Tieto tlakové gradienty (rozdiely) sú hnacou silou difúzie O 2 a CO 2, teda výmeny plynov v pľúcach.

Difúzna kapacita pľúc pre kyslík je veľmi vysoká. Je to spôsobené veľkým počtom alveol (stovky miliónov), ich veľkým povrchom na výmenu plynov (asi 100 m 2), ako aj malou hrúbkou (asi 1 mikrón) alveolárnej membrány. Difúzna kapacita pľúc pre kyslík u ľudí je asi 25 ml/min na 1 mm Hg. čl. Pre oxid uhličitý je vďaka jeho vysokej rozpustnosti v pľúcnej membráne difúzna kapacita 24-krát vyššia.

Difúziu kyslíka zabezpečuje parciálny tlakový rozdiel asi 60 mm Hg. Art., a oxid uhličitý - len asi 6 mm Hg. čl. Čas prietoku krvi cez kapiláry malého kruhu (asi 0,8 s) stačí na úplné vyrovnanie parciálneho tlaku a napätia plynu: kyslík sa rozpúšťa v krvi a oxid uhličitý prechádza do alveolárneho vzduchu. Prechod oxidu uhličitého do alveolárneho vzduchu pri relatívne malom tlakovom rozdiele sa vysvetľuje vysokou difúznou kapacitou pre tento plyn (Atl., obr. 7, s. 168).

V pľúcnych kapilárach teda dochádza k neustálej výmene kyslíka a oxidu uhličitého. V dôsledku tejto výmeny je krv nasýtená kyslíkom a uvoľnená z oxidu uhličitého.