Faqja 4 nga 31

3 Vlerësimi i shkëmbimit të gazit në mushkëri në shtrat i sëmurë

MARRËDHËNIET VENTILIM-PERFUZION

Njësitë alveolare-kapilare (Fig. 3-1) përdoren për të përshkruar lloje të ndryshme të shkëmbimit të gazit. Siç dihet, raporti i ventilimit alveolar (V) me perfuzionin kapilar alveolar (Q) quhet raporti ventilim-perfuzion (V/Q). Për shembuj të shkëmbimit të gazit në lidhje me raportin V/Q, shih Fig. 3-1. Pjesa e sipërme (A) tregon marrëdhënien ideale midis ventilimit dhe rrjedhës së gjakut dhe raportit ideal V/Q në njësinë alveolare-kapilare.

AJERIMI I HAPËSIRËS SË VDEKUR

Ajri në rrugët e frymëmarrjes nuk merr pjesë në shkëmbimin e gazit dhe ventilimi i tyre quhet ventilim i hapësirës së vdekur. Raporti V/Q në këtë rast është më i madh se 1 (shih Fig. 3-1, pjesa B). Ekzistojnë dy lloje të hapësirës së vdekur.

Oriz. 3-1.

Hapësirë ​​e vdekur anatomike- lumen i rrugëve të frymëmarrjes. Normalisht, vëllimi i tij është rreth 150 ml, me laringun që zë rreth gjysmën.

Hapësirë ​​e vdekur fiziologjike (funksionale).- të gjitha ato pjesë të sistemit të frymëmarrjes në të cilat shkëmbimi i gazit nuk ndodh. Hapësira e vdekur fiziologjike përfshin jo vetëm rrugët e frymëmarrjes, por edhe alveolat, të cilat janë të ajrosura, por jo të perfuzuara me gjak (shkëmbimi i gazit është i pamundur në alveola të tilla, megjithëse ventilimi ndodh). Vëllimi i hapësirës së vdekur funksionale (Vd) te njerëzit e shëndetshëm është rreth 30% e vëllimit të baticës (d.m.th. Vd/Vt=0.3, ku Vt është vëllimi i baticës). Rritja e Vd çon në hipoksemi dhe hiperkapni. Mbajtja e CO 2 zakonisht vërehet kur raporti Vd/Vt rritet në 0.5.

Hapësira e vdekur rritet kur alveolat mbingarkohen ose kur fluksi i ajrit zvogëlohet. Opsioni i parë vërehet me sëmundjet pulmonare obstruktive dhe ventilimin artificial të mushkërive duke ruajtur presionin pozitiv në fund të skadimit, e dyta - me dështim të zemrës (djathtas ose majtas), emboli pulmonare akute dhe emfizemë.

FAKSIONI SHUNT

Pjesa e daljes kardiake që nuk është plotësisht e ekuilibruar me gazin alveolar quhet fraksion i shuntit (Qs/Qt, ku Qt është rrjedha totale e gjakut dhe Qs rrjedha e gjakut nëpër shunt). Në këtë rast, raporti V/Q është më i vogël se 1 (shih pjesën B të Fig. 3-1). Ka dy lloje shunt.

Shant i vërtetë tregon mungesën e shkëmbimit të gazit midis gjakut dhe gazit alveolar (raporti V/Q është 0, d.m.th. njësia pulmonare është e perfuzuar, por jo e ventiluar), e cila është e barabartë me praninë e një shunti vaskular anatomik.

Përzierje venoze përfaqësohet nga gjaku që nuk është plotësisht i ekuilibruar me gazin alveolar, d.m.th. nuk i nënshtrohet oksigjenimit të plotë në mushkëri. Me rritjen e përzierjes venoze, ky shunt i afrohet një shunti të vërtetë.

Efekti i fraksionit të shuntit në presionin e pjesshëm të O 2 dhe CO 2 në gjakun arterial (përkatësisht paO 2 PaCO 2) është paraqitur në Fig. 3-2. Normalisht, fluksi i gjakut të shuntit është më pak se 10% e totalit (d.m.th., raporti Qs/Qt është më pak se 0.1, ose 10%), ndërsa rreth 90% e daljes kardiake merr pjesë në shkëmbimin e gazit. Me rritjen e fraksionit të shuntit, paO2 zvogëlohet në mënyrë progresive dhe paCO 2 nuk rritet derisa raporti Qs/Qt të arrijë në 50%. Në pacientët me një shant intrapulmonar si rezultat i hiperventilimit (për shkak të patologjisë ose për shkak të hipoksemisë), paCO 2 është shpesh nën normale.

Fraksioni i shunt përcakton aftësinë për të rritur paO 2 kur oksigjeni thithet, siç tregohet në Fig. 3-3. Me një rritje në fraksionin e shuntit (Qs/Qt), një rritje në përqendrimin e pjesshëm të oksigjenit në përzierjen e ajrit ose gazit të frymëzuar (FiO 2) shoqërohet me një rritje më të vogël të paO 2. Kur raporti Qs/Qt arrin 50%, paO 2 nuk i përgjigjet më ndryshimeve në FiO 2; . Në këtë rast, shunti intrapulmonar sillet si i vërtetë (anatomik). Bazuar në sa më sipër, është e mundur të mos përdoren përqendrimet toksike të oksigjenit nëse vlera e fluksit të gjakut të shuntit kalon 50%, d.m.th. FiO 2 mund të reduktohet pa reduktuar ndjeshëm p a O 2 . Kjo ndihmon në uljen e rrezikut të toksicitetit të oksigjenit.

Oriz. 3-2. Efekti i fraksionit të shuntit në pO2 (Nga D "Alonzo GE, Dantzger DR. Mekanizmat e shkëmbimit jonormal të gazit. Med Clin North Am 1983; 67:557-571). Oriz. 3-3. Ndikimi i fraksionit të shuntit në raportin e përqendrimit të pjesshëm të oksigjenit në përzierjen e ajrit ose gazit të frymëzuar (Nga D "Alonzo GE, Dantzger DR. Mekanizmat e shkëmbimit jonormal të gazit. Med Clin North Am 1983; 67:557-571)

Faktorët etiologjikë. Më shpesh, një rritje në fraksionin e shuntit shkaktohet nga pneumonia, edema pulmonare (natyra kardiake dhe jokardiake) dhe embolia pulmonare (PTA). Me edemën pulmonare (kryesisht jo kardiogjene) dhe TPA, shqetësimi i shkëmbimit të gazit në mushkëri të kujton më shumë një shunt të vërtetë dhe PaO 2 reagon më pak mirë ndaj ndryshimeve në FiO 2. Për shembull, në TPA, shunti është rezultat i kalimit të rrjedhës së gjakut nga zona e embolizuar (ku rrjedhja e gjakut nëpër enët është e vështirë dhe perfuzioni është i pamundur) në pjesë të tjera të mushkërive me një rritje të perfuzionit [3].

LLOGARITJA E TREGUESVE TË KËMBIMIT TË GAZIT

Ekuacionet që do të diskutohen më poshtë përdoren për të përcaktuar ashpërsinë e shqetësimeve në marrëdhëniet ventilim-perfuzion. Këto ekuacione përdoren për të studiuar funksionin pulmonar, veçanërisht në pacientët me dështim të frymëmarrjes.

HAPËSIRË E VDEKUR FIZIOLOGJIKE

Vëllimi i hapësirës së vdekur fiziologjike mund të matet duke përdorur metodën Bohr. Vëllimi i hapësirës së vdekur funksionale llogaritet bazuar në ndryshimin midis vlerave të pCO 2 në ajrin alveolar të nxjerrë dhe gjakun kapilar (arterial) (më saktë, gjakun e segmenteve terminale të kapilarëve pulmonar). Tek njerëzit e shëndetshëm në mushkëri, gjaku kapilar është plotësisht i balancuar me gazin alveolar dhe pCO 2 në ajrin alveolar të nxjerrë është pothuajse i barabartë me pCO 2 në gjakun arterial. Ndërsa hapësira e vdekur fiziologjike (d.m.th., raporti Vd/Vt) rritet, pCO 2 në ajrin e nxjerrë (PE CO 2) do të jetë më i ulët se pCO 2 në gjakun arterial. Ekuacioni i Bohr-it i përdorur për llogaritjen e raportit Vd/Vt bazohet në këtë parim:

Vd/Vt = (PaCO 2 - reCO 2) / pa CO 2. Normalisht raporti Vd/Vt = 0,3.

Për të përcaktuar paCO 2, ajri i nxjerrë mblidhet në një qese të madhe dhe mesatarja e pCO 2 në ajër matet duke përdorur një analizues CO 2 infra të kuqe. Kjo është mjaft e thjeshtë dhe zakonisht është e nevojshme në një njësi të kujdesit respirator.

FAKSIONI SHUNT

Për të përcaktuar fraksionin e shuntit (Qs/Qt), përdoret përmbajtja e oksigjenit në gjakun arterial (CaO 2), venoz të përzier (CvO 2) dhe në gjakun kapilar pulmonar (CcO 2). Ne kemi ekuacionin e shuntit:

Q s /Q t = C c O 2 - C a O 2 / (C c O 2 - C v O 2).

Normalisht, raporti Qs/Qt = 0,1.

Meqenëse CcO 2 nuk mund të matet drejtpërdrejt, rekomandohet të merrni frymë me oksigjen të pastër për të ngopur plotësisht hemoglobinën në gjakun e kapilarëve pulmonar me të (ScO 2 = 100%). Megjithatë, në këtë situatë, matet vetëm shunti i vërtetë. Frymëmarrja 100% e oksigjenit është një test shumë i ndjeshëm për praninë e shanteve, sepse kur PaO 2 është i lartë, një rënie e vogël e përqendrimit të oksigjenit arterial mund të shkaktojë një rënie të konsiderueshme të PaO 2 .

DIFERENCA ALVEOLAR-ARTERIAL OXYGEN (GRADIDENT A-a pO2)

Dallimi midis vlerave të pO 2 në gazin alveolar dhe gjakun arterial quhet diferenca alveolare-arteriale në pO 2, ose gradienti A-a pO 2. Gazi alveolar përshkruhet duke përdorur ekuacionin e mëposhtëm të thjeshtuar:

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

Ky ekuacion bazohet në faktin se pO 2 alveolare (p A O 2) varet, në veçanti, nga presioni i pjesshëm i oksigjenit në ajrin e frymëzuar (p i O 2) dhe alveolar (arterial) pCO 2 x p i O 2 - një funksion i FiO 2, presioni barometrik (P B) dhe presioni i pjesshëm i avullit të ujit (pH 2 O) në ajrin e lagësht (p i O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O). Në temperaturë normale të trupit, pH 2 O është 47 mm Hg. Koeficienti i frymëmarrjes (RQ) - marrëdhënia midis prodhimit të CO 2 dhe konsumit të O 2, dhe shkëmbimi i gazit ndodh midis zgavrës së alveolave ​​dhe lumenit të kapilarëve që e ndërthurin atë me difuzion të thjeshtë (RQ = VCO 2 / VO 2 Tek njerëzit e shëndetshëm, kur thithin ajrin e dhomës me presion normal atmosferik, gradienti A- dhe PO 2 llogaritet duke marrë parasysh treguesit e listuar (FiO 2 = 0,21, P B = 760 mm Hg, p a O 2 = 90 mm Hg, p a CO 2 = 40 mmHg, RQ = 0.8) si më poshtë:

P a O 2 = FiO 2 (P B - pH 2 O) - (paCO 2 / RQ) = 0,21 (760 - 47) - (40/0,8) = 100 mm Hg.

Vlera normale e gradientit A-a pO 2 = 10-20 mm Hg.

Normalisht, gradienti A-a pO 2 ndryshon me moshën dhe me përmbajtjen e oksigjenit në ajrin ose gazin e frymëzuar. Ndryshimi i tij me moshën është paraqitur në fund të librit (shih Shtojcën), dhe efekti i FiO 2 është paraqitur në Fig. 3-4.

Ndryshimi tipik në gradientin A-a pO2 në të rriturit e shëndetshëm në presion normal atmosferik (thithja e ajrit të dhomës ose oksigjeni i pastër) tregohet më poshtë.

Oriz. 3-4.Efekti i FiO 2 ; në gradientin A-a pO 2 dhe raportin a/A pO 2 te njerëzit e shëndetshëm.

Ka një rritje të gradientit A-a pO 2 me 5-7 mm Hg. për çdo rritje prej 10% në FiO 2. Efekti i oksigjenit në përqëndrime të larta në gradientin A-a pO 2 shpjegohet me eliminimin e veprimit të stimujve hipoksikë, të cilët çojnë në vazokonstriksion dhe ndryshime në furnizimin me gjak të zonave të mushkërive të ajrosura dobët. Si rezultat, gjaku kthehet në segmente të ajrosura dobët, gjë që mund të rezultojë në një rritje të fraksionit të shantit.

Ventilim artificial. Meqenëse presioni normal atmosferik është rreth 760 mm Hg, ventilimi artificial me presion pozitiv do të rrisë pi O 2. Presionit atmosferik duhet t'i shtohet presioni mesatar i rrugëve të frymëmarrjes, gjë që rrit saktësinë e llogaritjes. Për shembull, një presion mesatar i rrugëve të frymëmarrjes prej 30 cmH2O mund të rrisë gradientin A-a pO2 në 16 mmHg, që korrespondon me një rritje prej 60%.

RAPORTI a/A pO 2

Raporti a/A pO 2 është praktikisht i pavarur nga FiO 2, siç mund të shihet në Fig. 3-4. Kjo shpjegon ekuacionin e mëposhtëm:

a/A pO2 = 1 - (A-a pO2)/raO2

Prania e p A O 2 si në numëruesin ashtu edhe në emëruesin e formulës eliminon ndikimin e FiO 2 përmes p A O 2 në raportin a/A pO 2. Vlerat normale për raportin a/A pO 2 janë paraqitur më poshtë.

RAPORTI p A O 2 /FiO 2

Llogaritja e raportit paO 2 / FiO 2 është një mënyrë e thjeshtë për të llogaritur një tregues që lidhet mjaft mirë me ndryshimet në fraksionin e shuntit (Qs/Qt). Ky korrelacion duket si ky:

QASJA NDAJ HIPOXEMISË

Qasja ndaj hipoksemisë është treguar në Fig. 3-5. Për të përcaktuar shkakun e hipoksemisë, është e nevojshme të keni një kateter në arterien pulmonare, i cili shfaqet vetëm në pacientët në njësitë e kujdesit intensiv. Së pari, gradienti A-a pO 2 duhet të llogaritet për të përcaktuar origjinën e problemit. Një vlerë normale e gradientit tregon mungesën e patologjisë së mushkërive (për shembull, dobësi të muskujve). Një rritje në gradient tregon një shkelje të marrëdhënies ventilim-perfuzion ose një presion të ulët të pjesshëm të oksigjenit në gjakun venoz të përzier (p v O 2). Marrëdhënia midis p v O 2 dhe p a O 2 shpjegohet në seksionin vijues.

GJAK VENOZ TË PËRZIER DHE OXIGJENIM

Oksigjenimi i gjakut arterial ndodh për shkak të oksigjenit që përmbahet në gjakun venoz të përzier (arteria pulmonare), me shtimin e oksigjenit nga gazi alveolar. Me funksionin normal të mushkërive, treguesi p A O 2 përcakton kryesisht vlerën p a O 2.

Oriz. 3-5. Një qasje për të identifikuar shkakun e hipoksemisë. Shpjegimi në tekst.

Kur shkëmbimi i gazit është i shqetësuar, treguesi pa O 2 jep një kontribut më të vogël, dhe oksigjenimi venoz (d.m.th., treguesi p v O 2) - përkundrazi, jep një kontribut më të madh në vlerën përfundimtare të p a O 2, e cila tregohet në Fik. 3-6 (boshti horizontal mbi të shkon përgjatë kapilarëve; tregohet gjithashtu transporti i oksigjenit nga alveoli në kapilar). Me një ulje të metabolizmit të oksigjenit (në figurë kjo tregohet si një shunt), p a O 2 zvogëlohet. Kur shkalla e rritjes së p a O 2 është konstante por p v O 2 zvogëlohet, vlera përfundimtare e p a O 2 është e njëjtë si në situatën e mësipërme. Ky fakt tregon se mushkëritë nuk janë gjithmonë shkaku i hipoksemisë.

Efekti i p v O 2 në p a O 2 do të varet nga fraksioni i shuntit. Me një vlerë normale të rrjedhës së gjakut të shunt, p v O 2 ka një efekt të lehtë në p a O 2 . Ndërsa fraksioni i shunt rritet, p v O 2 bëhet një faktor gjithnjë e më i rëndësishëm që përcakton p a O 2 . Në raste ekstreme, një shunt 100% është i mundur, kur p v O 2 mund të jetë treguesi i vetëm që përcakton p a O 2. Rrjedhimisht, treguesi p v O 2 do të luajë një rol të rëndësishëm vetëm në pacientët me patologji pulmonare ekzistuese.

RUAJTJA E DIOKSIDEVE TË KARBONIT

Presioni i pjesshëm (tensioni) i CO 2 në gjakun arterial përcaktohet nga lidhja midis sasisë së prodhimit metabolik të CO 2 dhe shpejtësisë së çlirimit të tij nga mushkëritë:

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

ku p a CO 2 është pCO 2 arterial; VCO 2 - shkalla e formimit të CO 2; V A - ventilim alveolar minutë; K është një konstante. Ventilimi alveolar vendoset nga marrëdhënia e njohur, dhe më pas formula e mëparshme merr formën e mëposhtme:

p a CO 2 = K x,

ku ve është vëllimi minutë i nxjerrë (ajrosja minutë e matur gjatë nxjerrjes). Është e qartë nga ekuacioni se arsyet kryesore për mbajtjen e CO 2 janë si më poshtë: 1.) rritja e prodhimit të CO 2; 2) ulje e ventilimit minutor të mushkërive; 3) rritja e hapësirës së vdekur (Fig. 3-7). Secili prej këtyre faktorëve diskutohet shkurtimisht më poshtë.

Oriz. 3-6. Mekanizmat e zhvillimit të hipoksemisë. Shpjegimi në tekst.

Oriz. 3-7. Shpjegimi në tekst.

RRITJA E PRODHIMIT TË CO 2

Sasia e CO 2 mund të matet në pacientët e intubuar duke përdorur një "karrocë metabolike", e cila përdoret në kalorimetrinë indirekte. Kjo pajisje është e pajisur me një analizues CO 2 infra të kuqe, i cili mat përmbajtjen e tij në ajrin e nxjerrë (me çdo nxjerrje). Për të përcaktuar shkallën e çlirimit të CO 2, regjistrohet ritmi i frymëmarrjes.

Koeficienti i frymëmarrjes. Sasia e prodhimit të CO 2 përcaktohet nga intensiteti i proceseve metabolike dhe nga lloji i substancave (karbohidratet, yndyrat, proteinat) që oksidohen në trup. Shkalla normale e formimit të CO 2 (VCO 2) në një të rritur të shëndetshëm është 200 ml për 1 min, d.m.th. rreth 80% e shkallës së përthithjes (konsumit) të oksigjenit (vlera e zakonshme VO 2 = 250 ml/min). Raporti VCO 2 / VO 2 quhet koeficienti i frymëmarrjes (RQ), i cili përdoret gjerësisht në praktikën klinike. RQ është i ndryshëm për oksidimin biologjik të karbohidrateve, proteinave dhe yndyrave. Është më i lartë për karbohidratet (1.0), pak më i ulët për proteinat (0.8) dhe më i ulët për yndyrnat (0.7). Me ushqimin e përzier, vlera RQ përcaktohet nga metabolizmi i të tre llojeve të emërtuara të lëndëve ushqyese. RQ normale është 0.8 për personin mesatar në një dietë që ka 70% të kalorive totale nga karbohidratet dhe 30% nga yndyra. RQ diskutohet më në detaje në Kapitullin 39.

Faktorët etiologjikë. Në mënyrë tipike, një rritje në VCO 2 vërehet me sepsë, politraumë, djegie, rritje të punës së frymëmarrjes, rritje të metabolizmit të karbohidrateve, acidozë metabolike dhe në periudhën pas operacionit. Besohet se sepsa është shkaku më i zakonshëm i rritjes së VCO 2. Rritja e punës së sistemit të frymëmarrjes mund të çojë në mbajtjen e CO 2 ndërsa pacienti është i shkëputur nga aparati i frymëmarrjes artificiale nëse eliminimi i CO 2 përmes mushkërive është i dëmtuar. Konsumi i tepërt i karbohidrateve mund të rrisë RQ në 1.0 ose më të lartë dhe të shkaktojë mbajtjen e CO 2, kështu që është e rëndësishme të përcaktohet PaCO 2, e cila lidhet drejtpërdrejt me VCO 2, jo me RQ. Në të vërtetë, VCO 2 mund të rritet edhe me RQ normale (nëse VO 2 rritet gjithashtu). Marrja në konsideratë e vetëm një RQ mund të jetë mashtruese, prandaj, ky tregues nuk mund të interpretohet i izoluar nga parametrat e tjerë.

SINDROMI I HIPOVENTILIMIT ALVEOLAR

Hipoventilimi është një ulje e ajrosjes në minutë të mushkërive pa një ndryshim të rëndësishëm në funksionin e tyre (i ngjashëm me mbajtjen e frymës). Në Fig. 3-7 tregojnë se është e rëndësishme të matet gradienti A-a PO 2 për të identifikuar sindromën e hipoventilimit alveolar. Gradienti A-a PO 2 mund të jetë normal (ose i pandryshuar) nëse ka hipoventilim alveolar. Në të kundërt, patologjia kardiopulmonare mund të shoqërohet me një rritje të gradientit A-a PO 2. Përjashtim bën një vonesë e konsiderueshme e CO 2 në sëmundjet e mushkërive, kur vlera e gradientit A-a pO 2 është afër normales. Në një situatë të tillë, rritja e rezistencës së rrugëve të frymëmarrjes mund të jetë aq e theksuar sa ajri praktikisht nuk do të jetë në gjendje të arrijë alveolat (ngjashëm me mbajtjen e frymës). Shkaqet kryesore të sindromës së hipoventilimit alveolar në pacientët në njësitë e kujdesit intensiv janë dhënë në tabelë. 3-1. Nëse gradienti A-a pO 2 është normal ose i pandryshuar, atëherë gjendja e muskujve të frymëmarrjes mund të vlerësohet duke përdorur presionin maksimal të frymëmarrjes, siç përshkruhet më poshtë.

Dobësi e muskujve të frymëmarrjes. Në pacientët në njësitë e kujdesit intensiv, një sërë sëmundjesh dhe gjendjesh patologjike mund të çojnë në dobësim të muskujve të frymëmarrjes. Më të zakonshmet janë sepsa, shoku, çekuilibri i elektroliteve dhe pasojat e operacionit në zemër. Në sepsë dhe shoku, vërehet një ulje e fluksit të gjakut në diafragmë. Dëmtimi i nervit frenik mund të ndodhë gjatë operacionit nën bypass kardiopulmonar për shkak të ftohjes lokale të sipërfaqes së zemrës (shih Kapitullin 2).

Dobësia e muskujve të frymëmarrjes mund të përcaktohet duke matur presionin maksimal të frymëmarrjes (Pmpi) drejtpërdrejt në shtratin e pacientit. Për ta bërë këtë, pacienti, pasi të ketë nxjerrë frymën sa më thellë (deri në vëllimin e mbetur), duhet të thithë me përpjekje maksimale përmes një valvule të mbyllur. R MVD varet nga mosha dhe gjinia (shih Tabelën 30-2) dhe varion nga 80 deri në 130 cm kolonë uji. në shumicën e të rriturve. Mbajtja e CO 2 vërehet kur P MVD bie në 30 cm të kolonës së ujit. Duhet mbajtur mend se P MVD matet me pjesëmarrjen e të gjithë muskujve të frymëmarrjes, duke përjashtuar diafragmën. Prandaj, mosfunksionimi i vetëm i diafragmës, duke përfshirë dëmtimin e nervit frenik, mund të mungojë gjatë përcaktimit të PMV sepse muskujt ndihmës janë në gjendje të mbajnë PMV në nivelin e dëshiruar.

Tabela 3-1

Shkaqet e hipoventilimit alveolar në njësitë e kujdesit intensiv

Sindromat idiopatike. Klasifikimi i sindromave idiopatike të hipoventilimit lidhet me peshën trupore dhe kohën e ditës (ose natës). Hipoventilimi gjatë ditës në pacientët obezë quhet sindromi obez-hipoventilues (THS), një patologji e ngjashme në pacientët e dobët quhet hipoventilimi primar alveolar (PAH). Sindroma e apnesë së gjumit (apnea e natës) karakterizohet me frymëmarrje të dëmtuar gjatë gjumit dhe nuk shoqërohet kurrë me hipoventilim gjatë ditës. Gjendja e pacientëve me THS dhe sindromën e apnesë së gjumit përmirësohet me uljen e peshës së tepërt trupore; përveç kësaj, progesteroni mund të jetë efektiv në THS (shih Kapitullin 26). Funksioni i dëmtuar i nervit frenik mund të kufizojë suksesin në trajtimin e PAH.

LITERATURA

Forster RE, DuBois AB, Briscoe WA, Fisher A, eds. Mushkëritë. botimi i 3-të. Chicago: Year Book Medical Publishers, 1986.

Tisi GM. Fiziologjia pulmonare në mjekësinë klinike. Baltimore: Williams & Wilkins, 1980.

1. Dantzger DR. Shkëmbimi i gazit pulmonar. Në: Dantzger DR. ed. Kujdesi kritik kardiopulmonar. Orlando: Grune & Stratton, 1986:25-46.
2. D"Alonzo GE, Dantzger DR. Mekanizmat e shkëmbimit jonormal të gazit. Med Clin North Am 1983; 67:557-571.
3. Dantzger DR. Pabarazia e ventilimit-perfuzionit në sëmundjet e mushkërive. Gjoks 1987; 91:749-754.
4. Dantzger DR. Ndikimi i funksionit kardiovaskular në shkëmbimin e gazit. Klin Gjoks. Med 1983; 4:149-159.
5. Shapiro V. Monitorimi i gazit të gjakut arterial. Crit Care Clin 1988; 4:479-492.

MARRËDHËNIET VENTILIM-PERFUZION DHE ÇRREGULLIMET E TYRE

6. Buohuys A. Hapësirë ​​e vdekur respiratore. Në: Fenn WO, Rahn H. eds. Manuali i fiziologjisë: Frymëmarrja. Bethesda: Shoqëria Amerikane Fiziologjike, 1964: 699-714.
7. Dean JM, Wetzel RC, Rogers MC. Variablat që rrjedhin nga gazi i gjakut arterial si vlerësime të shuntit intrapulmonar tek fëmijët me sëmundje kritike. Crit Care Med 1985; 13:1029-1033.
8. Carroll G.C. Zbatimi i gabuar i ekuacionit të gazit alveolar. N Engi J Med 1985; 312:586.
9. Gilbert R, Craigley JF. Raporti i tensionit arterial/alveolar të oksigjenit. Një indeks i shkëmbimit të gazit i zbatueshëm për përqendrimet e ndryshme të oksigjenit të frymëzuar. Am Rev Respir Dis 1974; 109:142-145.
10. Harris EA, Kenyon AM, Nisbet HD, Seelye ER, Whitlock RML. Gradienti normal i tensionit alveolar-arterial të oksigjenit tek njeriu. Clin Sci 1974; 46:89-104.
11. Covelli HD, Nessan VJ, Tuttle WK. Variablat që rrjedhin nga oksigjeni në dështimin akut të frymëmarrjes. Crit Care Med 1983; 31:646-649.

SINDROMI I HIPOVENTILIMIT ALVEOLAR

12. Glauser FL, Fairman P, Bechard D. Shkaqet dhe vlerësimi i hvpercapnia kronike. Gjoks 1987; 93.755-759,
13. Praher MR, Irwin RS, Shkaqet ekstrapulmonare të dështimit të frymëmarrjes. J Kujdesi Intensiv Med 1986; 3:197-217.
14. Rochester D, Arora NS. Dështimi i muskujve të frymëmarrjes. Med Clin North Am 1983; 67:573-598.

fushat_teksti

fushat_teksti

shigjeta_lart

Rrugët e frymëmarrjes, parenkima pulmonare, pleura, korniza muskuloskeletore e gjoksit dhe diafragma përbëjnë një organ të vetëm pune përmes të cilit ventilim.

Ventilimiështë procesi i përditësimit të përbërjes së gazit të ajrit alveolar, duke siguruar furnizimin me oksigjen dhe largimin e dioksidit të karbonit të tepërt..

Intensiteti i ventilimit përcaktohet thellësia e frymëzimit Dhe frekuenca frymëmarrje.
Treguesi më informues i ventilimit pulmonar është vëllimi minutë i frymëmarrjes, përkufizohet si vëllim baticës i shumëzuar me numrin e frymëmarrjeve në minutë.
Në një burrë të rritur në qetësi, vëllimi minutë i frymëmarrjes është 6-10 l/min.
gjatë funksionimit - nga 30 në 100 l / min.
Shkalla e frymëmarrjes në pushim është 12-16 në minutë.
Për të vlerësuar aftësitë e mundshme të sportistëve dhe personave të profesioneve të veçanta, përdoret një test me ventilim maksimal arbitrar, i cili te këta persona mund të arrijë në 180 l/min.

Ventilimi i pjesëve të ndryshme të mushkërive

fushat_teksti

fushat_teksti

shigjeta_lart

Pjesë të ndryshme të mushkërive të një personi ventilohen ndryshe, në varësi të pozicionit të trupit. Kur një person është në një pozicion të drejtë, pjesët e poshtme të mushkërive ajrosen më mirë se pjesët e sipërme. Nëse një person shtrihet në shpinë, atëherë ndryshimi në ventilimin e pjesëve apikale dhe të poshtme të mushkërive zhduket, megjithatë, pjesa e pasme (dorsal) zonat e tyre fillojnë të ajrosen më mirë se ato të përparme (ventrale). Shtrirja në anën tuaj lejon që mushkëritë poshtë të ajrosen më mirë. Ventilimi i pabarabartë i pjesëve të sipërme dhe të poshtme të mushkërive kur një person është në pozicion vertikal është për shkak të faktit se presioni transpulmonar(ndryshimi i presionit në mushkëri dhe zgavrën pleurale) si një forcë që përcakton vëllimin e mushkërive dhe ndryshimet e tij, këto zona të mushkërive nuk janë të njëjta. Për shkak se mushkëritë janë të rënda, presioni transpulmonar në bazën e tyre është më i ulët se në majë. Në këtë drejtim, pjesët e poshtme të mushkërive në fund të një nxjerrjeje të qetë janë më të ngjeshura, megjithatë, gjatë thithjes ato zgjerohen më mirë se majat. Kjo shpjegon gjithashtu ajrimin më intensiv të pjesëve të poshtme të mushkërive nëse një person shtrihet në shpinë ose anash.

Hapësira e vdekur e frymëmarrjes

fushat_teksti

fushat_teksti

shigjeta_lart

Në fund të nxjerrjes, vëllimi i gazrave në mushkëri është i barabartë me shumën e vëllimit të mbetur dhe vëllimit rezervë të ekspirimit, d.m.th. përfaqëson të ashtuquajturin (FOE). Në fund të frymëzimit, ky vëllim rritet me vëllimin e baticës, d.m.th. vëllimi i ajrit që hyn në mushkëri gjatë thithjes dhe largohet prej tyre gjatë nxjerrjes.

Ajri që hyn në mushkëri gjatë thithjes mbush rrugët e frymëmarrjes dhe një pjesë e tij arrin në alveola, ku përzihet me ajrin alveolar. Pjesa e mbetur, zakonisht më e vogël, mbetet në traktin respirator, në të cilin nuk ndodh shkëmbimi i gazrave ndërmjet ajrit që përmbahet në to dhe gjakut, d.m.th. në të ashtuquajturën hapësirë ​​të vdekur.

Hapësira e vdekur e frymëmarrjes - vëllimi i traktit respirator në të cilin proceset e shkëmbimit të gazit midis ajrit dhe gjakut nuk ndodhin.
Dalloni midis hapësirës së vdekur anatomike dhe fiziologjike (ose funksionale)..

Masat anatomike të frymëmarrjes hapësirën tuaj përfaqëson vëllimin e rrugëve të frymëmarrjes, duke filluar nga hapjet e hundës dhe të gojës dhe duke përfunduar me bronkiolat respiratore të mushkërive.

Nën funksionale(fiziologjike) i vdekur hapësirë kuptojnë të gjitha ato pjesë të sistemit të frymëmarrjes në të cilat shkëmbimi i gazit nuk ndodh. Hapësira e vdekur funksionale, në ndryshim nga ajo anatomike, përfshin jo vetëm rrugët e frymëmarrjes, por edhe alveolat, të cilat janë të ajrosura, por jo të perfuzuara me gjak. Në alveola të tilla, shkëmbimi i gazit është i pamundur, megjithëse ventilimi ndodh.

Në një person të moshës së mesme, vëllimi i hapësirës së vdekur anatomike është 140-150 ml ose afërsisht 1/3 e vëllimit të baticës gjatë frymëmarrjes së qetë. Në fund të një nxjerrjeje të qetë, alveolat përmbajnë rreth 2500 ml ajër (kapaciteti i mbetur funksional), kështu që me çdo frymëmarrje të qetë, vetëm 1/7 e ajrit alveolar rinovohet.

Thelbi i ventilimit

fushat_teksti

fushat_teksti

shigjeta_lart

Kështu, ventilimi siguron hyrja e ajrit të jashtëm në mushkëri dhe një pjesë e tij në alveole dhe largimi në vend përzierjet e gazit(ajri i nxjerrë), i përbërë nga ajri alveolar dhe ajo pjesë e ajrit të jashtëm që mbush hapësirën e vdekur në fund të frymëzimit dhe hiqet së pari në fillim të nxjerrjes. Meqenëse ajri alveolar përmban më pak oksigjen dhe më shumë dioksid karboni sesa ajri i jashtëm, thelbi i ventilimit të mushkërive zbret në dërgimi i oksigjenit në alveola(kompensimi i humbjes së oksigjenit që kalon nga alveolat në gjakun e kapilarëve pulmonar) dhe duke hequr dioksidin e karbonit prej tyre(hyrja në alveola nga gjaku i kapilarëve pulmonar). Ekziston një marrëdhënie afër proporcionalitetit të drejtpërdrejtë midis nivelit të metabolizmit të indeve (shkalla e konsumit të oksigjenit nga indet dhe formimi i dioksidit të karbonit në to) dhe ventilimit të mushkërive. Përputhja e ventilimit pulmonar dhe, më e rëndësishmja, alveolare me nivelin e metabolizmit sigurohet nga sistemi i rregullimit të frymëmarrjes së jashtme dhe manifestohet në formën e një rritje të vëllimit minutë të frymëmarrjes (të dyja për shkak të rritjes së vëllimit të baticës dhe frekuencës së frymëmarrjes) me një rritje të shkallës së konsumit të oksigjenit dhe formimit të dioksidit të karbonit në inde.

Ndodh ventilimi i mushkërive, falë aktiveve procesi fiziologjik(lëvizjet respiratore), që shkakton lëvizjen mekanike të masave ajrore përgjatë traktit trakeobronkial në rrjedhat vëllimore. Në ndryshim nga lëvizja konvektive e gazeve nga mjedisi në hapësirën bronkiale, më tej transporti i gazit(kalimi i oksigjenit nga bronkiolat në alveole dhe, në përputhje me rrethanat, dioksidi i karbonit nga alveola në bronkiola) kryhet kryesisht me difuzion.

Prandaj, koncepti dallohet "ventilimi pulmonar" Dhe "ventilimi alveolar".

Ventilimi alveolar

fushat_teksti

fushat_teksti

shigjeta_lart

Ventilimi alveolar nuk mund të shpjegohet vetëm me flukset konvektive të ajrit në mushkëri të krijuara nga inhalimi aktiv. Vëllimi i përgjithshëm i trakesë dhe i 16 gjeneratave të para të bronkeve dhe bronkiolave ​​është 175 ml, tre brezat e ardhshëm (17-19) të bronkiolave ​​janë 200 ml të tjera. Nëse e gjithë kjo hapësirë, në të cilën pothuajse nuk ka shkëmbim gazi, do të "lahej" nga rrymat konvektive të ajrit të jashtëm, atëherë hapësira e vdekur e frymëmarrjes do të duhej të ishte pothuajse 400 ml. Nëse ajri i thithur hyn në alveola përmes kanaleve dhe qeseve alveolare (vëllimi i të cilave është 1300 ml) edhe me rrjedha konvektive, atëherë oksigjeni atmosferik mund të arrijë në alveola vetëm me një vëllim inhalimi prej të paktën 1500 ml, ndërsa vëllimi i zakonshëm i baticës. tek njerëzit është 400-500 ml.

Në kushtet e frymëmarrjes së qetë (frekuenca e frymëmarrjes 15 në min, kohëzgjatja e frymëmarrjes 2 s, shpejtësia mesatare vëllimore e frymëzimit 250 ml/s), gjatë frymëzimit (vëllimi baticor 500 ml), ajri i jashtëm mbush të gjithë përçueshmërinë (vëllimi 175 ml) dhe kalimtar (vëllimi 200 ml) ml) zona të pemës bronkiale. Vetëm një pjesë e vogël e saj (më pak se 1/3) hyn në kanalet alveolare, vëllimi i të cilave është disa herë më i madh se kjo pjesë e vëllimit të baticës. Me një inhalim të tillë, shpejtësia lineare e rrjedhës së ajrit të thithur në trake dhe bronke kryesore është afërsisht 100 cm/s. Për shkak të ndarjes sekuenciale të bronkeve në diametra gjithnjë e më të vegjël, me një rritje të njëkohshme të numrit të tyre dhe lumenit total të çdo gjenerate pasuese, lëvizja e ajrit të thithur përmes tyre ngadalësohet. Në kufirin e zonave përcjellëse dhe kalimtare të traktit trakeobronkial, shpejtësia lineare e rrjedhës është vetëm rreth 1 cm / s; në bronkiolat e frymëmarrjes zvogëlohet në 0,2 cm / s, dhe në kanalet alveolare dhe qeset - në 0,02 cm / s.

Kështu, shpejtësia e rrjedhave konvektive të ajrit që lindin gjatë frymëzimit aktiv dhe shkaktohen nga ndryshimi midis presionit të ajrit në mjedis dhe presionit në alveola në pjesët distale të pemës trakeobronkiale është shumë e vogël, dhe ajri hyn në alveola nga kanalet alveolare dhe qeset alveolare me konveksion me një shpejtësi të vogël lineare. Sidoqoftë, sipërfaqja totale e seksionit kryq jo vetëm të kanaleve alveolare (mijëra cm2), por edhe të bronkiolave ​​të frymëmarrjes që formojnë zonën e tranzicionit (qindra cm2) është mjaft e madhe për të siguruar transferimin e difuzionit të oksigjenit nga pjesët distale të pema bronkiale në alveola, dhe gazi i dioksidit të karbonit - në drejtim të kundërt.

Falë difuzionit, përbërja e ajrit në rrugët e frymëmarrjes të zonës së frymëmarrjes dhe të tranzicionit i afrohet përbërjes alveolare. Prandaj, lëvizja e difuzionit të gazeve rrit volumin e alveolarit dhe zvogëlon vëllimin e hapësirës së vdekur. Përveç zonës së madhe të difuzionit, ky proces sigurohet edhe nga një gradient i rëndësishëm i presioneve të pjesshme: në ajrin e thithur, presioni i pjesshëm i oksigjenit është 6,7 kPa (50 mm Hg) më i lartë se në alveola, dhe presioni i pjesshëm i dioksidi i karbonit në alveola është 5.3 kPa (40 mm Hg) më i madh se në alveola. Hg) më shumë se në ajrin e frymëzuar. Brenda një sekonde, për shkak të difuzionit, përqendrimet e oksigjenit dhe dioksidit të karbonit në alveola dhe strukturat e afërta (qeset alveolare dhe kanalet alveolare) pothuajse barazohen.

Prandaj, duke filluar nga gjenerata e 20-të, ventilimi alveolar sigurohet ekskluzivisht me difuzion. Për shkak të mekanizmit të difuzionit të lëvizjes së oksigjenit dhe dioksidit të karbonit, nuk ka kufi të përhershëm midis hapësirës së vdekur dhe hapësirës alveolare në mushkëri. Në rrugët e frymëmarrjes ekziston një zonë brenda së cilës ndodh procesi i difuzionit, ku presioni i pjesshëm i oksigjenit dhe dioksidit të karbonit ndryshon, përkatësisht, nga 20 kPa (150 mm Hg) dhe 0 kPa në pjesën proksimale të pemës bronkiale në 13.3 kPa ( 100 mm Hg .art.) dhe 5.3 kPa (40 mmHg) në pjesën distale të tij. Kështu, përgjatë traktit bronkial ka një pabarazi shtresë pas shtrese të përbërjes së ajrit nga atmosferik në alveolar (Fig. 8.4).

Fig.8.4. Skema e ventilimit alveolar.
"a" - sipas të vjetëruar dhe
“b” - sipas koncepteve moderne MP - hapësirë ​​e vdekur;
AP - hapësira alveolare;
T - trake;
B - bronke;
DB - bronkiolet respiratore;
AH - kanalet alveolare;
AM - qese alveolare;
A - alveola.
Shigjetat tregojnë rrjedhat konvektive të ajrit, pikat tregojnë zonën e shkëmbimit të difuzionit të gazrave.

Kjo zonë zhvendoset në varësi të mënyrës së frymëmarrjes dhe, para së gjithash, në shkallën e thithjes; sa më e madhe të jetë shpejtësia e inhalimit (d.m.th., si rezultat, aq më i madh është vëllimi minutor i frymëmarrjes), aq më distalisht përgjatë pemës bronkiale rrjedhjet konvektive shprehen me një shpejtësi që mbizotëron mbi shpejtësinë e difuzionit. Si rezultat, me rritjen e vëllimit minutë të frymëmarrjes, hapësira e vdekur rritet dhe kufiri midis hapësirës së vdekur dhe hapësirës alveolare zhvendoset në drejtimin distal.

Prandaj, hapësira anatomike e vdekur (nëse përcaktohet nga numri i gjeneratave të pemës bronkiale, në të cilën difuzioni ende nuk ka rëndësi) ndryshon në të njëjtën mënyrë si hapësira e vdekur funksionale - në varësi të vëllimit të frymëmarrjes.

Ventilimi

Si hyn ajri në alveola?

Ky dhe dy kapitujt e ardhshëm shqyrtojnë se si ajri i frymëzuar hyn në alveola, si kalojnë gazrat përmes barrierës alveolare-kapilare dhe si largohen nga mushkëritë përmes qarkullimit të gjakut. Këto tre procese sigurohen përkatësisht nga ventilimi, difuzioni dhe rrjedhja e gjakut.

Oriz. 2.1. Diagrami i mushkërive. Janë dhënë vlerat tipike të vëllimeve dhe shpejtësisë së rrjedhës së ajrit dhe gjakut. Në praktikë, këto vlera ndryshojnë ndjeshëm (sipas J.B. West: Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange. Oxford, Blackwell, 1977, f. 3, me modifikime)

Në Fig. Figura 2.1 tregon një paraqitje skematike të mushkërive. Bronket, të cilat formojnë rrugët e frymëmarrjes (shih Fig. 1.3), përfaqësohen këtu nga një tub (hapësirë ​​e vdekur anatomike). Nëpërmjet tij, ajri hyn në seksionet e shkëmbimit të gazit të kufizuar nga membrana alveolare-kapilare dhe gjaku i kapilarëve pulmonar. Me çdo frymëmarrje, rreth 500 ml ajër hyn në mushkëri (vëllimi i baticës). Nga Fig. 2.1 tregon se vëllimi i hapësirës së vdekur anatomike është i vogël në krahasim me vëllimin e përgjithshëm të mushkërive, dhe vëllimi i gjakut kapilar është shumë më i vogël se vëllimi i ajrit alveolar (shih gjithashtu Fig. 1.7).

Vëllimet e mushkërive

Përpara se të kaloni në matjet dinamike të ventilimit, është e dobishme të rishikoni shkurtimisht vëllimet "statike" të mushkërive. Disa prej tyre mund të maten duke përdorur një spirometër (Fig. 2.2). Gjatë nxjerrjes, zilja e spirometrit ngrihet dhe stilolapsi regjistrues ulet. Amplituda e lëkundjeve të regjistruara gjatë frymëmarrjes së qetë korrespondon me vëllimi baticës. Nëse subjekti merr frymë thellë, dhe pastaj nxjerr sa më thellë të jetë e mundur, atëherë vëllimi që korrespondon kapaciteti vital i mushkërive(VEL). Sidoqoftë, edhe pas nxjerrjes maksimale, pak ajër mbetet në to - vëllimi i mbetur(OO). Vëllimi i gazit në mushkëri pas nxjerrjes normale quhet kapaciteti i mbetur funksional(FOE).

Kapaciteti i mbetur funksional dhe vëllimi i mbetur nuk mund të maten duke përdorur një spirometër të thjeshtë. Për ta bërë këtë, ne aplikojmë metodën e hollimit të gazit (Fig. 2.3), e cila përbëhet nga sa vijon. Rrugët e frymëmarrjes të subjektit janë të lidhura me një spirometër që përmban një përqendrim të njohur të gazit helium, i cili është praktikisht i patretshëm në gjak. Subjekti bën disa inhalime dhe nxjerrje, si rezultat i të cilave përqendrimet e heliumit në spirometër dhe në mushkëri barazohen. Meqenëse nuk ka humbje të heliumit, është e mundur të barazohen sasitë e tij para dhe pas barazimit të përqendrimeve, përkatësisht të barabarta me C 1 X V 1 (përqendrimi X vëllimi) dhe ME 2 X X (V 1 +V 2). Prandaj, V 2 = V 1 (C 1 -C 2) / C 2. Në praktikë, gjatë barazimit të përqendrimeve, në spirometër i shtohet oksigjen (për të kompensuar përthithjen e këtij gazi nga subjekti i testimit) dhe dioksidi i karbonit i çliruar përthithet.

Kapaciteti i mbetur funksional (FRC) gjithashtu mund të matet duke përdorur një pletismograf të përgjithshëm (Fig. 2.4). Është një dhomë e madhe e mbyllur, që të kujton një kabinë telefonike me pagesë, me subjektin brenda.

Oriz. 2.2. Vëllimet e mushkërive. Ju lutemi vini re se kapaciteti i mbetur funksional dhe vëllimi i mbetur nuk mund të maten me spirometri.

Oriz. 2.3. Matja e kapacitetit të mbetur funksional (FRC) duke përdorur metodën e hollimit të heliumit

Në fund të një nxjerrjeje normale, përdoret një prizë për të mbyllur gojën përmes së cilës subjekti merr frymë dhe atij i kërkohet të bëjë disa lëvizje frymëmarrjeje. Kur përpiqet të thithë, përzierja e gazit në mushkëritë e tij zgjerohet, vëllimi i tyre rritet dhe presioni në dhomë rritet me një ulje të vëllimit të ajrit në të. Sipas ligjit Boyle-Mariotte, produkti i presionit dhe vëllimit në një temperaturë konstante është një vlerë konstante. Kështu, P1V1 == P2(V1 -deltaV), ku P 1 dhe P 2 janë presioni në dhomë, përkatësisht, para dhe gjatë përpjekjes për të thithur, V 1 është vëllimi i dhomës para kësaj përpjekje, dhe AV është ndryshimi në vëllimin e dhomës (ose mushkërive). Prej këtu mund të llogaritet AV.

Më pas, duhet të zbatoni ligjin Boyle-Marriott për ajrin në mushkëri. Këtu marrëdhënia do të duket kështu: P 3 V 2 = P 4 (V 2 + AV), ku P 3 dhe P 4 janë presioni në zgavrën me gojë, përkatësisht, para dhe gjatë përpjekjes për të thithur, dhe V 2 është FRC, e cila llogaritet sipas kësaj formule.

Oriz. 2.4. Matja e FRC duke përdorur pletismografinë e përgjithshme. Kur subjekti përpiqet të marrë frymë me rrugët e frymëmarrjes të bllokuara, vëllimi i mushkërive të tij rritet pak, presioni në rrugët e frymëmarrjes zvogëlohet dhe presioni në dhomë rritet. Nga këtu, duke përdorur ligjin Boyle-Marriott, mund të llogarisni vëllimin e mushkërive (për më shumë detaje, shihni tekstin)

Metoda e pletismografisë së përgjithshme mat vëllimin total të ajrit në mushkëri, duke përfshirë zonat që nuk komunikojnë me zgavrën e gojës për shkak të bllokimit të rrugëve të tyre të frymëmarrjes (shih, për shembull, Fig. 7.9). Në të kundërt, metoda e hollimit të heliumit siguron vetëm vëllimin e ajrit që komunikon me zgavrën me gojë, d.m.th., që merr pjesë në ventilim. Tek të rinjtë e shëndetshëm, këto dy vëllime janë pothuajse të njëjta. Tek personat që vuajnë nga sëmundjet pulmonare, volumi i përfshirë në ventilim mund të jetë dukshëm më i vogël se totali, pasi një sasi e madhe gazesh izolohet në mushkëri për shkak të pengimit (mbylljes) të rrugëve të frymëmarrjes.

Ventilimi

Le të supozojmë se me çdo nxjerrje, 500 ml ajër hiqen nga mushkëritë (Fig. 2.1) dhe se kryhen 15 lëvizje respiratore në minutë. Në këtë rast, vëllimi total i nxjerrë në 1 minutë është 500X15 = 7500 ml/min. Ky është i ashtuquajturi ventilim i përgjithshëm, ose volum minutor frymëmarrje. Vëllimi i ajrit që hyn në mushkëri është pak më i madh, pasi thithja e oksigjenit tejkalon pak lirimin e dioksidit të karbonit.

Megjithatë, jo i gjithë ajri i thithur arrin në hapësirën alveolare, ku ndodh shkëmbimi i gazit. Nëse vëllimi i ajrit të thithur është 500 ml (si në figurën 2.1), atëherë 150 ml mbeten në hapësirën e vdekur anatomike dhe (500-150) X15 = 5250 ml ajër atmosferik kalon në zonën e frymëmarrjes të mushkërive në minutë. Kjo sasi quhet ventilimi alveolar.Është me rëndësi të madhe sepse korrespondon me sasinë e "ajrit të pastër" që mund të marrë pjesë në shkëmbimin e gazit (në mënyrë të rreptë, ventilimi alveolar matet me sasinë e ajrit të nxjerrë, jo të thithur, por diferenca në vëllime është shumë e vogël).

Ventilimi i përgjithshëm mund të matet lehtësisht duke i kërkuar subjektit të marrë frymë përmes një tubi me dy valvola që lejojnë ajrin të hyjë në rrugët e frymëmarrjes kur thith dhe e lëshon atë në një qese të veçantë kur nxjerr. Ventilimi alveolar është më i vështirë për t'u vlerësuar. Një mënyrë për të përcaktuar këtë është matja e vëllimit të hapësirës së vdekur anatomike (shih më poshtë) dhe llogaritja e ventilimit të saj (vëllimi X shkalla e frymëmarrjes). Vlera që rezulton zbritet nga ventilimi total i mushkërive.

Llogaritjet duken kështu (Fig. 2.5). Le të shënojmë V t, V p, V a, përkatësisht vëllimin e baticës, vëllimin e hapësirës së vdekur dhe vëllimin e hapësirës alveolare. Pastaj V T = V D + V A , 1)

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

ku n është frekuenca e frymëmarrjes; prandaj,

ku V është vëllimi për njësi të kohës, V E është ventilimi pulmonar total i frymëmarrjes (i vlerësuar nga ajri i nxjerrë), V D dhe V A janë ventilim i hapësirës së vdekur dhe ventilim alveolar, përkatësisht (një listë e përgjithshme e shënimeve është dhënë në shtojcë). Kështu,

Vështirësia me këtë metodë është se vëllimi i hapësirës së vdekur anatomike është i vështirë për t'u matur, megjithëse me një gabim të vogël mund të supozohet se është i barabartë me një vlerë të caktuar.

1) Duhet theksuar se V A është sasia e ajrit që hyn në alveola me një frymëmarrje, dhe jo sasia totale e ajrit alveolar në mushkëri.

Oriz. 2.5 . Ajri që largohet nga mushkëritë kur nxirrni (vëllimi i baticës, V D) vjen nga hapësira anatomike e vdekur (Vo) dhe alveola (va). Dendësia e pikave në figurë korrespondon me përqendrimin e CO 2. F - përqendrimi i pjesshëm; I-ajri inspirator; E-ajri i frymëmarrjes. Cm. për krahasim fig. 1.4 (nga J. Piiper me modifikime)

Tek njerëzit e shëndetshëm, ventilimi alveolar mund të llogaritet edhe nga përmbajtja e CO 2 në ajrin e nxjerrë (Fig. 2.5). Meqenëse shkëmbimi i gazit nuk ndodh në hapësirën e vdekur anatomike, në fund të frymëzimit ai nuk përmban CO 2 (përmbajtja e papërfillshme e CO 2 në ajrin atmosferik mund të neglizhohet). Kjo do të thotë se CO2 hyn në ajrin e nxjerrë ekskluzivisht nga ajri alveolar, nga ku kemi ku Vco 2 është vëllimi i CO 2 i nxjerrë për njësi të kohës. Prandaj,

V A = Vco 2 x 100 / % CO 2

Vlera e % CO 2 /100 shpesh quhet përqendrimi i pjesshëm i CO 2 dhe emërtohet Fco 2 . Ventilimi alveolar mund të llogaritet duke pjesëtuar sasinë e CO 2 të nxjerrë me përqendrimin e këtij gazi në ajrin alveolar, i cili përcaktohet në pjesët e fundit të ajrit të nxjerrë duke përdorur një analizues CO 2 me shpejtësi të lartë. Presioni i pjesshëm i CO 2 РСО 2) është proporcional me përqendrimin e këtij gazi në ajrin alveolar:

Pco 2 = Fco 2 X K,

ku K është një konstante. Nga këtu

V A = V CO2 / P CO2 x K

Meqenëse te njerëzit e shëndetshëm Pco 2 në ajrin alveolar dhe në gjakun arterial janë pothuajse të njëjta, Pco 2 në gjakun arterial mund të përdoret për të përcaktuar ventilimin alveolar. Marrëdhënia e tij me Pco 2 është jashtëzakonisht e rëndësishme. Pra, nëse niveli i ventilimit alveolar zvogëlohet përgjysmë, atëherë (me një shpejtësi konstante të formimit të CO 2 në trup) P CO2. në ajrin alveolar dhe gjaku arterial do të dyfishohen.

Hapësirë ​​e vdekur anatomike

Hapësira e vdekur anatomike është vëllimi i rrugëve ajrore përcjellëse (Fig. 1.3 dhe 1.4). Normalisht, është rreth 150 ml, duke u rritur me frymëzim të thellë, pasi bronket shtrihen nga parenkima e mushkërive përreth. Sasia e hapësirës së vdekur varet gjithashtu nga madhësia e trupit dhe qëndrimi. Ekziston një rregull i përafërt sipas të cilit për një person ulur është afërsisht i barabartë në mililitra me peshën trupore në paund (1 paund == 453,6 g).

Vëllimi i hapësirës së vdekur anatomike mund të matet duke përdorur metodën Fowler. Në këtë rast, subjekti merr frymë përmes një sistemi valvulash dhe përmbajtja e azotit matet vazhdimisht duke përdorur një analizues me shpejtësi të lartë që merr ajrin nga një tub duke filluar nga gryka (Fig. 2.6, L). Kur një person nxjerr frymë pas thithjes së 100% Oa, përmbajtja e N2 rritet gradualisht ndërsa ajri i hapësirës së vdekur zëvendësohet nga ajri alveolar. Në fund të nxjerrjes, regjistrohet një përqendrim pothuajse konstant i azotit, i cili korrespondon me ajrin e pastër alveolar. Kjo pjesë e kurbës shpesh quhet "pllajë" alveolare, megjithëse edhe te njerëzit e shëndetshëm nuk është plotësisht horizontale, dhe në pacientët me lezione të mushkërive mund të rritet në mënyrë të pjerrët. Me këtë metodë regjistrohet edhe vëllimi i ajrit të nxjerrë.

Për të përcaktuar vëllimin e hapësirës së vdekur, ndërtohet një grafik që lidh përmbajtjen e N 2 me vëllimin e nxjerrë. Më pas në këtë grafik vizatohet një vijë vertikale në mënyrë që zona A (shih Fig. 2.6.5) të jetë e barabartë me sipërfaqen B. Vëllimi i hapësirës së vdekur korrespondon me pikën e kryqëzimit të kësaj drejtëze me boshtin e abshisave. Në fakt, kjo metodë jep vëllimin e rrugëve të frymëmarrjes përçuese deri në "pikën e mesit" të kalimit nga hapësira e vdekur në ajrin alveolar.

Oriz. 2.6. Matja e vëllimit të hapësirës së vdekur anatomike duke përdorur analizuesin e shpejtë N2 duke përdorur metodën Fowler. A. Pas thithjes nga një enë me oksigjen të pastër, subjekti nxjerr frymën dhe përqendrimi i N 2 në ajrin e nxjerrë fillimisht rritet dhe më pas mbetet pothuajse konstant (lakorja praktikisht arrin një pllajë, që korrespondon me ajrin e pastër alveolar). B. Varësia e përqendrimit nga vëllimi i nxjerrë. Vëllimi i hapësirës së vdekur përcaktohet nga pika e kryqëzimit të boshtit x me një vijë vertikale me pika të vizatuar në atë mënyrë që zonat e A dhe B të jenë të barabarta

Hapësirë ​​e vdekur funksionale

Ju gjithashtu mund të matni vëllimin e hapësirës së vdekur Metoda e Bohr-it. Nga ris2s. 2.5 është e qartë se CO 2 i nxjerrë vjen nga ajri alveolar, dhe jo nga ajri i hapësirës së vdekur. Nga këtu

vt x-fe==va x fa.

Sepse

v t = v a + v d,

v a =v t -v d ,

pas zëvendësimit marrim

VT xFE=(VT-VD)-FA,

prandaj,

Meqenëse presioni i pjesshëm i një gazi është proporcional me përmbajtjen e tij, ne shkruajmë (ekuacioni i Bohr-it)

ku A dhe E i referohen përkatësisht ajrit të nxjerrë alveolar dhe të përzier (shih shtojcën). Gjatë frymëmarrjes së qetë, raporti i vëllimit të hapësirës së vdekur ndaj vëllimit të baticës është normalisht 0,2-0,35. Tek njerëzit e shëndetshëm, Pco2 në ajrin alveolar dhe në gjakun arterial është pothuajse i njëjtë, kështu që mund të shkruajmë ekuacionin e Bohr si më poshtë:

asp2"SO-g ^COg

Duhet theksuar se metodat Fowler dhe Bohr matin tregues paksa të ndryshëm. Metoda e parë jep vëllimin e rrugëve të frymëmarrjes përçuese deri në nivelin ku ajri që hyn gjatë frymëzimit përzihet shpejt me atë tashmë në mushkëri. Ky vëllim varet nga gjeometria e traktit respirator, i cili degëzohet shpejt me një rritje të seksionit kryq total (shih Fig. 1.5) dhe pasqyron strukturën e sistemit të frymëmarrjes. Në këtë drejtim, quhet anatomike hapesire e vdekur. Metoda Bohr përcakton vëllimin e atyre pjesëve të mushkërive në të cilat CO2 nuk hiqet nga gjaku; duke qenë se ky tregues lidhet me punën e organit quhet funksionale hapësirë ​​(fiziologjike) e vdekur. Në individë të shëndetshëm, këto vëllime janë pothuajse të njëjta. Sidoqoftë, në pacientët me lezione të mushkërive, treguesi i dytë mund të tejkalojë ndjeshëm të parin për shkak të pabarazisë së rrjedhës së gjakut dhe ventilimit në pjesë të ndryshme të mushkërive (shih Kapitullin 5).

Dallimet rajonale në ventilim

Deri më tani, ne kemi supozuar se ventilimi i të gjitha pjesëve të mushkërive të shëndetshme është i njëjtë. Megjithatë, u zbulua se rajonet e tyre të poshtme ishin të ajrosura më mirë se rajonet e tyre të sipërme. Kjo mund të demonstrohet duke i kërkuar subjektit të thithë një përzierje gazi me ksenon radioaktiv (Fig. 2.7). Kur 133 Xe hyn në mushkëri, rrezatimi që lëshon depërton në gjoks dhe kapet nga numëruesit e rrezatimit të ngjitur në të. Në këtë mënyrë ju mund të matni vëllimin e ksenonit që hyn në pjesë të ndryshme të mushkërive.

Oriz. 2.7. Vlerësimi i dallimeve rajonale në ventilim duke përdorur ksenon radioaktiv. Subjekti thith një përzierje të këtij gazi dhe intensiteti i rrezatimit matet me metra të vendosur jashtë gjoksit. Mund të shihet se ventilimi në mushkëritë e një personi në një pozicion të drejtë dobësohet në drejtim nga seksionet e poshtme në pjesën e sipërme.

Në Fig. Figura 2.7 paraqet rezultatet e marra duke përdorur këtë metodë në disa vullnetarë të shëndetshëm. Mund të shihet se niveli i ventilimit për njësi vëllimi është më i lartë në pjesët e poshtme të mushkërive dhe gradualisht zvogëlohet drejt majave të tyre. Është treguar se nëse subjekti shtrihet në shpinë, diferenca në ajrosjen e pjesëve apikale dhe të poshtme të mushkërive zhduket, megjithatë, zonat e tyre të pasme (dorsale) fillojnë të ventilohen më mirë se ato të përparme (ventrale). Shtrirja në anën tuaj lejon që mushkëritë poshtë të ajrosen më mirë. Arsyet për dallime të tilla rajonale në ventilim diskutohen në kapitullin. 7.