Легочный газообмен. Вентиляционный эквивалент

Обновлено: 28.03.2024

Диффузионная способность легких по монооксиду углерода

Диффузионная способность легких по монооксиду углерода (DLCO) – мера способности газа переходить из альвеол через альвеолярный эпителий и капиллярный эндотелий в эритроциты. DLCO зависит не только от области и толщины альвеолярно-капиллярной мембраны, но также от объема крови в легочных капиллярах. Распределение альвеолярного объема и вентиляции также вызывает изменение показателя.

DLCO определяется с помощью анализа воздуха на содержание монооксида кислорода (СО) в конце выдоха, после того как пациент вдыхает незначительное количество СО, задерживает дыхание и выдыхает. Определяемые показатели DLCO должны быть соотнесены с альвеолярным объемом (который оценивается разведением гелия Легочные объемы

Причины снижения DLCO

Заболевания, которые прежде всего повреждают легочную сосудистую сеть, такие как первичная легочная гипертензия Легочная гипертензия Легочная гипертензия – это повышение давления в малом круге кровообращения. В большинстве случаев она является вторичной, в некоторых случаях – идиопатической. При легочной гипертензии происходит. Прочитайте дополнительные сведения и тромбоэмболия легочной артерии Тромбоэмболия Легочной Артерии (ТЭЛА) Тромбоэмболия легочной артерии – это окклюзия легочных артерий тромбами любого происхождения, чаще всего образующихся в крупных венах ног или малого таза. Факторами риска тромбоэмболии легочной. Прочитайте дополнительные сведения и легочный фиброз Идиопатический легочный фиброз Идиопатический легочный фиброз (ИЛФ), наиболее распространенная форма идиопатической интерстициальной пневмонии, вызывает прогрессирующий фиброз легких. Жалобы и симптомы появляются постепенно. Прочитайте дополнительные сведения A). Снижение DLCO также наблюдается у больных после резекции легкого, поскольку объем легких уменьшается, но DLCO соответствует или даже превышает норму при коррекции на VA, поскольку в оставшемся легком увеличивается площадь поверхности сосудов. Пациенты с анемией часто имеют более низкую DLCO, которую необходимо корректировать в зависимости от цветного показателя крови

Причины повышения DLCO

Условия, при которых значения DLCO будут выше, чем прогнозировалось, включают

Во время сердечной недостаточности DLCO увеличивается предположительно вследствие повышения объема крови в легочных капиллярах из-за повышенных легочных венозного и артериального давлений. При эритроцитемии увеличение DLCO обусловлено увеличением количества эритроцитов, а также из-за сосудистого наполнения вследствие возрастания легочного давления, обусловленного повышенной вязкостью крови. При альвеолярном кровотечении эритроциты также могут связывать монооксид углерода в альвеолярном пространстве, увеличивая DLCO. При астме увеличение DLCO связывают с увеличением перфузируемых сосудов, однако согласно некоторым данным, не исключено влияние различных факторов роста, индуцирующих неоангиогенез.

Пульсоксиметрия

Чрескожная пульсоксиметрия оценивает сатурацию кислорода (SpО2) капиллярной крови по поглощению света от светоиспускающих диодов, помещенных в клипсу для пальца или датчик на пластыре. В целом результаты чрезвычайно точные и коррелируют с сатурацией кислорода с погрешностью в пределах 5% (SaО2). Результаты могут быть менее точными у пациентов с

Очень пигментированная кожа

Выраженной системной вазоконстрикцией

Результаты пульсоксиметрии также менее точны при наличии накрашенных ногтей у пациентов.

Пульсоксиметрия способна определять содержание только оксигемоглобина или дезоксигемоглобина, но не другие формы гемоглобина (например, карбоксигемоглобин, метгемоглобин); данные фракции завышают показатели SpO2, когда их ошибочно принимают за оксигемоглобин.

Исследование газового состава артериальной крови (ГСАК)

Исследование газового состава артериальной крови проводится для получения точных значений парциального давления кислорода в артериальной крови (PaO2), парциального давления углекислого газа в артериальной крови (PaCO2) и pH артериальной крови; эти показатели, откорректированные с учетом температуры пациента, позволяют рассчитать уровень бикарбоната (который может также быть измерен непосредственно в венозной крови) и SaO2. С помощью исследования газового состава также можно точно измерить уровень карбоксигемоглобина и метгемоглобина.

Обычно для взятия образцов артериальной крови используется лучевая артерия. Поскольку артериальная пункция может в редких случаях приводить к тромбозу и ухудшению перфузии дистальных отделов, вначале выполняется тест Аллена. Он позволяет оценить адекватность коллатерального кровообращения. При выполнении этой пробы одновременно пережимаются лучевая и локтевая артерии до тех пор, пока рука пациента не станет бледной. После этого локтевую артерию отпускают, в то время как давление на лучевую артерию продолжается. Появление розовой окраски во всей руке в течение 7 секунд после ослабления давления указывает на адекватный кровоток через локтевую артерию.

В стерильных условиях игла калибром 22–25G, присоединенная к гепаринизированному шприцу, вводится проксимальнее места максимальной пульсации лучевой артерии и продвигается немного дистальнее в артерию, пока не восстановится пульсация. Систолическое артериальное давление обычно является достаточным, чтобы выдвинуть поршень шприца обратно. После забора 3–5 мл крови игла быстро извлекается, и место пункции сильно прижимается для осуществления гемостаза. Одновременно образец артериальной крови помещается в лед (для уменьшения потребления кислорода и продукции углекислого газа лейкоцитами) и посылается в лабораторию.

Оксигенация

Гипоксемия – это снижение парциального давления кислорода (PO2) в артериальной крови; гипоксия – это снижение РO2 в тканях. Исследование газового состава точно определяет наличие гипоксемии, которая обычно определяется как достаточно низкое значение РаO2, способное уменьшить SaO2 ниже 90% (т.е. РаO2 60 мм рт.ст.). Патологические формы гемоглобина (например, метгемоглобин), более высокая температура, низкий pH и высокий уровень 2,3-дифосфоглицерата уменьшают гемоглобин SaO2, несмотря на адекватный РаO2, как показано на кривой диссоциации оксигемоглобина.

Кривая диссоциация оксигемоглобина

Насыщение артериальной крови оксигемоглобином соответствует P o 2. P o 2 при сатурации 50% (P50) обычно соответствует 27 мм.рт.ст.

Кривая диссоциации смещается вправо при увеличении концентрации ионов водорода (Н + ), увеличении в эритроцитах 2,3-дифосфоглицерата, повышении температуры (Т) и увеличении P co 2.

Снижение уровня Н + , ДФГ, температуры и P co 2 вызывает смещение кривой влево.

Гемоглобин, характеризующийся смещением кривой вправо, имеет пониженное сродство к кислороду, а гемоглобин, характеризующийся смещением кривой влево, имеет повышенное сродство к кислороду.

Причины гипоксемии классифицируют в зависимости от значения (повышение или норма) альвеолярно-артериального градиента PО2 по кислороду ([A-а]DО2), который определяется как разница между альвеолярным напряжением кислорода (PAО2) и PaО2. РAO2 рассчитывается следующим образом:

где FIO2 – содержание кислорода во вдыхаемом воздухе (например, в комнатном воздухе – 0,21), Patm – барометрическое атмосферное давление (например, 760 мм рт.ст. на уровне моря), PH2O – парциальное давление водяного пара (обычно 47 мм рт.ст.), PaСО2 – измеренное парциальное давление углекислого газа в артериальной крови, R – дыхательный коэффициент, который принимают за 0,8 у пациента в состоянии покоя при обычном питании.

Для пациентов, находящихся на уровне моря при дыхания комнатным воздухом, FIO2 = 0,21 и (A-а) DO2 можно упростить следующим образом:

Гипоксемия с повышенным (А-а) DO2

Гипоксемия с повышенным (Aa)DO2 вызвана

Низкое вентиляционно-перфузионное (V/Q) соотношение (разновидность вентиляционно-перфузионного несоответствия)

Шунтирование крови справа налево

Серьезное нарушение диффузионной способности

Низкое отношение V/Q (вентиляционно-перфузный индекс) является наиболее распространенной причиной гипоксемии. Она вносит свой вклад в усиление гипоксемии при ХОБЛ Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) – ограничение воздушного потока, вызванное воспалительным ответом на вдыхаемые токсины, чаще всего сигаретный дым. Менее распространенными причинами. Прочитайте дополнительные сведения

Шунтирование крови справа налево является ярким примером низкого вентиляционно-перфузионного соотношения. При шунтировании дезоксигенированная легочная артериальная кровь поступает в левую половину сердца, не пройдя через вентилируемые сегменты легкого. Шунтирование может проходить через паренхиму легкого, через патологические связи между легочными артериальными и венозными сосудами или через патологические анатомические структуры в сердце (например, открытое овальное отверстие). При наличии подобного шунтирования справа налево устранить гипоксемию с помощью кислородотерапии не представляется возможным.

Сниженная диффузионная способность редко встречается изолированно; обычно она сопровождается низким вентиляционно-перфузионным соотношениями. Поскольку кислород полностью насыщает гемоглобин только после контакта крови с воздухом, гипоксемия из-за сниженной диффузионной способности встречается только при увеличенном сердечном выбросе (например, во время физической нагрузки), при низком атмосферном давлении (например, на высоте в горах) или при разрушении > 50% легочной паренхимы. Как при низким вентиляционно-перфузионном соотношении, (A-a)DO2 увеличен, но PaO2 может быть быстро увеличен благодаря увеличению FIO2. Гипоксемия, развивающаяся вследствие нарушения диффузионной способности, корректируется с помощью кислородотерапии.

Легочный газообмен. Вентиляционный эквивалент

Легочный газообмен. Вентиляционный эквивалент

Функция внешнего дыхания имеет целью поглощение кислорода и выделение углекислоты, то есть газообмен между наружным воздухом и кровью, практически осуществляющийся на этапе альвеолярный воздух — кровь легочных капилляров. Кроме поглощения кислорода, в легких существует еще потребление кислорода, то есть тканевый газообмен, или фактическое использование кислорода тканями организма.

Считается, что в физиологических условиях поглощение кислорода соответствует его потреблению, иначе говоря, потребность регулирует поглощение (А. Г. Дембо, 1957). Однако, ограничивая себя проблемой изучения внешнего дыхания, в дальнейшем мы будем говорить только о поглощении кислорода.

Поглощение кислорода, измеряемое в миллилитрах в минуту, может считаться основным показателем легочного газообмена. Выделение (элиминация) углекислоты представляет большую трудность в определении и имеет меньшее значение в выявлении функциональных нарушений внешнего дыхания, так как в силу значительно более высокой диффузионной способности углекислоты нарушение ее выделения возникает значительно позже, чем поглощения кислорода.

Измерение дыхательного коэффициента (ДК). обозначающего отношение поглощения кислорода к выделению углекислоты в единицу времени, имеет также весьма малое практическое значение в диагностике нарушений функции внешнего дыхания.

легочный газообмен

Для получения наглядного представления о соотношении вентиляции и газообмена принято определять специальные коэффициенты. Это так называемый вентиляционный эквивалент (Anthoni) и коэффициент использования кислорода (Herbst).
Вентиляционный эквивалент (сокращенное обозначение—ВЭ) высчитывается по формуле: ВЭ=МОД (в мл)/поглощение кислорода (в мл).

У здоровых людей ВЭ колеблется от 2 до 3, в среднем составляя 2,4. При уменьшении эффективности вентиляции ВЭ увеличивается.
В отечественной литературе для определения эффективности вентиляции чаще применяется коэффициент использования кислорода (сокращенное обозначение — КИО2), определяющий количество миллилитров кислорода, поглощаемое в легких из каждого литра вентилируемого воздуха. У здоровых людей в покое КИ02 колеблется от 35 до 45 мл/л, в среднем составляя 40 мл/л.

Показателем, отражающим состояние газообмена, диффузии и вентиляции, является газовый состав альвеолярного воздуха.
Альвеолярным воздухом называется газ, остающийся в легких после спокойного выдоха. Для анализа газового состава альвеолярного воздуха используют последнюю порцию воздуха при максимальном выдохе. Парциальное давление кислорода и углекислоты в альвеолярном воздухе высчитывается на основании процентного состава газов, атмосферного давления и напряжения водяных паров. У здоровых людей в покое при нормальном атмосферном давлении в альвеолярном воздухе содержится около 14—16% кислорода и 4,5—5,5% углекислоты и соответственно парциальное давление кислорода составляет 110 мм ртутного столба и углекислоты — 40 мм.

Учебное видео - показатели ФВД (спирометрии) в норме и при болезни


Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Оценка функциональной системы внешнего дыхания и газообмена в динамике физиологической беременности Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Хохлов В. П., Малышев В. В., Протопопова Н. В.

Основной задачей вешнего и внутреннего дыхания является поддержание адекватного газового состава крови, обеспечение оптимального для метаболизма кислородно-углекислого режима. В динамике физиологической беременности сохраняется устойчивость показателя pH и стабильность доставки и утилизации кислорода.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Хохлов В. П., Малышев В. В., Протопопова Н. В.

Сравнительная характеристика показателей КЩС и газов крови у перво- и повторнобеременных женщин по триместрам беременности

Влияние тиотриазолина на механизмы транспорта кислорода кровью и L-аргинин-NO систему при экспериментальном остром панкреатите

Особенности течения и исходов беременности в зависимости от объема и своевременности терапии сифилиса

Estimation of functional system of external respiration and gas exchange in dynamics of physiological pregnancy

The main task of external and internal respiration is support of adequate gas composition of blood, providing oxygenous-carbonate balance, optimum for metabolism. In dynamics of physiological pregnancy stability of pH index and oxygen delivery and utility are kept.

Текст научной работы на тему «Оценка функциональной системы внешнего дыхания и газообмена в динамике физиологической беременности»

В.П. Хохлов, В.В. Малышев, Н.В. Протопопова

ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ И ГАЗООБМЕНА В ДИНАМИКЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ

Иркутский областной клинический консультативно-диагностический центр (Иркутск)

НЦ МЭ СО ВСНЦ РАМН (Иркутск) Иркутский государственный институт усовершенствования врачей (Иркутск)

Основной задачей вешнего и внутреннего дыхания является поддержание адекватного газового состава крови, обеспечение оптимального для. метаболизма кислородно-углекислого режима. В динамике физиологической беременности сохраняется устойчивость показателя. pH и. стабильность доставки. и. утилизации кислорода.

Ключевые слова: внешнее дыхание, тканевое дыхание, адаптационная реакция, физиологическая беременность

ESTIMATION OF FUNCTIONAL SYSTEM OF EXTERNAL RESPIRATION AND GAS EXCHANGE IN DYNAMICS OF PHYSIOLOGICAL PREGNANCY

V.P. Khokhlov, V.V. Malishev, N.V. Protopopova

Irkutsk Regional Diagnostic Center, Irkutsk Scientific Center of Medical Ecology ESSC SB RAMS, Irkutsk Irkutsk State Institute of Physicians’ Training, Irkutsk

The main task of external and internal respiration is support of adequate gas composition of blood, providing oxygenous-carbonate balance, optimum, for metabolism.. In dynamics of physiological pregnancy stability of pH index and oxygen delivery and. utility are kept.

Key words: external respiration, tissue respiration, adaptative reaction, physiological pregnancy

Основной задачей системы внешнего дыхания является поддержание адекватного газового состава крови [1]. Само по себе поступление 02 в организм и удаление из него С02 не может обеспечить оптимального для метаболизма кислородно-углекислого режима. Постоянно меняющиеся режимы деятельности организма, связанные с потреблением 02 и выделением С02, могут влиять на дыхательный гомеостаз организма. Однако, несмотря на всевозможные возмущающие факторы, а беременность можно считать таковым, способные нарушить дыхательный гомеостаз, организм способен при различных условиях существования поддерживать их оптимум в крови и тканях. Эту функцию и выполняет рассматриваемая функциональная система.

Правильная перестройка работы аппарата внешнего дыхания во время беременности имеет огромное значение в поддержании обменных процессов и функций жизненно важных органов матери, своевременной утилизации продуктов жизнедеятельности, совместного существования матери и плода. Своевременная доставка кислорода к плоду и выделение углекислого газа играют огромную роль в исходе беременности и родов [4].

Целью данной работы было изучение работы внешнего и внутреннего дыхания у беременных с физиологической беременностью на всех сроках гестации.

КЛИНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БОЛЬНЫХ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для достижения поставленной цели обследовано 166 женщин, находившихся на диспансерном учете. Нами произведено формирование групп обследованных пациенток на основании наличия факторов риска развития гестоза, и клинических проявлений гестоза на момент исследования. Диагноз «гестоз» устанавливался на основании анамнеза, клинических и лабораторных данных (повышение артериального давления, отеки, протеинурия, гипопротеинемия, гиперкоагуляция). Для обследования отбирались женщины с легкой степенью тяжести гестоза, критерии которого оценивались по общепринятой классификации МКБ-10. Контрольную группу составили женщины с физиологическим течением беременности без хронических заболеваний и отклонений со стороны сердечно-сосудистой и респираторной системы. В группе факторов риска учитывалось наличие хронических заболеваний сердечно-сосудистой, респираторной, мочевыделительной, эндокринной систем.

Группа женщин с факторами риска составила 45 беременных женщин; группа беременных с ге-стозом — 42 пациентки; контрольная группа — 79 пациенток.

В группе женщин, обследованных нами как угрожаемых по развитию гестоза, в сроке 37 — 40 недель беременности у 6 (14 %) пациенток бере-

менность осложнилась гестозом легкой степени тяжести. В связи с этим нами был произведен анализ указанной группы путем автоматического распределения больных по группам с помощью методического распознавания образов для выяснения однородности группы способом группирования объектов в признаковом пространстве методом совместного использования гиперсфер и потенциальных функций [5]. В результате полученных данных была доказана однородность группы по всем показателям, учитывая статистически достоверные показатели различий между группами с использованием 1-критерия при p < 0,001.

Для оценки правильности формирования пациентов в соответственные группы нами был про-

веден кластерный анализ [2], который предназначен для классификации наблюдений в однородные группы, методом иерархической кластеризации, состоящей в объединении наиболее сходных наблюдений. За коэффициент сходства принимали стандартизированное т-мерное евклидово расстояние. В результате проведенного анализа при коэффициенте сходства равном 3,75 получены 2 группы с распределением пациентов по принятому нами принципу с достоверностью 90,9 %.

Обследование проводилось в сроки 9—14 недель, 23 — 24 недели, 33 — 34 недели беременности. Наблюдение за пациентками продолжалось до окончания беременности и выписки из родильного дома. Для изучения работы внешнего и внутрен-

Основные изменения параметров кислотно-основного состояния крови в состоянии покоя при физиологической беременности в динамике (М ± т)

Небеременные (контроль) n = 31 Физиологическая беременность

1 триместр n = 30 2 триместр n = 27 3 триместр n = 26

РН крови (7,37-7,45) (усл. ед.) 7,44 ± 0,02 7,41 ± 0,01 р2_1 < 0,05 Р2-3 < 0,05 р2-4 < 0,05 7,44 ± 0,02 р3-1 >0,01 р3-4 > 0,05 7,46 ± 0,02 р4-1 > 0,05

Парциальное давление углекислого газа РСО2 (мм рт. ст.) (N = 32-43) 39,01 ± 0,92 35,68 ± 0,46 р2-1 < 0,05 Р2-3 >0,05 р 2-4 > 0,05 36,00 ± 0,70 р3-1 < 0,01 р3-4 >0,05 36,76 ± 0,76 р4-1 < 0,05

Парциальное давление кислорода РО2 (мм рт. ст.) (N = 71-104) 78,43 ± 1,59 75,96 ± 1,63 р2-1 > 0,05 Р2-3 < 0,05 р2-4 >0,05 80,22 ± 2,16 р3-1 > 0,01 р3-4 > 0,05 78,98 ± 1,56 р4-1 > 0,05

Насыщение кислорода Sat О2 (%) (N = 94-98) 95,66 ± 0,33 94,8 ± 0,32 р2-1 > 0,05 р2-3 > 0,05 р2-4 > 0,05 95,66 ± 0,39 р3-1 > 0,05 р3-4 > 0,05 96,07 ± 0,32 р4-1 > 0,05

Общая емкость буферных систем ВВ (ммоль/л) (N = 45-52) 49,50 ± 0,85 46,09 ± 0,39 р2-1 < 0,05 р2-3 >0,05 р2-4 < 0,05 47,92 ± 0,73 р3-1 >0,05 р3-4 > 0,05 49,87 ± 1,06 р4-1 > 0,05

Избыток (дефицит) оснований BE (ммоль/л) (n = -2 - +3) 1,54 ± 0,85 -1,83 ± 0,39 р2-1 < 0,05 р2-3 >0,05 р2-4 > 0,05 -0,02 ± 0,72 р3-1 < 0,05 р3-4 < 0,05 1,92 ± 1,05 р4-1 >0,01

Истинный бикарбонат НСО3- (мэкв/л) (N = 21-26) 25,67 ± 0,65 22,11 ± 0,32 р2-1 < 0,05 р2-3 >0,05 р2-4 < 0,05 23,66 ± 0,52 р3-1 < 0,05 р3-4 >0,05 25,54 ± 0,94 р4-1 > 0,05

Основные изменения параметров кислотно-основного состояния крови после ФН при физиологической беременности в динамике (M ± m)

Небеременные (контроль) n = 31 Физиологическая беременность

1 триместр n = 30 2 триместр n = 27 3 триместр n = 26

РН крови (7,37-7,45) (усл. ед.) 7,35 ± 0,01 7,37 ± 0,01 р2_1 < 0,05 Р2-3 < 0,05 р2-4 < 0,05 7,40 ± 0,01 р3_1 >0,01 р3_4 > 0,05 7,41 ± 0,02 р4_1 > 0,05

Парциальное давление углекислого газа РСО2 (мм рт. ст.) (N = 32-43) 39,57 ± 0,92 33,47 ± 0,47 р2_1 < 0,05 Р2-3 >0,05 р2-4 > 0,05 35,58 ± 0,80 р3_1 < 0,01 р3_4 >0,05 36,33 ± 1,16 р4_1 < 0,05

Парциальное давление кислорода РО2 (мм рт. ст.) (N = 71-104) 91,40 ± 1,98 88,24 ± 2,14 р2_1 > 0,05 Р2-3 < 0,05 р2-4 >0,05 90,52 ± 2,03 р3_1 > 0,01 р3_4 > 0,05 96,63 ± 3,95 р4_1 > 0,05

Насыщение кислорода Sat О2 (%) (N = 94-98) 96,18 ± 0,30 95,98 ± 0,24 р2_1 > 0,05 р2_3 > 0,05 р2-4 > 0,05 96,69 ± 0,24 р3_1 > 0,05 р3_4 > 0,05 97,01 ± 0,27 р4_1 > 0,05

Общая емкость буферных систем ВВ (ммоль/л) (N = 45-52) 44,53 ± 1,01 42,64 ± 0,70 р2_1 < 0,05 р2_3 >0,05 р2_4 < 0,05 45,84 ± 0,83 р3_1 >0,05 р3_4 > 0,05 46,68 ± 1,35 р4_1 > 0,05

Избыток (дефицит) оснований BE (ммоль/л) (n = -2 - +3) -3,38 ± 1,00 _5,27 ± 0,70 р2_1 < 0,05 р2_3 >0,05 р2_4 > 0,05 _2,08 ± 0,82 р3_1 < 0,05 р3_4 < 0,05 —1,26 ± 1,34 р4_1 >0,01

Истинный бикарбонат НСО3- (мэкв/л) (N = 21-26) 21,78 ± 0,92 18,97 ± 0,60 р2_1 < 0,05 р2_3 >0,05 р2_4 < 0,05 21,92 ± 0,77 р3_1 < 0,05 р3_4 >0,05 22,87 ± 1,30 р4_1 > 0,05

него дыхания у беременных с физиологической беременностью были проведены исследования в спокойном состоянии на различных сроках беременности, и после выполнения нагрузочного теста с использованием метода спироэргометрии с исследованием газов крови после выполнения нагрузки.

В состоянии покоя представленные показатели газообмена во всех группах соответствовали норме (табл. 1) и не выходили за пределы «нормальных» границ до конца беременности. Это показывает, что определяющая гомеостатическая система, поддерживающая нормальный метаболизм тканей и органов работает стабильно.

Для понимания, насколько надежны происходящие адаптационные перестройки, была рассмотрена реакция на физическую нагрузку (ФН).

Для понимания адекватности анализа полученных результатов (исключение влияний нарушений собственно механики дыхания) была исследована функция внешнего дыхания. Результаты этого исследования представлены в таблице 3.

Газообмен, происходящий в организме на альвеолярно-капиллярной мембране, является началом сложных физиологических процессов, таких как эритроцитарный транспорт и «разгрузка» O2 в периферических тканях с одновременным удалением СО2, поэтому нормальное дыхание обус-

Показатели внешнего дыхания при физиологической беременности в динамике (М ± т)

Небеременные (контроль) n = 31 Физиологическая беременность

1 триместр n = 30 2 триместр n = 27 3 триместр n = 26

Индекс Тиффно FVCi/FVC (%) 70,88 ± 6,26 64,8 ± 5,9 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 65,2 ± 5,4 Р3-1 > 0,05 Р3-4 > 0,05 67,5 ± 7,5 Р4-1 > 0,05

Общая емкость легких TLC %pred (% от должной) 106,04 ± 7,08 106,1 ± 9,4 р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 р2-4 > 0,05 102,4 ± 9,1 Р3-4 > 0,05 Р3-1 > 0,05 102,1 ± 9,1 Р4-1 > 0,05

Внутригрудной объем ITGV %pred (% от должной) 105,03 ± 8,81 101,7 ± 23,3 р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 р2-4 > 0,05 103,3 ± 12,9 Р3-1 > 0,05 Р3-4 > 0,05 97,8 ± 14,2 Р4-1 > 0,05

Остаточный объем RV %pred (% от должной) 102,75 ± 11,8 104,3 ± 16,4 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 95,9 ± 15,4 Р3-4 > 0,05 Р3-1 > 0,05 93,8 ± 14,6 Р4-1 > 0,05

Общее сопротивление дыхательный путей (ДП) Rtot (kPa*s/l) 0,24 ± 0,03 0,24 ± 0,04 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 0,23 ± 0,03 Р3-4 > 0,05 Р3-1 > 0,05 0,25 ± 0,04 Р4-1 > 0,05

Сопротивление вдоха дыхательных путей (ДП) R¡n (kPa*s/l) 0,22 ± 0,03 0,22 ± 0,04 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 0,22 ± 0,03 Р3-1 > 0,05 Р3-4 > 0,05 0,22 ± 0,03 Р4-1 > 0,05

Сопротивление выдоха дыхательных путей (ДП) Rex (kPa*s/l) 0,26 ± 0,03 0,26 ± 0,05 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 0,25 ± 0,03 Р3-4 > 0,05 Р3-1 > 0,05 0,25 ± 0,03 Р4-1 > 0,05

Вентиляционный эквивалент EqCO2 (усл. ед.) 25,13 ± 1,99 27,4 ± 1,52 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 27,8 ± 2,1 Р3-4 > 0,05 Р3-1 > 0,05 29,2 ± 1,6 Р4-1 > 0,05

Вентиляционный эквивалент EqO2 (усл. ед.) 24,21 ± 2,13 26,9 ± 2,11 Р2-1 > 0,05 Р2-3 > 0,05 Р2-4 > 0,05 27,2 ± 2,6 Р3-1 > 0,05 Р3-4 > 0,05 28,2 ± 1,8 Р4-1 < 0,05

ловлено интеграцией функции легких, сердечнососудистой системы и крови [3].

Результаты исследования структуры легочных объемов, механики дыхания и вентиляционных способностей легких, как в состоянии покоя, так

и после выполнения физической нагрузки показали, что до конца физиологической беременности сохраняется функциональная полноценность всей системы внешнего дыхания. Данные показатели не отличаются от таковых контрольной груп-

пы и соответствуют «нормальным» значениям, несмотря на некоторую структурную перестройку, связанную с увеличением размеров матки к концу беременности. Равнозначность условий доставки кислорода позволило провести сравнительный анализ качества адаптационных реакций организма матери на уровне тканевого дыхания.

Буферные системы организма играют первостепенную роль в поддержании относительного узкого диапазона pH, в котором протекают физиологические клеточные и внеклеточные процессы. Главной буферной системой является система «СО2 — бикарбонат», которая действует во внеклеточной и внутриклеточной среде. Анион бикарбоната присутствует в большинстве жидкостей организма и составляет обширный буферный резервуар. Реагируя с ионами водорода, он образует угольную кислоту, поэтому между СО2 и бикарбонатом всегда существует равновесие [3].

Если концентрация бикарбоната снижается, а РС02 остается постоянным, то снижается и pH. Напротив, если концентрация бикарбоната растет, а РС02 остается без изменений, то pH повышается. Если же РС02 изменяется так, что бикарбонат сохраняет значение не менее 20 мэкв/л, то pH сохраняет свое значение. Поэтому роль вентиляции в поддержании кислотно-основного состояния играет ключевую роль как в возникновении кислотно-основных нарушений, так и в модулировании изменений pH [3].

Результаты исследования функции внешнего и внутреннего дыхания, полученные нами в динамике физиологической беременности, показывают, что в течение всего срока гестации сохраняется устойчивость основополагающего показателя,

как pH. В состоянии покоя устойчивость взаимоотношений «бикарбонат — PCO2» определяется стабильностью доставки и утилизации кислорода (PO2, SatO2). На фоне физической нагрузки увеличивается вентиляционный эквивалент по кислороду, и компенсирует некоторое повышение показателя PCO2 у беременных к концу срока гестации, сохраняя стабильность взаимоотношений «бикарбонат — PCO2» и тем самым, поддерживая на должном уровне показатель pH.

Таким образом, представленные результаты иллюстрируют пример адекватной адаптационной реакции функциональной системы, поддерживающей устойчивое состояние тканевых метаболических процессов в организме матери на фоне физиологической беременности.

1. Аганезова Е.С. Газы и кислотно-щелочное состояние крови: Руководство по клинической физиологии дыхания / Е.С. Аганезова. — Л., 1980. - С. 182-208.

2. Боровиков В. Программа Statistica для студентов и инженеров / И. Боровиков. — М.: КомпьютерПресс, 2001. — 301 с.

3. Гриппи А.М. Патофизиология легких: Пер. с англ. / Под ред. А.М. Грипии. — М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999. — 267 с.

4. Кулаков В.И. Клиническая трансфузиоло-гия в акушерстве, гинекологии и неонатологии / В.И. Кулаков, В.Н. Серов, А.М. Абубакирова. — М.: «Триада Х», 2001. — 336 с.

5. Рожкова Н.Ю. Группирование объектов в признаковом пространстве методом совместного использования гиперсфер и потенциальных функций / Н.Ю. Рожкова, М.А. Алферова, И.М. Миха-левич // № свидетельства 2004610614. — М., 2001.

Оценка функций дыхания

Оценка функций дыхания

Дыхание — это единый процесс, осуществляемый целостным организмом и состоящий из трех неразрывных звеньев:
а) внешнего дыхания, то есть газообмена между внешней средой и кровью легочных капилляров;
б) переноса газов, осуществляемого системами кровообращения;
в) внутреннего (тканевого) дыхания, то есть газообмена между кровью и клеткой, в процессе которого клетки потребляют кислород и выделяют углекислоту.

Система внешнего дыхания

Система внешнего дыхания состоит из легких, верхних дыхательных путей и бронхов, грудной клетки и дыхательных мышц (межреберные, диафрагма и др.). Внешнее дыхание обеспечивает обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, то есть насыщение венозной крови кислородом и освобождение ее от избытка углекислоты, что свидетельствует о взаимосвязи функции внешнего дыхания с регуляцией кислотно-щелочного равновесия. В физиологии дыхания функцию внешнего дыхания разделяют на три основные процесса — вентиляцию, диффузию и перфузию (кровоток в капиллярах легких).

Под вентиляцией следует понимать обмен газа между альвеолярным и атмосферным воздухом. От уровня альвеолярной вентиляции зависит постоянство газового состава альвеолярного воздуха.

Альвеолярная вентиляция равна разности между объемом дыхания в минуту и объемом «мертвого» пространства, умноженной на число дыханий в минуту. Объем вентиляции зависит прежде всего от потребности организма в кислороде при выведении определенного количества углекислого газа, а также от состояния дыхательных мышц, проходимости бронхов и пр. Не весь вдыхаемый воздух достигает альвеолярного пространства, где происходит газообмен. Если объем вдыхаемого воздуха равен 500 мл, то 150 мл остается в «мертвом» пространстве, и за минуту через дыхательную зону легких в среднем проходит (500 мл — 150 мл) х 15 (частота дыхания) = 5250 мл атмосферного воздуха. Эта величина называется альвеолярной вентиляцией. «Мертвое» пространство возрастает при глубоком вдохе, его объем зависит также от массы тела и позы обследуемого.

Диффузия — это процесс пассивного перехода кислорода из легких через альвеоло-капиллярную мембрану в гемоглобин легочных капилляров, с которыми кислород вступает в химическую реакцию.

Перфузия (орошение) легких кровью по сосудам малого круга. Об эффективности работы легких судят по соотношению между вентиляцией и перфузией. Указанное соотношение определяется числом вентилируемых альвеол, которые соприкасаются с хорошо перфузируемыми капиллярами. При спокойном дыхании у человека верхние отделы легкого расправляются полнее, чем нижние. При вертикальном положении нижние отделы перфузируются кровью лучше, чем верхние.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция повышается параллельно увеличению потребления кислорода, причем при максимальных нагрузках у тренированных лиц она может возрастать в 20—25 раз по сравнению с состоянием покоя и достигать 150 л/мин и более. Такое увеличение вентиляции обеспечивается возрастанием частоты и объема дыхания, причем частота может увеличиться до 60—70 дыханий в минуту, а

дыхательный объем — с 15 до 50% жизненной емкости легких (Н. Monod, М. Pottier, 1973). В возникновении гипервентиляции при физических нагрузках важную роль играет раздражение дыхательного центра в результате высокой концентрации углекислого газа и водородных ионов при высоком уровне молочной кислоты в крови.

Гипервентиляция, вызываемая физическими нагрузками, всегда ниже максимальной вентиляции, и увеличение диффузной способности кислорода в легких во время работы также не является предельным. Поэтому, если отсутствует легочная патология, дыхание не ограничивает мышечную работу. Важный показатель — потребление кислорода — отражает функциональное состояние кардиореспи-раторной системы. Существует связь между факторами циркуляции и дыхания, влияющими на объем потребляемого кислорода. Во время физических нагрузок потребление кислорода значительно увеличивается. Это предъявляет повышенные требования к функции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Поэтому кардиореспираторная система при мышечной работе подвержена изменениям, которые зависят от интенсивности физических нагрузок.
Исследование функции внешнего дыхания в спорте позволяет наряду с системами кровообращения и крови оценить функциональное состояние спортсмена в целом и его резервные возможности. Исследование начинают со сбора анамнеза, затем переходят к осмотру, перкуссии и аускультации. Осмотр позволяет определить тип дыхания, установить наличие или отсутствие одышки (особенно при тестировании) и т.п. Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение ребер. При этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы — на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается. У спортсменов, как правило, смешанный тип дыхания, где участвуют оба механизма увеличения объема грудной клетки.

Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности легких. Изменения в легких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление легких, туберкулез и др.).

Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухоносных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки — различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д. Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам. Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа. Наиболее удобно спирографическое исследование, при котором на движущейся бумажной ленте записывается кривая — спирограмма.

По этой кривой, зная масштаб шкалы аппарата и скорость движения бумаги, определяют следующие показатели легочной вентиляции: частоту дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыхания (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), максимальную вентиляцию легких (МВЛ), остаточный объем легких (ОО), общую емкость легких (ОЕЛ). Кроме того, исследуется сила дыхательной мускулатуры, бронхиальная проходимость и др.
Легочная вентиляция связана с функцией дыхательных мышц (рис.3). Движения легких совершаются в результате сокращения дыхательных мышц в сочетании с движениями частей грудной стенки и диафрагмы.

Дыхательные мышцы — это те мышцы, сокращение которых изменяет объем грудной клетки. Вдох создается расширением грудной клетки (полости) и всегда является активным процессом. Обычно главную роль во вдохе играет диафрагма. При усиленном вдохе сокращаются дополнительные группы мышц.
Выдох в покое происходит пассивно вследствие постепенного снижения активности мышц, создающих условия для вдоха. Расслабление связанных с дыханием мышц придает грудной клетке положение пассивного выдоха. При усиленном выдохе в дополнение к другим мышечным группам действуют внутренние межреберные мышцы, а также брюшные мышцы.

Объем легких при вдохе не всегда одинаков. Объем воздуха, вдыхаемый при обычном вдохе и выдыхаемый

при обычном выдохе, называется дыхательным воздухом (ДВ).
Остаточный воздух (ОВ) — объем воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение легких. Частота дыхания (ЧД) — количество дыханий в 1 мин. Определение ЧД производят по спирограмме или по движению грудной клетки. Средняя частота дыхания у здоровых лиц — 16—18 в минуту, у спортсменов — 8—12. В условиях максимальной нагрузки ЧД возрастает до 40—60 в 1 мин.
Глубина дыхания (ДО) — объем воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300—800 мл. Минутный объем дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания. В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком — это так называемое «мертвое» пространство. Часть дыхательного объема, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объемом. С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция — наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объемом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров. МОД измеряется произведением ЧД на ДО. У здоровых лиц ЧД — 16—18 в минуту, а ДО колеблется в пределах 350—750 мл, у спортсменов ЧД — 8—12 мл, а ДО — 900—1300 мл. Увеличение МОД (гипервентиляция) наблюдается вследствие возбуждения дыхательного центра, затруднения диффузии кислорода и др.

В покое МОД составляет 5—6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20—25 раз и достигать 120— 150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определенного момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД. Даже при самой тяжелой нагрузке МОД никогда не превышает 70—80% уровня максимальной вентиляции. Расчет должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода — КИ). Его можно рассчитать по формуле:должное потребление кислорода / 40, а должную величину поглощения кислорода рассчитывают по формуле: должный основной обмен (в ккал) / 7,07 где должный основной определяют по таблицам Гаррис-Бенедикта; 7,07 — число, полученное при умножении калорийной ценности 1 л кислорода (4,91 ккал) на число минут в сутках (1440 мин) и деленное на 1000.

Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между МОД и величиной потребления кислорода. В состоянии покоя 1 л кислорода в легких поглощается из 20—25 л воздуха. При тяжелой физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30—35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной нагрузке уменьшается. Это свидетельствует о более экономном дыхании у тренированных лиц.

Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объема легких, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5—4 л, а у мужчин — 3,5—5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л.
Абсолютные значения ЖЕЛ мало показательны из-за индивидуальных колебаний. При оценке состояния обследуемого рекомендуется рассчитывать «должные» величины.

Для расчета ЖЕЛ обычно используют формулу Anthony и Vernath (1961), в основу которой положена величина основного обмена (ккал/24 ч). Ее находят по таблицам Гаррис-Бенедикта соответственно полу, возрасту и массе тела. ДЖЕЛ = величина основного обмена (ккал) х к, где к — коэффициент: 2,3 у женщин, 2,6 — у мужчин. Величину основного обмена (ккал) определяем по таблицам Гаррис-Бенедикта, где находят фактор роста (Б) и фактор веса (А). Сумма А + Б и есть должная величина основного обмена. Должный основной обмен, как и ЖЕЛ, зависит от пола, возраста, роста и веса, легко определяется по специальным таблицам и выражается в килокалориях. Для выражения отношения в процентах

фактической ЖЕЛ к должной пользуются формулой:
фактическая ЖЕЛ / должная ЖЕЛ х 100
ЖЕЛ считается нормальной, если составляет 100% должной величины. Для оценки ДЖЕЛ можно пользоваться номограммой (рис.4, 5). ЖЕЛ выражается в процентах к ДЖЕЛ.

Общая емкость легких (ОЕЛ) представляет собой сумму ЖЕЛ и остаточного объема легких, то есть того воздуха, который остается в легких после максимального выдоха и может быть определен только косвенно. У молодых здоровых лиц — 75— 80%. ОЕЛ занимает ЖЕЛ, а остальное приходится на остаточный объем. У спортсменов доля ЖЕЛ в структуре ОЕЛ увеличивается, что благоприятно отражается на эффективности вентиляции.

Максимальная вентиляция легких

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — это предельно возможное количество воздуха, которое может быть провентилировано через легкие в единицу времени.
Обычно форсированное дыхание проводится в течение 15 с и умножается на 4. Это и будет величина МВЛ. Большие колебания МВЛ снижают диагностическую ценность определения абсолютного значения этих величин. Поэтому полученную величину МВЛ приводят к должной. Для определения должной МВЛ пользуются формулой — должная МВЛ = 1/2ЖЕЛ х 35; или с использованием основного обмена по таблице А. Теличинаса (1968); или по номограмме.

Снижение МВЛ происходит вследствие уменьшения объема вентилируемой легочной ткани и снижения бронхиальной проходимости, гиподинамии. У мужчин в возрасте 20—30 лет МВЛ колеблется от 100 до 180 (в среднем 140 л/мин), у женщин — от 70 до 120 л/мин. У высокорослых спортсменов с хорошо развитой дыхательной мускулатурой МВЛ иногда достигает 350 л/мин, у спортсменок — 250 л/мин (W. Hollmann, 1972).
Таким образом МВЛ наиболее точно и полно характеризует функцию внешнего дыхания в сравнении с другими спирографическими показателями

Для оценки бронхиальной проходимости

Для оценки бронхиальной проходимости используют тест ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких). Обследуемому предлагают максимально глубоко вдохнуть и быстро выдохнуть. ФЖЕЛ у здоровых лиц ниже ЖЕЛ на 200—300 мл. Тиффно предложил измерять ФЖЕЛ за первую секунду. В норме ФЖЕЛ за секунду составляет не менее 70% ЖЕЛ. Пневмотахометрия проводится пневмотахометром Б.Е. Вотчала. Методом пневмотахометрии определяют скорость воздушной струи при максимально быстром вдохе и выдохе. У здоровых лиц этот показатель колеблется у мужчин от 5 до 8 л/с, у женщин — от 4 до 6 л/с. Отмечена зависимость пневмотахометрического показателя от ЖЕЛ и возраста. Обнаружено, что чем больше ЖЕЛ, тем выше максимальная скорость выдоха. Пневмотахометрический показатель зависит от бронхиальной проходимости, силы дыхательной мускулатуры спортсмена, его возраста, пола и функционального состояния. Величину максимальной скорости выдоха сравнивают с должными величинами, рассчитанными по формуле: должная величина выдоха = ЖЕЛ х 1,2. Разница фактической и должной величин у здоровых людей не должна быть более 15% от должного уровня. У здоровых лиц показатель выдоха больше вдоха. С повышением тренированности отмечается преобладание максимальной скорости вдоха над выдохом. Увеличение скорости вдоха у спортсменов объясняется повышением резервных возможностей легких. Объем воздуха, остающегося в легких после максимального выдоха (ОО) наиболее полно и точно характеризует газообмен в легких. Одним из основных показателей внешнего дыхания является газообмен (анализ респираторных газов — углекислоты и кислорода в альвеолярном воздухе), то есть поглощение кислорода и выведение углекислоты. Газообмен характеризует внешнее дыхание на этапе «альвеолярный воздух — кровь легочных капилляров». Он исследуется методом газовой хроматографии.

Общая емкость легких во время нагрузки может несколько уменьшаться из-за увеличения внутриторакального объема крови. В состоянии покоя дыхательный объем (ДО) составляет 10-15% ЖЕЛ (450-600 мл), при физической нагрузке может достигать 50% ЖЕЛ. Таким образом, у людей с большой ЖЕЛ дыхательный объем в условиях интенсивной физической работы может составлять 3—4 л. Как видно на рис. 49, ДО увеличивается главным образом за счет резервного объема вдоха. Резервный объем выдоха даже при тяжелой физической нагрузке изменяется незначительно. Поскольку во время физической работы остаточный объем увеличивается, а функциональная остаточная емкость практически не изменяется, ЖЕЛ несколько уменьшается. Пробы Штанге и Генчи дают некоторое представление о способности организма противостоять недостатку кислорода.

Проба Штанге

Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40—50 с; спортсмены высокой квалификации — до 5 мин, а спортсменки — от 1,5 до 2,5 мин. С улучшением физической подготовленности в результате адаптации к двигательной гипоксии время задержки нарастает. Следовательно, увеличение этого показателя при повторном обследовании расценивается (с учетом других показателей), как улучшение подготовленности (тренированности) спортсмена.

Проба Генчи

После неглубокого вдоха сделать выдох и задержать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания составляет 25—30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60—90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко уменьшается. Значение проб Штанге и Генчи увеличивается, если вести наблюдения постоянно, в динамике.

Показатели внешнего дыхания: частота, ритм, глубина, легочные объемы

Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и парциальное давление кислорода и углекислого газа в артериальной крови и по другим параметрам. Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами открытого и закрытого типа.

Параметры дыхательной системы.

Остаточный воздух (ОВ) - объём воздуха, оставшийся в невозвратившихся в исходное положение лёгких.

Глубина дыхания (ДО) - объём воздуха спокойного вдоха или выдоха при одном дыхательном цикле. Глубина дыхания зависит от роста, веса, пола и функционального состояния спортсмена. У здоровых лиц ДО составляет 300-800 мл.

Минутный объём дыхания (МОД) характеризует функцию внешнего дыхания.

В спокойном состоянии воздух в трахее, бронхах, бронхиолах и в неперфузируемых альвеолах в газообмене не участвуют, так как не приходит в соприкосновение с активным легочным кровотоком - это так называемое "мёртвое" пространство. Часть дыхательного объёма, которая участвует в газообмене с легочной кровью, называется альвеолярным объёмом. С физиологической точки зрения альвеолярная вентиляция - наиболее существенная часть наружного дыхания, так как она является тем объёмом вдыхаемого за 1 мин воздуха, который обменивается газами с кровью легочных капилляров.

В покое МОД составляет 5-6 л, при напряженной физической нагрузке может возрастать в 20-25 раз и достигать 120-150 л в 1 мин и более. Увеличение МОД находится в прямой зависимости от мощности выполняемой работы, но только до определённого момента, после которого рост нагрузки уже не сопровождается увеличением МОД.

Даже при самой тяжёлой нагрузке МОД никогда не превышает 70-80% уровня максимальной вентиляции. Расчёт должной величины МОД основан на том, что у здоровых лиц из каждого литра провентилированного воздуха поглощается примерно 40 мл кислорода (это так называемый коэффициент использования кислорода).

Вентиляционным эквивалентом (ВЭ) называются соотношение между МОД и величиной потребления кислорода. В состоянии покоя 1 л кислорода в лёгких поглощается из 20-25 л воздуха. При тяжёлой физической нагрузке вентиляционный эквивалент увеличивается и достигает 30-35 л. Под влиянием тренировки на выносливость вентиляционный эквивалент при стандартной нагрузке уменьшается. Это свидетельствует о более экономном дыхании у тренированных лиц.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЕЛ) состоит из дыхательного объёма лёгких, резервного объёма вдоха и резервного объёма выдоха. ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела и тренированности. ЖЕЛ составляет в среднем у женщин 2,5-4 л, а у мужчин - 3,5-5 л. Под влиянием тренировки ЖЕЛ возрастает, у хорошо тренированных спортсменов она достигает 8 л.

Общая ёмкость лёгких (ОЕЛ) представляет собой сумму ЖЕЛ и остаточного объёма лёгких, то есть того воздуха, который остается в лёгких после максимального выдоха и может быть определён только косвенно. У молодых здоровых людей - 75-80% ОЕЛ занимает ЖЕЛ, а остальное приходится на остаточный объём. У спортсменов доля ЖЕЛ в структуре ОЕЛ увеличивается, что благоприятно отражается на эффективности вентиляции.

Максимальная вентиляция лёгких (МВЛ) - это предельно возможное количество воздуха, которое может быть провентилировано через лёгкие в единицу времени. Обычно форсированное дыхание проводится в течение 15 с и умножается на 4. Это и будет величина МВЛ. Большие колебания МВЛ снижают диагностическую ценность определения абсолютного значения этих величин. Поэтому полученную величину МВЛ приводят к должной.

Объем воздуха, остающегося в лёгких после максимального выдоха (ОО) наиболее полно и точно характеризует газообмен в лёгких.

Одним из основных показателей внешнего дыхания является газообмен (анализ респираторных газов - углекислоты и кислорода в альвеолярном воздухе), то есть поглощение кислорода и выведение углекислоты. Газообмен характеризует внешнее дыхание на этапе "альвеолярный воздух - кровь легочных капилляров". Он исследуется методом газовой хроматографии.

Понятие об изменениях этих показателей при патологии органов дыхания. Болезни органов дыхательной системы. Острый бронхит, острые пневмонии (крупозная, бронхопневмонии). Этиология, патогенез, осложнения, исходы.

Дыхательная недостаточность — основные этапы диагностики

Дыхательная недостаточность I степени. Проявляется развитием одышки без участия вспомогательной мускулатуры, в покое отсутствует.

Цианоз носогубного треугольника непостоянный, усиливается при физической нагрузке, беспокойстве, исчезает при дыхании 40–50 %-ным кислородом. Лицо бледное, одутловатое. Больные беспокойные, раздражительные. Артериальное давление нормальное или немного повышено.

Показатели внешнего дыхания: минутный объем дыхания (МОД) повышен, жизненная емкость легких (ЖЕЛ) понижена, резерв дыхания (РД) понижен, объем дыхания (ОД) немного снижен,дыхательный эквивалент (ДЭ) повышен, коэффициент использования кислорода (КИО2) снижен.

Газовый состав крови в покое без изменения, возможно насыщение крови кислородом. Напряжение углекислого газа в крови в пределах нормы (30–40 мм рт. ст.). Нарушений КОС не определяется.

Дыхательная недостаточность II степени. Характеризуется одышкой в состоянии покоя, втяжением уступчивых мест грудной клетки (межреберных промежутков, надключичных ямок),возможно с преобладанием вдоха или выдоха; отношение П/Д2 – 1,5: 1, тахикардия.

Цианоз носогубного треугольника, лица, рук не пропадает при вдыхании 40–50 %-ного кислорода. Разлитая бледность кожи, гипергидроз, бледность ногтевых лож. Артериальное давление повышается.

Периоды беспокойства чередуются с периодами слабости и вялости, ЖЕЛ снижена более чем на 25–30 %. ОД и РД снижены до 50 %. ДЭ повышен, что происходит из-за снижения утилизации кислорода в легких газовый состав крови, КОС: насыщение крови кислородом соответствует 70–85 %, т. е. уменьшается до 60 мм рт. ст. Нормокапния или гиперкапния выше 45 мм рт. ст. Дыхательный или метаболичекий ацидоз: рН 7,34 – 7,25 (при норме 7,35 – 7,45), дефицит оснований (ВЕ) повышен.

Дыхательная недостаточность III степени. Клинически проявляется выраженной одышкой, частота дыханий превышает 150 % от нормы, апериодическое дыхание, периодически возникает брадипноэ, дыхание несинхронное, парадоксальное.

Происходит уменьшение или отсутствие дыхательных шумов на вдохе.

Отношение П/Д изменяется: цианоз становится разлитой, возможна генерализованная бледность, мраморность кожных покровов и слизистых, липкий пот, артериальное давление снижено. Сознание и реакция на боль резко снижены, тонус скелетных мышц снижен. Судороги.

Прекома и кома. Показатели внешнего дыхания: МОД снижен, ЖЕЛ и ОД снижены более чем на 50 %, РД равен 0. Газовый состав крови КОС: насыщение крови кислородом меньше 70 % (45 мм рт. ст.).

Развивается декомпенсированный смешанный ацидоз: рН меньше 7,2; ВЕ больше 6–8, гиперкапния больше 79 мм рт. ст., уровень бикарбонатов и буферных оснований снижен.

План обследования включает в себя:

1. опрос и осмотр;

2. объективное обследование (пальпация, перкуссия, аускультация);

3. определение КОС, парциального давления О2 и СО2 в крови;

4. исследование показателей внешнего дыхания.

Среди заболеваний органов дыхания наибольшее значение имеют острый бронхит, острые воспалительные и деструктивные заболевания легких, хронические неспецифические заболевания легких, рак бронхов и легких, плеврит.

Острый бронхит

Острый бронхит – это остро возникшее воспаление бронхиального дерева. Этиология: вирусы и бактерии. Предрасполагающими факторами являются переохлаждение, химические факторы и пыль, а также общее состояние иммунной системы. Патологическая анатомия. Слизистая оболочка бронхов становится полнокровной и набухает. Возможны мелкие кровоизлияния и изъязвления. В просвете бронхов много слизи. В слизистой оболочке развиваются различные формы катара (серозный, слизистый, гнойный и смешанный), фиброзное и фиброзно-геморрагическое воспаление. Возможна деструкция бронха с изъязвлениями в слизистой оболочке (деструктивно-язвенный бронхит). Утолщение стенки бронхов идет за счет инфильтрации ее лимфоцитами, макрофагами, плазматическими клетками и пролиферации эндотелия.

Исход зависит от глубины поражения стенки бронха. Чем глубже, тем меньше процент регенерации; также исход зависит от вида катара и длительности пребывания возбудителя.

Читайте также: