Для того чтобы происходил газообмен, должны выполняться три простых правила.

• Альвеолы вентилируются.

• Альвеолы перфузируются.

• Вентиляция и перфузия соответствуют друг другу.

Рассматривается, исходя из общей вентиляции и альвеолярной вентиляции. Общая вентиляция (V_E, л х мин^-1) — это:

• измеряемая от уровня ротовой полости;

• сумма альвеолярной вентиляции (V_A) и вентиляции мертвого пространства (V_D), отсюда: V_E = V_A + V_D.

Произведение частоты дыхания (f_b) и дыхательного объема (V_T), отсюда: V_E = f_b x V_T.

Помните! Чтобы происходил газообмен, V_T должно быть >V_D.

Вентиляция мертвого пространства состоит:

• из анатомического мертвого пространства (2,2 мл на 1 кг массы тела);

• альвеолярного мертвого пространства — 20-50 мл.

Следовательно, у человека с массой тела 70 кг V_D = 180 мл/вдох, а отношение V_D/V_T = = 180/500 = 0,36.

Если f_b = 15/мин и V_T = 500 мл, то V_E = = 7500 мл.

Если V_D = 180 мл/вдох, общая V_D = = 700 мл х мин^-1, a V_A = 4800 мл х мин^-1. Если V_D = 300 мл/вдох, V_A = 3000 млхмин"1

Вопросы:

• Может ли при V_A = 4800 мл х мин^-1 P_O2 и P_CO2 артериальной крови поддерживаться на необходимом уровне?

• Как влияет повышение V_D на P_O2 и P_CO2 артериальной крови?

Элиминация CO₂

CO₂ удаляется дыхательной помпой, поэтому любые нарушения в ней изменяют Pa_CO2.

V_A = k х V_CO2 + Pa_CO2, где к — константа, a V_CO2 — CO₂, образующийся при клеточном дыхании.

• V_A ~ V_CO2, ↑ или ↓ V_CO2 достигается с помощью соответствующих изменений V_A, чтобы поддержать Pa_CO2.

• Если V_A не увеличивается при повышении V_CO2, тогда растет Pa_CO2 — гиповентиляция.

• Если V_A превышает V_A, необходимую для V_CO2, то Pa_CO2 снижается — гипервентиляция.

• Если V_CO2 Т и V_A t синхронно, т.е. физическая нагрузка, — гиперпноэ.

• Если f_b >20 в минуту без ↑V_E, то V_T ↓ (уравнение 10) — НО V_D/V_T ↑, поэтому Pa_CO2 ↑ — тахипноэ.

Распределение вентиляции

При ФОЕ в вертикальном положении верхушки легких по сравнению с основанием:

• имеют больше альвеол со сниженной растяжимостью;

• имеют более отрицательное Рpl (-0,8 кПа против-3 кПа);

• требуют большего ΔР для расправления каждой альвеолы;

• имеют меньший объем распределения, т.е. ΔV базальных альвеол выше.

Распределение перфузии

Малый круг кровообращения — это хорошо растяжимая система низкого сопротивления, способная приспосабливаться к изменениям кровотока с помощью незначительного изменения сопротивления.

• Гравитация распределяет кровоток (Q) к основаниям легких.

• Некоторые капилляры имеют слабый кровоток или же он вообще отсутствует, в особенности на верхушках легких — отсюда, V_D, alv.

• При ↑Q или ↓ сопротивления в малом круге кровообращения капилляры могут вовлекаться и участвовать в газообмене.

• Легочные капилляры имеют хорошо растяжимые стенки, поэтому, если PAlv больше давления в легочных капиллярах (Рс), они суживаются или спадаются.

• Кровоток определяет взаимосвязь Ра, PAlv и давления в легочных венах (Pv).

Легкие можно разделить на три зоны.

В стенках легочных артерий находятся гладкие мышцы. Тонус этих мышц играет важную роль в регулировании радиуса сосуда и, следовательно, его сопротивлении.

Легочные сосуды суживаются:

• под действием низких концентраций О₂ — гипоксическая вазоконстрикция — отражает снижение альвеолярной вентиляции вследствие препятствия воздушному потоку или заполнения альвеол жидкостью, что нарушает газообмен;

• TR, приводит к перераспределению кровотока в хорошо вентилируемые участки.

Легочные сосуды расширяются:

• при воздействии оксида азота (NO), образующегося под действием синтазы оксида азота. NO действует местно. Его образование увеличивается под действием механических и биохимических стимулов. При увеличении кровотока образование N0 возрастает, чтобы расширить сосуды и, следовательно, снизить сопротивление;

• при образовании в легких простациклинов, поскольку они действуют как вазодилататоры.

Для того чтобы происходил газообмен, вентиляция должна соответствовать перфузии. На верхушках легких вентиляция превышает перфузию (V/Q<1), тогда как на основании легких перфузия превышает вентиляцию (V/Q >1). Следовательно, соответствие V/Q не выполняется.

- Возврат в раздел "медицинская физиология"

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

1. Анатомия легких. Структуры
2. Прямая рентгенограмма органов грудной клетки. Картина в норме
3. Принципы чтения рентгенограммы. Варианты нормы грудной клетки
4. Компьютерная томография органов грудной клетки. Показания
5. КТ органов грудной клетки в норме. Интерпретация
6. Сцинтиграфия, УЗИ, МРТ легких. Возможности
7. Физиология дыхания. Статистические легочные объемы
8. Нормальное дыхание легких. Сурфактант
9. Динамика дыхательной системы. Радиус дыхательных путей, работа дыхания
10. Физиология газообмена в легких. Механизмы
11. Симптомы и причины кисты яичника