Որքա՞ն է հանգստի ժամանակ շնչառության րոպեական ծավալը: Շնչառության ծավալները

տեքստային_դաշտեր

տեքստային_դաշտեր

arrow_upward

Բոլոր կենդանի բջիջների համար ընդհանուր է օրգանական մոլեկուլների քայքայման գործընթացը ֆերմենտային ռեակցիաների հաջորդական շարքի միջոցով, ինչը հանգեցնում է էներգիայի ազատմանը: Գրեթե ցանկացած գործընթաց, որի ժամանակ օրգանական նյութերի օքսիդացումը հանգեցնում է քիմիական էներգիայի արտազատմանը, կոչվում է շնչառություն.Եթե ​​դա թթվածին է պահանջում, ապա շնչառությունը կոչվում էաերոբիկ, և եթե ռեակցիաները տեղի են ունենում թթվածնի բացակայության դեպքում, անաէրոբշնչառություն. Ողնաշարավոր կենդանիների և մարդկանց բոլոր հյուսվածքների համար էներգիայի հիմնական աղբյուրը աերոբ օքսիդացման գործընթացներն են, որոնք տեղի են ունենում բջիջների միտոքոնդրիայում, որոնք հարմարեցված են օքսիդացման էներգիան վերածելու պահուստային բարձր էներգիայի միացությունների էներգիայի, ինչպիսին է ATP-ն: Այն ռեակցիաների հաջորդականությունը, որով մարդու մարմնի բջիջներն օգտագործում են օրգանական մոլեկուլների կապերի էներգիան, կոչվում է. ներքին, հյուսվածքայինկամ բջջայինշնչառություն.

Բարձրագույն կենդանիների և մարդկանց շնչառությունը հասկացվում է որպես գործընթացների մի շարք, որոնք ապահովում են թթվածնի մատակարարումը մարմնի ներքին միջավայր և դրա օգտագործումը օքսիդացման համար: օրգանական նյութերև մարմնից ածխաթթու գազի հեռացում:

Մարդու շնչառության գործառույթը իրականացվում է հետևյալով.

1) արտաքին կամ թոքային շնչառություն, որն իրականացնում է գազի փոխանակում մարմնի արտաքին և ներքին միջավայրի (օդի և արյան միջև) միջև.
2) արյան շրջանառությունը, որն ապահովում է գազերի տեղափոխումը հյուսվածքներ և դեպի հյուսվածքներ.
3) արյունը որպես հատուկ գազափոխադրող միջոց.
4) ներքին, կամ հյուսվածքային, շնչառություն, որն իրականացնում է բջջային օքսիդացման անմիջական պրոցեսը.
5) շնչառության նյարդահումորալ կարգավորման միջոց.

Արտաքին շնչառական համակարգի գործունեության արդյունքն է արյան հարստացումը թթվածնով և ավելորդ ածխաթթու գազի արտազատումը։

Թոքերում արյան գազային բաղադրության փոփոխություններն ապահովվում են երեք գործընթացներով:

1) ալվեոլների շարունակական օդափոխում՝ ալվեոլային օդի բնական գազային կազմը պահպանելու համար.
2) գազերի դիֆուզիան ալվեոլային-մազանոթային թաղանթով այնպիսի ծավալով, որը բավարար է ալվեոլային օդում և արյան մեջ թթվածնի և ածխածնի երկօքսիդի ճնշման հավասարակշռության հասնելու համար.
3) շարունակական արյան հոսքը թոքերի մազանոթներում՝ դրանց օդափոխության ծավալին համապատասխան

Թոքերի հզորությունը

տեքստային_դաշտեր

տեքստային_դաշտեր

arrow_upward

Ընդհանուր հզորություն. Առավելագույն ներշնչումից հետո թոքերի օդի քանակը թոքերի ընդհանուր հզորությունն է, որի արժեքը մեծահասակների մոտ 4100-6000 մլ է (նկ. 8.1):
Այն բաղկացած է թոքերի կենսական հզորությունից, որը օդի քանակն է (3000-4800 մլ), որը դուրս է գալիս թոքերից ամենախորը արտաշնչման ժամանակ ամենախորը ներշնչումից հետո, և
մնացորդային օդ (1100-1200 մլ), որը դեռ մնում է թոքերում առավելագույն արտաշնչումից հետո։

Ընդհանուր հզորություն = Կենսական կարողություն+ Մնացորդային ծավալ

Կենսական կարողությունկազմում է երեք թոքային ծավալ.

1) մակընթացային ծավալը , որը ներկայացնում է յուրաքանչյուր շնչառական ցիկլի ընթացքում ներշնչված և արտաշնչված օդի ծավալը (400-500 մլ).
2) պահուստային ծավալըինհալացիա (լրացուցիչ օդ), այսինքն. օդի ծավալը (1900-3300 մլ), որը կարելի է ներշնչել նորմալ ինհալացիաից հետո առավելագույն ինհալացիայի ժամանակ.
3) արտաշնչման պահուստային ծավալը (պահուստային օդ), այսինքն. ծավալը (700-1000 մլ), որը կարելի է արտաշնչել նորմալ արտաշնչումից հետո առավելագույն արտաշնչման ժամանակ:

Կենսական հզորություն = Ոգեշնչող պահուստային ծավալ +Մակընթացային ծավալ + արտաշնչման պահուստային ծավալ

ֆունկցիոնալ մնացորդային հզորություն. Հանգիստ շնչառության ժամանակ, արտաշնչումից հետո, թոքերում մնում է արտաշնչման պահուստային ծավալ և մնացորդային ծավալ։ Այս ծավալների գումարը կոչվում է ֆունկցիոնալ մնացորդային հզորություն,ինչպես նաև թոքերի նորմալ հզորություն, հանգստի կարողություն, հավասարակշռության հզորություն, բուֆերային օդ:

ֆունկցիոնալ մնացորդային հզորություն = արտաշնչման պահուստային ծավալ + մնացորդային ծավալ

Նկ.8.1. Թոքերի ծավալները և կարողությունները.

Օդափոխիչ Եթե ​​հասկանում եք, դա համարժեք է սուպերհերոսի (բժշկի) արտաքինին, ինչպես ֆիլմերում: գերծանրքաշային զենքեր(եթե բժիշկը հասկանում է մեխանիկական օդափոխության բարդությունները) հիվանդի մահվան դեմ:

Մեխանիկական օդափոխությունը հասկանալու համար անհրաժեշտ են հիմնական գիտելիքներ՝ ֆիզիոլոգիա = շնչառության պաթոֆիզիոլոգիա (խոչընդոտում կամ սահմանափակում); հիմնական մասեր, օդափոխիչի կառուցվածքը; գազերի ապահովում (թթվածին, մթնոլորտային օդ, սեղմված գազ) և գազերի չափաբաժին; adsorbers; գազերի վերացում; շնչառական փականներ; շնչառական գուլպաներ; շնչառական պայուսակ; խոնավացման համակարգ; շնչառական միացում (կիսափակ, փակ, կիսաբաց, բաց) և այլն:

Բոլոր օդափոխիչները ապահովում են օդափոխություն ըստ ծավալի կամ ճնշման (անկախ նրանից, թե ինչպես են դրանք կոչվում, կախված նրանից, թե ինչ ռեժիմ է սահմանել բժիշկը): Հիմնականում բժիշկը սահմանում է մեխանիկական օդափոխության ռեժիմը օբստրուկտիվ թոքային հիվանդությունների դեպքում (կամ անզգայացման ժամանակ) ծավալով, սահմանափակման ժամանակ ճնշման միջոցով.

Օդափոխման հիմնական տեսակները նշանակված են հետևյալ կերպ.

CMV (Շարունակական պարտադիր օդափոխություն) - վերահսկվող (արհեստական) օդափոխություն

VCV (Volume controlled օդափոխություն) - ծավալի վերահսկվող օդափոխություն

PCV (Ճնշման վերահսկվող օդափոխություն) - ճնշման վերահսկվող օդափոխություն

IPPV (Ընդմիջվող դրական ճնշման օդափոխություն) - մեխանիկական օդափոխություն ներշնչման ընթացքում ընդհատվող դրական ճնշմամբ

ZEEP (Զրոյական արտաշնչման ճնշում) - օդափոխություն ճնշմամբ, որը հավասար է մթնոլորտայինին:

PEEP (Positive endexpiratory ճնշում) - Դրական վերջնական արտաշնչման ճնշում (PEEP)

CPPV (Շարունակական դրական ճնշման օդափոխություն) - օդափոխություն PDKV-ով

IRV (Հակադարձ հարաբերակցությամբ օդափոխություն) - մեխանիկական օդափոխություն հակադարձ (շրջված) ինհալացիա/արտաշնչում հարաբերակցությամբ (2:1-ից մինչև 4:1)

SIMV (Synchronized intermittent պարտադիր օդափոխություն) - Սինքրոնացված ընդհատվող պարտադիր օդափոխություն = Ինքնաբուխ և մեխանիկական շնչառության համադրություն, երբ, երբ ինքնաբուխ շնչառության հաճախականությունը նվազում է մինչև որոշակի արժեք, ներշնչելու շարունակական փորձերով, հաղթահարելով սահմանված ձգանի մակարդակը, մեխանիկական շնչառությունը սինխրոն ակտիվացված է

Դուք միշտ պետք է նայեք ..P.. կամ ..V. տառերին: Եթե P (Ճնշում) նշանակում է հեռավորության վրա, եթե V (Volume) ըստ ծավալի:

1. Vt – մակընթացային ծավալ,
2. f – շնչառության հաճախականություն, MV – րոպե օդափոխություն
3. PEEP – PEEP = դրական վերջում արտաշնչման ճնշում
4. Tinsp – ներշնչման ժամանակ;
5. Pmax - ներշնչող ճնշում կամ օդուղիների առավելագույն ճնշում:
6. Թթվածնի և օդի գազի հոսքը:

1. Մակընթացային ծավալը(Vt, DO) սահմանվում է 5 մլ-ից մինչև 10 մլ/կգ (կախված պաթոլոգիայից, նորմալ 7-8 մլ մեկ կգ-ի համար) = որքան ծավալ պետք է ներշնչի հիվանդը միաժամանակ: Բայց դա անելու համար դուք պետք է պարզեք տվյալ հիվանդի մարմնի իդեալական (պատշաճ, կանխատեսված) քաշը՝ օգտագործելով բանաձևը (Հիշեք. հիշեք).

Տղամարդիկ՝ BMI (կգ)=50+0,91 (բարձրություն, սմ – 152,4)

Կանայք՝ BMI (կգ)=45,5+0,91·(բարձրություն, սմ – 152,4):

Օրինակ:տղամարդը կշռում է 150 կգ։ Սա չի նշանակում, որ մենք պետք է մակընթացության ծավալը դնենք 150կգ·10մլ= 1500 մլ. Նախ հաշվարկում ենք BMI=50+0.91·(165սմ-152.4)=50+0.91·12.6=50+11.466= 61,466 կգ մեր հիվանդը պետք է կշռի. Պատկերացրեք, օ՜, ալլայ դեսեյշի: 150 կգ քաշով և 165 սմ հասակով տղամարդու համար մակընթացային ծավալը (TI) պետք է սահմանենք 5 մլ/կգ-ից (61,466·5=307,33 մլ) մինչև 10 մլ/կգ (61,466·10=614,66 մլ)՝ կախված պաթոլոգիայից և թոքերի ընդարձակելիությունը.

2. Երկրորդ պարամետրը, որը բժիշկը պետք է սահմանի շնչառության արագությունը(զ). Հանգստի ժամանակ շնչառության նորմալ արագությունը րոպեում 12-ից 18 է: Իսկ մենք չգիտենք ինչ հաճախականություն սահմանել՝ 12 թե 15, 18 թե 13։ Դա անելու համար մենք պետք է հաշվարկենք պայմանավորվածՊՆ (MV): Րոպե շնչառական ծավալի (MVR) = րոպեական օդափոխություն (MVL), միգուցե այլ բանի հոմանիշներ... Սա նշանակում է, թե որքան օդ է անհրաժեշտ հիվանդին (մլ, լ) րոպեում:

MOD=BMI կգ:10+1

Դարբինյան բանաձեւով (հնացած բանաձեւ, հաճախ հանգեցնում է հիպերվենտիլացիայի)։

Կամ ժամանակակից հաշվարկ՝ MOD=BMIkg·100։

(100%, կամ 120%-150%՝ կախված հիվանդի մարմնի ջերմաստիճանից..., հակիրճ՝ բազալ նյութափոխանակությունից):

Օրինակ:Հիվանդը կին է, կշռում է 82 կգ, հասակը 176 սմ = 45,5 + 0,91 (հասակը, սմ - 152,4) = 45,5 + 0,91 (176 սմ - 152,4) = 45,5+0,91 23,6=14,5+։ 66,976 կգ-ը պետք է կշռի: ՊՆ = 67 (անմիջապես կլորացվում է) 100 = 6700 մլկամ 6,7 լիտր րոպեում: Այժմ միայն այս հաշվարկներից հետո կարող ենք պարզել շնչառության հաճախականությունը։ զ=MOD:ՄԻՆՉԵՎ 6700 մլ՝ 536 մլ=12,5 անգամ րոպեում, ինչը նշանակում է. 12 կամ 13 մեկ անգամ.

3. Տեղադրեք ՌԵԵՐ. Սովորաբար (նախկինում) 3-5 մբար: Այժմ դուք կարող եք 8-10 mbar նորմալ թոքեր ունեցող հիվանդների մոտ:

4. Ինհալացիայի ժամանակը վայրկյաններով որոշվում է ներշնչման և արտաշնչման հարաբերակցությամբ. Ի: Ե=1:1,5-2 . Այս պարամետրում օգտակար կլինեն գիտելիքները շնչառական ցիկլի, օդափոխություն-պերֆուզիա հարաբերակցության և այլնի մասին։

5. Pmax, Pinsp գագաթնակետային ճնշումը սահմանված է այնպես, որ չառաջացնի բարոտրավմա կամ չպատռի թոքերը: Սովորաբար կարծում եմ 16-25 մբար՝ կախված թոքերի առաձգականությունից, հիվանդի քաշից և ձգվողությունից։ կրծքավանդակըև այլն: Իմ գիտելիքներով, թոքերը կարող են պատռվել, երբ Pinsp-ն ավելի քան 35-45 մբար է:

6. Ներշնչվող թթվածնի մասնաբաժինը (FiO 2) պետք է լինի ոչ ավելի, քան 55% ներշնչվող թթվածնի մեջ. շնչառական խառնուրդ.

Բոլոր հաշվարկներն ու գիտելիքները անհրաժեշտ են, որպեսզի հիվանդն ունենա հետևյալ ցուցանիշները՝ PaO 2 = 80-100 մմ Hg; PaCO 2 =35-40 մմ Hg: Պարզապես, ախ ալայ դեսեյշի:

Թոքերի ֆունկցիայի որակը գնահատելու համար այն ուսումնասիրում է մակընթացային ծավալները (օգտագործելով հատուկ սարքեր՝ սպիրոմետրեր):

Մակընթացային ծավալը (հեռուստացույց) օդի քանակությունն է, որը մարդը շնչում և արտաշնչում է մեկ ցիկլով հանգիստ շնչելու ընթացքում: Նորմալ = 400-500 մլ:

Շնչառության րոպեի ծավալը (MRV) 1 րոպեում թոքերի միջով անցնող օդի ծավալն է (MRV = DO x RR): Նորմալ = 8-9 լիտր րոպեում; մոտ 500 լ ժամում; Օրական 12000-13000լ. Երբ ավելանում է ֆիզիկական ակտիվությունըՊՆ-ն ավելանում է.

Ոչ բոլոր ներշնչված օդն է մասնակցում ալվեոլային օդափոխությանը (գազի փոխանակմանը), քանի որ դրա մի մասը չի հասնում ասինին և մնում է շնչուղիներում, որտեղ դիֆուզիայի հնարավորություն չկա։ Նման շնչուղիների ծավալը կոչվում է «շնչառական մեռած տարածություն»: Սովորաբար չափահասի համար = 140-150 մլ, այսինքն. 1/3 TO.

Ներշնչման պահուստային ծավալը (IRV) օդի քանակությունն է, որը մարդը կարող է ներշնչել հանգիստ ներշնչումից հետո ամենաուժեղ առավելագույն ինհալացիայի ժամանակ, այսինքն. ավելի քան DO. Նորմալ = 1500-3000 մլ.

Արտաշնչման պահուստային ծավալը (ERV) օդի քանակությունն է, որը մարդը կարող է լրացուցիչ արտաշնչել հանգիստ արտաշնչումից հետո: Նորմալ = 700-1000 մլ:

Թոքերի կենսական հզորությունը (VC) օդի քանակությունն է, որը մարդը կարող է առավելագույնս արտաշնչել ամենախորը ներշնչումից հետո (VC=DO+ROVd+ROVd = 3500-4500 մլ):

Թոքերի մնացորդային ծավալը (RLV) առավելագույն արտաշնչումից հետո թոքերում մնացած օդի քանակն է: Նորմալ = 100-1500 մլ:

Թոքերի ընդհանուր հզորությունը (TLC) օդի առավելագույն քանակն է, որը կարող է պահվել թոքերում: TEL=VEL+TOL = 4500-6000 մլ.

ԳԱԶԵՐԻ ԴԻՖՈՒԶԻԱ

Ներշնչված օդի բաղադրությունը` թթվածին` 21%, ածխաթթու գազ` 0,03%:

Արտաշնչված օդի բաղադրությունը` թթվածին` 17%, ածխաթթու գազ` 4%:

Ալվեոլներում պարունակվող օդի բաղադրությունը՝ թթվածինը՝ 14%, ածխաթթու գազը՝ 5,6%։

Արտաշնչելիս ալվեոլային օդը խառնվում է շնչառական ուղիների օդի հետ («մեռած տարածությունում»), որն առաջացնում է օդի կազմի նշված տարբերությունը։

Օդահեմատիկ պատնեշով գազերի անցումը պայմանավորված է թաղանթի երկու կողմերում կոնցենտրացիաների տարբերությամբ։

Մասնակի ճնշումը ճնշման այն մասն է, որն ընկնում է տվյալ գազի վրա: ժամը մթնոլորտային ճնշում 760 մմ Hg, թթվածնի մասնակի ճնշումը 160 մմ Hg է: (այսինքն՝ 760-ի 21%-ը), ալվեոլային օդում թթվածնի մասնակի ճնշումը 100 մմ ս.ս. է, իսկ ածխաթթու գազը՝ 40 մմ ս.ս.։

Գազի լարումը հեղուկի մասնակի ճնշումն է: Երակային արյան մեջ թթվածնի լարվածությունը 40 մմ Hg է: Ալվեոլային օդի և արյան միջև ճնշման գրադիենտի պատճառով՝ 60 մմ Hg: (100 մմ ս.ս. և 40 մմ ս.ս.), թթվածինը ցրվում է արյան մեջ, որտեղ կապվում է հեմոգլոբինի հետ՝ այն վերածելով օքսիհեմոգլոբինի։ Մեծ քանակությամբ օքսիհեմոգլոբին պարունակող արյունը կոչվում է զարկերակային։ 100 մլ զարկերակային արյունպարունակում է 20 մլ թթվածին, 100 մլ երակային արյունը պարունակում է 13-15 մլ թթվածին։ Նաև ճնշման գրադիենտի երկայնքով ածխածնի երկօքսիդը մտնում է արյուն (քանի որ այն մեծ քանակությամբ պարունակվում է հյուսվածքներում) և ձևավորվում է կարբհեմոգլոբին։ Բացի այդ, ածխաթթու գազը փոխազդում է ջրի հետ՝ առաջացնելով ածխաթթու (ռեակցիայի կատալիզատորը կարբոնաթթու ֆերմենտն է, որը հանդիպում է կարմիր արյան բջիջներում), որը տրոհվում է ջրածնի պրոտոնի և բիկարբոնատ իոնի։ CO 2 լարվածությունը երակային արյան մեջ 46 մմ Hg է; ալվեոլային օդում – 40 մմ Hg: (ճնշման գրադիենտ = 6 մմ Hg): CO 2-ի դիֆուզիան տեղի է ունենում արյունից դեպի արտաքին միջավայր:

Արտաքին շնչառության հիմնական բնութագրիչներից մեկը շնչառության րոպեական ծավալն է (MVR): Օդափոխումը որոշվում է ներշնչվող կամ արտաշնչվող օդի ծավալով մեկ միավորի ժամանակով: MVR-ն մակընթացային ծավալի և շնչառական ցիկլերի հաճախականության արդյունքն է. Սովորաբար հանգստի ժամանակ DO-ն 500 մլ է, շնչառական ցիկլերի հաճախականությունը րոպեում 12-16 է, հետևաբար ՊՆ-ն 6-7 լ/րոպե է: Առավելագույն օդափոխությունը օդի ծավալն է, որն անցնում է թոքերի միջով 1 րոպեում առավելագույն հաճախականության և խորության ժամանակ շնչառական շարժումներ.

Ալվեոլային օդափոխություն

Այսպիսով, արտաքին շնչառությունը կամ թոքերի օդափոխությունը ապահովում է, որ յուրաքանչյուր ներշնչման ընթացքում (ՆԱԽՎ) մոտավորապես 500 մլ օդը ներթափանցի թոքեր: Արյան հագեցվածությունը թթվածնով և ածխածնի երկօքսիդի հեռացումը տեղի է ունենում, երբ թոքային մազանոթների արյան շփումը ալվեոլներում պարունակվող օդի հետ:Ալվեոլային օդը կաթնասունների և մարդու մարմնի ներքին գազային միջավայրն է: Նրա պարամետրերը՝ թթվածնի և ածխաթթու գազի պարունակությունը, հաստատուն են։ Ալվեոլային օդի քանակը մոտավորապես համապատասխանում է թոքերի ֆունկցիոնալ մնացորդային հզորությանը - օդի քանակին, որը մնում է թոքերում հանգիստ արտաշնչումից հետո և սովորաբար հավասար է 2500 մլ: Հենց այս ալվեոլային օդն է թարմացվում շնչառական ուղիներով ներթափանցող մթնոլորտային օդի միջոցով։ Պետք է հիշել, որ թոքային գազի փոխանակմանը մասնակցում է ոչ ամբողջ ներշնչված օդը, այլ միայն այն մասը, որը հասնում է ալվեոլներին: Հետևաբար, թոքային գազի փոխանակման արդյունավետությունը գնահատելու համար կարևոր է ոչ այնքան թոքային օդափոխությունը, որքան ալվեոլային օդափոխությունը:

Ինչպես հայտնի է, մակընթացային ծավալի մի մասը չի մասնակցում գազափոխանակությանը՝ լրացնելով շնչառական տրակտի անատոմիական մեռած տարածությունը՝ մոտավորապես 140 - 150 մլ:

Բացի այդ, կան ալվեոլներ, որոնք ներկայումս օդափոխվում են, բայց արյունով չեն մատակարարվում։ Ալվեոլների այս հատվածը ալվեոլային մեռած տարածությունն է: Անատոմիական և ալվեոլային մեռած տարածության գումարը կոչվում է ֆունկցիոնալ կամ ֆիզիոլոգիական մեռած տարածություն: Մակընթացային ծավալի մոտավորապես 1/3-ը պայմանավորված է օդով լցված մեռած տարածության օդափոխությամբ, որն ուղղակիորեն չի մասնակցում գազի փոխանակմանը և շարժվում է միայն շնչուղիների լույսում ներշնչման և արտաշնչման ժամանակ: Հետևաբար, ալվեոլային տարածությունների օդափոխությունը՝ ալվեոլային օդափոխություն, թոքային օդափոխություն է՝ հանած մեռած տարածության օդափոխությունը: Սովորաբար, ալվեոլային օդափոխությունը կազմում է ՊՆ արժեքի 70-75%-ը:

Ալվեոլային օդափոխության հաշվարկն իրականացվում է բանաձևի համաձայն՝ MAV = (DO - MP)  RR, որտեղ MAV-ն րոպեական ալվեոլային օդափոխություն է, DO՝ մակընթացային ծավալ, MP՝ մեռած տարածության ծավալ, RR՝ շնչառության հաճախականություն:

Նկար 6. MOR-ի և ալվեոլային օդափոխություն

Մենք օգտագործում ենք այս տվյալները ալվեոլային օդափոխությունը բնութագրող մեկ այլ արժեք հաշվարկելու համար.ալվեոլային օդափոխության գործակիցը . Այս գործակիցըցույց է տալիս, թե որքան է ալվեոլային օդը թարմացվում յուրաքանչյուր շնչառության ժամանակ: Հանգիստ արտաշնչման ավարտին ալվեոլներում կա մոտ 2500 մլ օդ (FRC), 350 մլ օդ է մտնում ալվեոլներ, հետևաբար, ալվեոլային օդի միայն 1/7-ն է նորացվում (2500/350 =); 7/1):

Ճանապարհներ

Քիթ - մուտքային օդի առաջին փոփոխությունները տեղի են ունենում քթի մեջ, որտեղ այն մաքրվում, տաքացվում և խոնավացվում է: Դրան նպաստում է մազի ֆիլտրը, գավիթը և պտույտները: Ինտենսիվ արյան մատակարարումը լորձաթաղանթին և պատյանների քարանձավային պլեքսուսներին ապահովում է օդի արագ տաքացում կամ սառեցում մինչև մարմնի ջերմաստիճան: Լորձաթաղանթից գոլորշիացող ջուրը օդը խոնավացնում է 75-80%-ով։ Ցածր խոնավությամբ օդի երկարատև ներշնչումը հանգեցնում է լորձաթաղանթի չորացմանը, չոր օդի ներթափանցմանը թոքեր, ատելեկտազի, թոքաբորբի զարգացման և շնչուղիների դիմադրության բարձրացման:

Ֆարինքս առանձնացնում է սնունդը օդից, կարգավորում ճնշումը միջին ականջում։

կոկորդ ապահովում է ձայնային ֆունկցիա՝ օգտագործելով էպիգլոտտը, որը կանխում է ձգտումը, իսկ ձայնալարերի փակումը հազի հիմնական բաղադրիչներից է:

Շնչափող - հիմնական օդային խողովակը, որում օդը տաքացվում և խոնավացվում է: Լորձաթաղանթի բջիջները գրավում են օտար նյութերը, իսկ թարթիչները լորձը տեղափոխում են շնչափող:

Բրոնխներ (լոբարային և հատվածային) ավարտվում են տերմինալ բրոնխիոլներով:

Կոկորդը, շնչափողը և բրոնխները նույնպես մասնակցում են օդի մաքրմանը, տաքացմանը և խոնավացմանը:

Հաղորդիչ շնչուղիների (ԱՓ) պատի կառուցվածքը տարբերվում է գազափոխանակության գոտու օդուղիների կառուցվածքից։ Հաղորդող շնչուղիների պատը բաղկացած է լորձաթաղանթից, հարթ մկանների շերտից, ենթամեկուսային միացնող և աճառային թաղանթներից։ Էպիթելայն բջիջներՇնչուղիները հագեցած են թարթիչներով, որոնք, ռիթմիկ տատանվելով, մղում են լորձի պաշտպանիչ շերտը դեպի քթանցք։ EP-ի լորձաթաղանթը և թոքերի հյուսվածքը պարունակում են մակրոֆագեր, որոնք ֆագոցիտացնում և մարսում են հանքային և բակտերիալ մասնիկները: Սովորաբար լորձը մշտապես հեռացվում է շնչառական ուղիներից և ալվեոլներից: ՊԱ լորձաթաղանթը ներկայացված է թարթիչավոր կեղծ շերտավորված էպիթելով, ինչպես նաև. սեկրեցիայի բջիջները, արտազատող լորձ, իմունոգլոբուլիններ, կոմպլեմենտ, լիզոզիմ, ինհիբիտորներ, ինտերֆերոն և այլ նյութեր։ Թարթիչները պարունակում են բազմաթիվ միտոքոնդրիաներ, որոնք էներգիա են ապահովում նրանց բարձր շարժողական գործունեության համար (մոտ 1000 շարժում րոպեում), ինչը թույլ է տալիս նրանց թուքը տեղափոխել մինչև 1 սմ/րոպե արագությամբ բրոնխներում և մինչև 3 սմ/րոպե արագությամբ: շնչափող. Օրվա ընթացքում շնչափողից և բրոնխներից նորմալ էվակուացվում է մոտ 100 մլ խորք, իսկ պաթոլոգիական պայմաններում՝ մինչև 100 մլ/ժամ։

Կիլիան գործում է լորձի կրկնակի շերտում: Ներքևում գտնվում են կենսաբանորեն ակտիվ նյութեր, ֆերմենտներ, իմունոգոլոբուլիններ, որոնց կոնցենտրացիան 10 անգամ գերազանցում է արյան մեջ։ Սա առաջացնում է կենսաբանական պաշտպանիչ գործառույթլորձ. Վերին շերտայն մեխանիկորեն պաշտպանում է թարթիչները վնասից։ Բորբոքման կամ թունավոր ազդեցությունների պատճառով լորձի վերին շերտի խտացումը կամ կրճատումն անխուսափելիորեն խաթարում է թարթիչավոր էպիթելի դրենաժային ֆունկցիան, գրգռում շնչառական ուղիները և ռեֆլեքսային կերպով առաջացնում հազ: Փռշտալն ու հազը պաշտպանում են թոքերը հանքային և բակտերիալ մասնիկներից։

Ալվեոլներ

Ալվեոլներում գազի փոխանակումը տեղի է ունենում թոքային մազանոթների արյան և օդի միջև: Ալվեոլների ընդհանուր թիվը մոտավորապես 300 միլիոն է, իսկ ընդհանուր մակերեսը մոտավորապես 80 մ2 է: Ալվեոլների տրամագիծը 0,2-0,3 մմ է։ Ալվեոլային օդի և արյան միջև գազի փոխանակումը տեղի է ունենում դիֆուզիայի միջոցով: Թոքային մազանոթների արյունը ալվեոլային տարածությունից բաժանվում է միայն հյուսվածքի բարակ շերտով` այսպես կոչված ալվեոլար-մազանոթ թաղանթով, որը ձևավորվում է ալվեոլային էպիթելիով, նեղ միջքաղաքային տարածությամբ և մազանոթի էնդոթելիումով: Այս թաղանթի ընդհանուր հաստությունը չի գերազանցում 1 միկրոնը։ Թոքերի ամբողջ ալվեոլային մակերեսը ծածկված է բարակ թաղանթով, որը կոչվում է մակերեսային ակտիվ նյութ:

Մակերեւութային ակտիվ նյութնվազեցնում է մակերեսային լարվածությունըհեղուկի և օդի սահմանին արտաշնչման վերջում, երբ թոքերի ծավալը նվազագույն է, մեծացնում է առաձգականությունը թոքերը և խաղում է հակաէդեմատոզ գործոնի դեր(թույլ չի տալիս ալվեոլային օդից ջրի գոլորշին անցնել), ինչի արդյունքում ալվեոլները մնում են չոր։ Այն նվազեցնում է մակերեսային լարվածությունը, երբ արտաշնչման ընթացքում ալվեոլների ծավալը նվազում է և կանխում է դրա փլուզումը. նվազեցնում է շունտավորումը, ինչը բարելավում է զարկերակային արյան թթվածնացումը ցածր ճնշման դեպքում և նվազագույն O 2 պարունակությունը ներշնչվող խառնուրդում:

Մակերեւութային ակտիվ շերտը բաղկացած է.

1) ինքնին մակերեւութային ակտիվ նյութը (ֆոսֆոլիպիդային կամ պոլիպրոտեինային մոլեկուլային համալիրների միկրոֆիլմեր օդի հետ սահմանին).

2) հիպոֆազ (սպիտակուցների, էլեկտրոլիտների, կապված ջրի, ֆոսֆոլիպիդների և պոլիսախարիդների հիմքում ընկած հիդրոֆիլ շերտը);

3) բջջային բաղադրիչը, որը ներկայացված է ալվեոլոցիտներով և ալվեոլային մակրոֆագներով.

Մակերեւութային ակտիվ նյութի հիմնական քիմիական բաղադրիչներն են լիպիդները, սպիտակուցները և ածխաջրերը: Ֆոսֆոլիպիդները (լեցիտին, պալմիթաթթու, հեպարին) կազմում են նրա զանգվածի 80-90%-ը։ Մակերեւութային ակտիվ նյութը նաև ծածկում է բրոնխիոլները շարունակական շերտով, նվազեցնում է շնչառության դիմադրությունը և պահպանում լցոնումը

Ցածր առաձգական ճնշման դեպքում այն ​​նվազեցնում է ուժերը, որոնք առաջացնում են հեղուկի կուտակում հյուսվածքներում: Բացի այդ, մակերեսային ակտիվ նյութը մաքրում է ներշնչված գազերը, զտում և թակարդում է ներշնչված մասնիկները, կարգավորում է ջրի փոխանակումը արյան և ալվեոլային օդի միջև, արագացնում է CO 2-ի տարածումը և ունի ընդգծված հակաօքսիդանտ ազդեցություն: Սուրֆակտանտը շատ զգայուն է տարբեր էնդոգեն գործոնների նկատմամբ՝ շրջանառության խանգարումներ, օդափոխություն և նյութափոխանակություն, ներշնչվող օդում PO 2-ի փոփոխություններ և օդի աղտոտվածություն: Մակերեւութային ակտիվ նյութի անբավարարությամբ առաջանում է նորածինների ատելեկտազիա և RDS: Ալվեոլային մակերեւութային ակտիվ նյութի մոտավորապես 90-95%-ը վերամշակվում է, մաքրվում, կուտակվում և նորից արտազատվում: Մակերեւութային ակտիվ նյութի բաղադրիչների կիսամյակը ալվեոլային լույսից առողջ թոքերմոտ 20 ժամ է։

Թոքերի ծավալները

Թոքերի օդափոխությունը կախված է շնչառության խորությունից և շնչառական շարժումների հաճախականությունից։ Այս երկու պարամետրերը կարող են տարբեր լինել՝ կախված մարմնի կարիքներից: Կան մի շարք ծավալային ցուցանիշներ, որոնք բնութագրում են թոքերի վիճակը։ Մեծահասակների համար նորմալ միջին արժեքները հետևյալն են.

1. Մակընթացային ծավալը(ԴՈ-ՎՏ- Մակընթացային ծավալը)- ներշնչված և արտաշնչված օդի ծավալը հանգիստ շնչառության ժամանակ. Նորմալ արժեքներ- 7-9 մլ/կգ.

2. Ոգեշնչման պահուստային ծավալը (IRV) -IRV - Ոգեշնչող պահուստային ծավալ) - այն ծավալը, որը կարող է լրացուցիչ հասնել հանգիստ ինհալացիաից հետո, այսինքն. տարբերությունը նորմալ և առավելագույն օդափոխության միջև: Նորմալ արժեքը՝ 2-2,5 լ (մոտ 2/3 կենսական հզորություն):

3. արտաշնչման պահուստային ծավալը (ERV) - արտաշնչման պահուստային ծավալ) - այն ծավալը, որը կարող է լրացուցիչ արտաշնչվել հանգիստ արտաշնչումից հետո, այսինքն. տարբերությունը նորմալ և առավելագույն արտաշնչման միջև: Նորմալ արժեքը՝ 1,0-1,5 լ (մոտ 1/3 կենսական հզորություն):

4.Մնացորդային ծավալը (OO - RV - մնացորդային ծավալ) - առավելագույն արտաշնչումից հետո թոքերում մնացած ծավալը: Մոտ 1,5-2,0 լ.

5. Թոքերի կենսական հզորությունը (VC - VT - Կենսական հզորություն) - օդի քանակությունը, որը կարող է առավելագույնս արտաշնչվել առավելագույն ինհալացիաից հետո: Կենսունակությունը թոքերի և կրծքավանդակի շարժունակության ցուցանիշն է։ Կենսական կարողությունները կախված են տարիքից, սեռից, մարմնի չափից և դիրքից, ինչպես նաև ֆիթնեսի աստիճանից: Կենսունակության նորմալ արժեքները 60-70 մլ/կգ են՝ 3,5-5,5 լ:

6. Ոգեշնչման պահուստ (IR) -Ոգեշնչող կարողություն (Evd - IC - Ոգեշնչման հզորություն) - օդի առավելագույն քանակությունը, որը կարող է ներթափանցել թոքեր հանգիստ արտաշնչումից հետո: Հավասար է գումարին DO և ROVD.

7.Թոքերի ընդհանուր հզորությունը (TLC) - Թոքերի ընդհանուր հզորությունը) կամ առավելագույն հզորությունթոքեր - թոքերի մեջ պարունակվող օդի քանակը առավելագույն ներշնչման բարձրության վրա: Բաղկացած է VC-ից և OO-ից և հաշվարկվում է որպես VC-ի և OO-ի գումար: Նորմալ արժեքը մոտ 6,0 լ է:
TLC-ի կառուցվածքի ուսումնասիրությունը կարևոր նշանակություն ունի կենսական հզորությունների ավելացման կամ նվազեցման ուղիների պարզաբանման համար, ինչը կարող է զգալի գործնական նշանակություն ունենալ: Կենսունակության աճը կարող է դրական գնահատվել միայն այն դեպքերում, երբ կենսական կարողությունները չեն փոխվում կամ ավելանում, բայց ավելի քիչ են, քան կենսական կարողությունները, ինչը տեղի է ունենում, երբ կենսական հզորությունը մեծանում է ծավալի նվազման պատճառով: Եթե ​​VC-ի ավելացման հետ միաժամանակ տեղի է ունենում TLC-ի էլ ավելի մեծ աճ, ապա դա չի կարող դրական գործոն համարվել: Երբ VC-ն 70% TLC-ից ցածր է, արտաքին շնչառության ֆունկցիան խորը խանգարված է: Սովորաբար, պաթոլոգիական պայմաններում TLC-ն և կենսական հզորությունը փոխվում են նույն կերպ, բացառությամբ թոքային օբստրուկտիվ էմֆիզեմայի, երբ կենսական հզորությունը, որպես կանոն, նվազում է, VT-ն մեծանում է, իսկ TLC-ն կարող է մնալ նորմալ կամ նորմայից բարձր լինել:

8.Ֆունկցիոնալ մնացորդային հզորություն (FRC - FRC - Ֆունկցիոնալ մնացորդային ծավալ) - օդի քանակությունը, որը մնում է թոքերում հանգիստ արտաշնչումից հետո: Մեծահասակների համար նորմալ արժեքները 3-ից 3,5 լիտր են: FFU = OO + ROvyd. Ըստ սահմանման, FRC-ն գազի ծավալն է, որը մնում է թոքերում հանգիստ արտաշնչման ժամանակ և կարող է չափել գազի փոխանակման տարածքը: Այն ձևավորվում է թոքերի և կրծքավանդակի հակադիր առաձգական ուժերի միջև հավասարակշռության արդյունքում։ Ֆիզիոլոգիական նշանակություն FRC-ն բաղկացած է ներշնչման ժամանակ ալվեոլային օդի ծավալի մասնակի թարմացումից (օդափոխվող ծավալ) և ցույց է տալիս թոքերում մշտապես առկա ալվեոլային օդի ծավալը: FRC-ի նվազումը կապված է ատելեկտազի զարգացման, փոքր շնչուղիների փակման, թոքերի համապատասխանության նվազման, O2-ի ալվեոլար-զարկերակային տարբերության ավելացման հետ՝ թոքերի ատելեկտազի հատվածներում պերֆուզիայի հետևանքով, և օդափոխություն-պերֆուզիա հարաբերակցությունը. Օբստրուկտիվ օդափոխության խանգարումները հանգեցնում են FRC-ի ավելացմանը, սահմանափակող խանգարումները հանգեցնում են FRC-ի նվազմանը:

Անատոմիական և ֆունկցիոնալ մեռած տարածություն

Անատոմիական մեռած տարածությունկոչվում է շնչուղիների ծավալ, որոնցում գազի փոխանակում տեղի չի ունենում: Այս տարածությունը ներառում է քթի և բերանի խոռոչ, կոկորդ, կոկորդ, շնչափող, բրոնխներ և բրոնխիոլներ: Մեռած տարածության քանակը կախված է մարմնի բարձրությունից և դիրքից: Մոտավորապես կարելի է ենթադրել, որ նստած մարդու մոտ մեռած տարածության ծավալը (մլիլիտրերով) հավասար է մարմնի քաշի երկու անգամ (կիլոգրամներով): Այսպիսով, մեծահասակների մոտ այն կազմում է մոտ 150-200 մլ (2 մլ/կգ մարմնի քաշ):

Տակ ֆունկցիոնալ (ֆիզիոլոգիական) մեռած տարածությունհասկանալ շնչառական համակարգի բոլոր այն տարածքները, որոնցում գազի փոխանակումը տեղի չի ունենում արյան հոսքի կրճատման կամ բացակայության պատճառով: Ֆունկցիոնալ մեռած տարածությունը, ի տարբերություն անատոմիականի, ներառում է ոչ միայն շնչուղիները, այլ նաև այն ալվեոլները, որոնք օդափոխվում են, բայց արյունով չեն ներծծվում։

Ալվեոլային և մեռած տարածության օդափոխություն

Շնչառության րոպեական ծավալի այն մասը, որը հասնում է ալվեոլներին, կոչվում է ալվեոլային օդափոխություն, մնացածը՝ մեռյալ տարածության օդափոխություն։ Ալվեոլային օդափոխությունը ծառայում է որպես ընդհանուր շնչառության արդյունավետության ցուցանիշ։ Ալվեոլային տարածության մեջ պահպանվող գազի բաղադրությունը կախված է այս արժեքից։ Ինչ վերաբերում է րոպեական ծավալին, ապա դա միայն փոքր չափով է արտացոլում օդափոխության արդյունավետությունը: Այսպիսով, եթե շնչառության րոպեական ծավալը նորմալ է (7 լ/րոպե), բայց շնչառությունը հաճախակի է և մակերեսային (մինչև 0,2 լ, RR-35/րոպե), ապա օդափոխեք:

Հիմնականում կլինի մեռած տարածություն, որի մեջ օդը ներթափանցում է ալվեոլից առաջ; այս դեպքում ներշնչված օդը հազիվ թե հասնի ալվեոլներին։ Քանի որ մեռած տարածության ծավալը մշտական ​​է, ալվեոլային օդափոխությունն ավելի մեծ է, որքան խորն է շնչառությունը և այնքան ցածր հաճախականությունը:

Ընդարձակություն (ճկունություն) թոքային հյուսվածք
Թոքերի համապատասխանությունը առաձգական ձգողականության, ինչպես նաև թոքային հյուսվածքի առաձգական դիմադրության չափանիշ է, որը հաղթահարվում է ինհալացիայի ժամանակ։ Այլ կերպ ասած, ընդարձակելիությունը թոքային հյուսվածքի առաձգականության չափանիշն է, այսինքն՝ նրա ճկունությունը: Մաթեմատիկորեն համապատասխանությունն արտահայտվում է որպես թոքերի ծավալի փոփոխության և ներթոքային ճնշման համապատասխան փոփոխության գործակից:

Համապատասխանությունը կարելի է առանձին չափել թոքերի և կրծքավանդակի համար: Կլինիկական տեսանկյունից (հատկապես մեխանիկական օդափոխության ժամանակ) մեծագույն հետաքրքրություն է ներկայացնում բուն թոքային հյուսվածքի համապատասխանությունը, որն արտացոլում է թոքային սահմանափակող պաթոլոգիայի աստիճանը։ Ժամանակակից գրականության մեջ թոքերի համապատասխանությունը սովորաբար կոչվում է «համապատասխանություն» (ից Անգլերեն բառ«համապատասխանություն», կրճատ՝ C):

Թոքերի համապատասխանությունը նվազում է.

Տարիքով (50 տարեկանից բարձր հիվանդների մոտ);

Պառկած դիրքում (օրգանների ճնշման պատճառով որովայնի խոռոչըդեպի դիֆրագմ);

Լապարոսկոպիայի ընթացքում վիրաբուժական միջամտություններկարբոքսիպերիտոնեումի պատճառով;

Սուր սահմանափակող պաթոլոգիայի համար (սուր պոլիսեգմենտային թոքաբորբ, RDS, թոքային այտուց, ատելեկտազ, ասպիրացիա և այլն);

Քրոնիկ սահմանափակող պաթոլոգիայի համար (քրոնիկ թոքաբորբ, թոքային ֆիբրոզ, կոլագենոզ, սիլիկոզ և այլն);

Թոքերը շրջապատող օրգանների պաթոլոգիայով (պնևմո- կամ հիդրոտորաքս, դիֆրագմայի գմբեթի բարձր դիրք՝ աղիքային պարեզով և այլն):

Որքան վատ է թոքերի համապատասխանությունը, այնքան ավելի մեծ է թոքային հյուսվածքի առաձգական դիմադրությունը, որպեսզի հասնենք նույն մակընթացային ծավալին, ինչ նորմալ համապատասխանության դեպքում: Հետևաբար, թոքերի համապատասխանության վատթարացման դեպքում, երբ ձեռք է բերվում մակընթացային նույն ծավալը, շնչուղիներում ճնշումը զգալիորեն մեծանում է։

Այս կետը շատ կարևոր է հասկանալ. ծավալային օդափոխության դեպքում, երբ թոքերի անբավարար համապատասխանությամբ (առանց շնչուղիների բարձր դիմադրության) հիվանդին տրվում է մակընթացային ծավալ, օդուղիների պիկ ճնշման և ներթոքային ճնշման զգալի աճը զգալիորեն մեծացնում է բարոտրավմայի վտանգը:

Շնչուղիների դիմադրություն

Թոքերում շնչառական խառնուրդի հոսքը պետք է հաղթահարի ոչ միայն բուն հյուսվածքի առաձգական դիմադրությունը, այլև օդուղիների դիմադրողականությունը Raw (անգլերեն «դիմադրություն» բառի հապավումը): Քանի որ տրախեոբրոնխիալ ծառը տարբեր երկարությունների և լայնությունների խողովակների համակարգ է, թոքերի մեջ գազի հոսքի նկատմամբ դիմադրությունը կարող է որոշվել հայտնիից. ֆիզիկական օրենքներ. Ընդհանուր առմամբ, հոսքի դիմադրությունը կախված է խողովակի սկզբում և վերջում ճնշման գրադիենտից, ինչպես նաև բուն հոսքի մեծությունից:

Թոքերում գազի հոսքը կարող է լինել շերտավոր, տուրբուլենտ կամ անցողիկ: Շերտավոր հոսքը բնութագրվում է գազի շերտ առ շերտ թարգմանական շարժումով

Տարբեր արագություն. հոսքի արագությունն ամենաբարձրն է կենտրոնում և աստիճանաբար նվազում է դեպի պատերը: Համեմատաբար գերակշռում է լամինար գազի հոսքը ցածր արագություններև նկարագրված է Պուազեի օրենքով, ըստ որի գազի հոսքի նկատմամբ դիմադրությունը մեծապես կախված է խողովակի (բրոնխների) շառավղից։ Շառավիղը 2 անգամ կրճատելը հանգեցնում է դիմադրության 16 անգամ ավելացման։ Այս առումով պարզ է հնարավորինս լայն էնդոտրախեալ (տրախեոստոմիա) խողովակի ընտրության և շնչափողի անցանելիության պահպանման կարևորությունը: բրոնխիալ ծառմեխանիկական օդափոխության ժամանակ.
Շնչառական ուղիների դիմադրությունը գազերի հոսքին զգալիորեն մեծանում է բրոնխիալ սպազմի, բրոնխի լորձաթաղանթի այտուցման, լորձի և բորբոքային սեկրեցների կուտակման դեպքում՝ բրոնխի լույսի նեղացման պատճառով: Դիմադրության վրա ազդում են նաև հոսքի արագությունը և խողովակի երկարությունը: ՀԵՏ

Բարձրացնելով հոսքի արագությունը (ստիպելով ինհալացիա կամ արտաշնչում) օդուղիների դիմադրությունը մեծանում է:

Շնչուղիների դիմադրության բարձրացման հիմնական պատճառներն են.

Բրոնխիոլոսպազմ;

բրոնխի լորձաթաղանթի այտուցվածություն (բրոնխիալ ասթմայի սրացում, բրոնխիտ, ենթգլոտիկ լարինգիտ);

Օտար մարմին, ասպիրացիա, նորագոյացություններ;

Թոքի և բորբոքային սեկրեցների կուտակում;

Էմֆիզեմա (շնչուղիների դինամիկ սեղմում):

Խառնաշփոթ հոսքը բնութագրվում է խողովակի (բրոնխների) երկայնքով գազի մոլեկուլների քաոսային շարժումով: Այն գերակշռում է բարձր ծավալային հոսքի արագության դեպքում։ Անհանգիստ հոսքի դեպքում օդուղիների դիմադրությունը մեծանում է, քանի որ այն էլ ավելի մեծ չափով կախված է հոսքի արագությունից և բրոնխների շառավղից։ Պղտոր շարժումը տեղի է ունենում բարձր հոսքերի, հոսքի արագության հանկարծակի փոփոխության, բրոնխների թեքությունների և ճյուղերի տեղերում և բրոնխների տրամագծի կտրուկ փոփոխությամբ։ Ահա թե ինչու տուրբուլենտ հոսքը բնորոշ է COPD-ով հիվանդներին, երբ առկա է նույնիսկ ռեմիսիա ավելացել է դիմադրությունըշնչառական ուղիները. Նույնը վերաբերում է բրոնխային ասթմայով հիվանդներին։

Շնչուղիների դիմադրությունը անհավասարաչափ է բաշխված թոքերում: Ամենամեծ դիմադրությունը ստեղծում են միջին տրամաչափի բրոնխները (մինչև 5-7-րդ սերունդ), քանի որ մեծ բրոնխների դիմադրությունը փոքր է նրանց մեծ տրամագծի պատճառով, իսկ փոքր բրոնխները՝ ընդհանուր լայնական լայնածավալ տարածքի պատճառով:

Շնչուղիների դիմադրությունը նույնպես կախված է թոքերի ծավալից: Մեծ ծավալով պարենխիման ավելի մեծ «ձգվող» ազդեցություն ունի շնչուղիների վրա, և դրանց դիմադրությունը նվազում է: PEEP-ի օգտագործումը օգնում է մեծացնել թոքերի ծավալը և, հետևաբար, նվազեցնել շնչուղիների դիմադրությունը:

Շնչուղիների նորմալ դիմադրությունը հետևյալն է.

Մեծահասակների մոտ՝ 3-10 մմ ջրի սյունակ/լ/վրկ;

Երեխաների մոտ՝ 15-20 մմ ջրի սյունակ/լ/վրկ;

1 տարեկանից փոքր նորածինների մոտ՝ 20-30 մմ ջրի սյունակ/լ/վ;

Նորածինների մոտ՝ 30-50 մմ ջրի սյունակ/լ/վ:

Արտաշնչելիս շնչուղիների դիմադրությունը 2-4 մմ ջրի սյունակ/լ/վ ավելի է, քան ներշնչման ժամանակ: Դա պայմանավորված է արտաշնչման պասիվ բնույթով, երբ օդուղիների պատի վիճակն ավելի մեծ չափով ազդում է գազի հոսքի վրա, քան ակտիվ ինհալացիայի ժամանակ։ Հետեւաբար, լրիվ արտաշնչելու համար 2-3 անգամ ավելի երկար է պահանջվում, քան ներշնչելը։ Սովորաբար, ինհալացիա/արտաշնչման ժամանակի հարաբերակցությունը (I:E) մեծահասակների համար կազմում է մոտ 1:1,5-2: Մեխանիկական օդափոխության ընթացքում հիվանդի արտաշնչման ամբողջականությունը կարելի է գնահատել արտաշնչման ժամանակի հաստատունի մոնիտորինգով:

Շնչառության աշխատանք

Շնչառության աշխատանքը կատարվում է հիմնականում ներշնչող մկանների կողմից ինհալացիայի ժամանակ. արտաշնչումը գրեթե միշտ պասիվ է: Միաժամանակ, օրինակ, սուր բրոնխոսպազմի կամ շնչուղիների լորձաթաղանթի այտուցի դեպքում ակտիվանում է նաև արտաշնչումը, ինչը զգալիորեն մեծացնում է արտաքին օդափոխության ընդհանուր աշխատանքը։

Ինհալացիայի ժամանակ շնչառության աշխատանքը հիմնականում ծախսվում է թոքային հյուսվածքի առաձգական դիմադրության և շնչուղիների դիմադրողական դիմադրության հաղթահարման վրա, մինչդեռ ծախսված էներգիայի մոտ 50%-ը կուտակվում է թոքերի առաձգական կառուցվածքներում։ Արտաշնչման ընթացքում այս կուտակված պոտենցիալ էներգիան ազատվում է, ինչը թույլ է տալիս հաղթահարել շնչուղիների արտաշնչման դիմադրությունը:

Ներշնչման կամ արտաշնչման դիմադրության աճը փոխհատուցվում է լրացուցիչ աշխատանքով շնչառական մկանները. Շնչառության աշխատանքը մեծանում է թոքերի համապատասխանության նվազմամբ (սահմանափակող պաթոլոգիա), շնչուղիների դիմադրության բարձրացմամբ (օբստրուկտիվ պաթոլոգիա) և տախիպնեայով (մեռած տարածության օդափոխության պատճառով):

Սովորաբար օրգանիզմի կողմից սպառվող ընդհանուր թթվածնի միայն 2-3%-ն է ծախսվում շնչառական մկանների աշխատանքի վրա։ Սա այսպես կոչված «շնչառության արժեքն է»: ժամը ֆիզիկական աշխատանքշնչառության արժեքը կարող է հասնել 10-15%-ի: Իսկ պաթոլոգիայի դեպքում (հատկապես սահմանափակող) օրգանիզմի կողմից կլանված ընդհանուր թթվածնի ավելի քան 30-40%-ը կարող է ծախսվել շնչառական մկանների աշխատանքի վրա։ Խիստ դիֆուզիայի համար շնչառական անբավարարությունշնչառության արժեքը բարձրանում է մինչև 90%: Ինչ-որ պահի, օդափոխության ավելացման արդյունքում ստացված ամբողջ լրացուցիչ թթվածինը գնում է ծածկելու շնչառական մկանների աշխատանքի համապատասխան աճը։ Ահա թե ինչու, որոշակի փուլում, շնչառության աշխատանքի զգալի աճը ուղղակի ցուցում է մեխանիկական օդափոխություն սկսելու համար, որի դեպքում շնչառության արժեքը կրճատվում է գրեթե 0-ի:

Առաձգական դիմադրության հաղթահարման համար պահանջվող շնչառության աշխատանքը (թոքերի համապատասխանությունը) մեծանում է մակընթացային ծավալի մեծացման հետ։ Շնչառական ուղիների դիմադրության հաղթահարման համար պահանջվող աշխատանքը մեծանում է շնչառության հաճախականության աճով: Հիվանդը ձգտում է նվազեցնել շնչառության աշխատանքը՝ փոխելով շնչառության արագությունը և մակընթացային ծավալը՝ կախված գերակշռող պաթոլոգիայից: Յուրաքանչյուր իրավիճակի համար կան շնչառության օպտիմալ արագություններ և մակընթացային ծավալներ, որոնց դեպքում շնչառության աշխատանքը նվազագույն է: Այսպիսով, նվազեցված համապատասխանություն ունեցող հիվանդների համար, շնչառության աշխատանքը նվազագույնի հասցնելու տեսանկյունից, հարմար է ավելի հաճախակի և մակերեսային շնչառությունը (կոշտ թոքերը դժվար է ուղղել): Մյուս կողմից, երբ օդուղիների դիմադրությունը մեծանում է, խորը և դանդաղ շնչառությունը օպտիմալ է: Դա հասկանալի է. Նույն նպատակով օբստրուկտիվ պաթոլոգիայով հիվանդները սեղմում են շուրթերը արտաշնչման ժամանակ՝ ստեղծելով իրենց «PEEP»-ը: Դանդաղ և հազվադեպ շնչառությունը օգնում է երկարացնել արտաշնչումը, ինչը կարևոր է ավելիի համար ամբողջական հեռացումարտաշնչված գազային խառնուրդ շնչառական ուղիների արտաշնչման դիմադրության բարձրացման պայմաններում.

Շնչառության կարգավորում

Շնչառական գործընթացը կարգավորվում է կենտրոնական և ծայրամասային նյարդային համակարգ. Ուղեղի ցանցային ձևավորման մեջ կա շնչառական կենտրոն, որը բաղկացած է ինհալացիայի, արտաշնչման և պնևմոտաքսի կենտրոններից։

Կենտրոնական chemoreceptors գտնվում են medulla oblongata-ում և գրգռվում են, երբ H+ և PCO 2-ի կոնցենտրացիան ողնուղեղային հեղուկ. Սովորաբար վերջինիս pH-ը 7,32 է, PCO 2-ը՝ 50 մմ Hg, իսկ HCO 3-ի պարունակությունը՝ 24,5 մմոլ/լ։ Նույնիսկ pH-ի մի փոքր նվազումը և PCO 2-ի ավելացումը մեծացնում են օդափոխությունը: Այս ընկալիչները հիպերկապնիայի և ացիդոզի վրա արձագանքում են ավելի դանդաղ, քան ծայրամասայինները, քանի որ լրացուցիչ ժամանակ է պահանջվում CO 2, H + և HCO 3 արժեքները չափելու համար՝ արյան ուղեղի արգելքը հաղթահարելու պատճառով: Շնչառական մկանների կծկումները վերահսկվում են կենտրոնական շնչառական մեխանիզմով, որը բաղկացած է մի խումբ բջիջներից մեդուլլա երկարավուն, պոնսում և պնևմոտաքսիկ կենտրոններում։ Նրանք տոնուսավորում են շնչառական կենտրոնը և, հիմնվելով մեխանոռեցեպտորների իմպուլսների վրա, որոշում են գրգռման այն շեմը, որով դադարում է ինհալացիա: Պնևմոտաքսիկ բջիջները նույնպես ներշնչումը փոխում են արտաշնչման:

Ծայրամասային քիմիընկալիչները, որոնք տեղակայված են քնային սինուսի, աորտայի կամարի, ձախ ատրիումի ներքին թաղանթների վրա, վերահսկում են հումորալ պարամետրերը (PO 2, PCO 2 զարկերակային արյան մեջ և ողնուղեղային հեղուկում) և անմիջապես արձագանքում են փոփոխություններին: ներքին միջավայրըմարմինը, փոխելով ռեժիմը ինքնաբուխ շնչառությունև դրանով իսկ շտկելով pH, PO 2 և PCO 2 զարկերակային արյան և ողնուղեղային հեղուկի մեջ: Իմպուլսները քիմիընկալիչներից կարգավորում են օդափոխության քանակությունը, որն անհրաժեշտ է նյութափոխանակության որոշակի մակարդակի պահպանման համար: Օդափոխման ռեժիմի օպտիմալացման ժամանակ, այսինքն. Մեխանոռեցեպտորները նույնպես ներգրավված են շնչառության հաճախականության և խորության, ներշնչման և արտաշնչման տեւողության, օդափոխության տվյալ մակարդակում շնչառական մկանների կծկման ուժի սահմանման մեջ: Թոքերի օդափոխությունը որոշվում է նյութափոխանակության մակարդակով, նյութափոխանակության արտադրանքի և O2-ի ազդեցությամբ քիմոընկալիչների վրա, որոնք դրանք փոխակերպում են աֆերենտ իմպուլսների: նյարդային կառույցներկենտրոնական շնչառական մեխանիզմ. Զարկերակային chemoreceptors-ի հիմնական գործառույթը շնչառության անհապաղ շտկումն է՝ ի պատասխան արյան գազի կազմի փոփոխության:

Ծայրամասային մեխանոռեցեպտորները, որոնք տեղայնացված են ալվեոլների, միջքաղաքային մկանների և դիֆրագմայի պատերում, արձագանքում են այն կառուցվածքների ձգմանը, որոնցում գտնվում են, մեխանիկական երևույթների մասին տեղեկատվությանը: Հիմնական դերըխաղում են թոքերի մեխանոռեցեպտորները. Ներշնչված օդը հոսում է VP-ով դեպի ալվեոլներ և մասնակցում է ալվեոլար-մազանոթ թաղանթի մակարդակով գազի փոխանակմանը։ Երբ ներշնչման ժամանակ ալվեոլների պատերը ձգվում են, մեխանոռեցեպտորները հուզվում են և աֆերենտ ազդանշան են ուղարկում շնչառական կենտրոն, որն արգելակում է ներշնչումը (Hering-Breuer reflex):

Նորմալ շնչառության ժամանակ միջկողային-դիֆրագմատիկ մեխանոռեցեպտորները գրգռված չեն և ունեն օժանդակ արժեք։

Կարգավորող համակարգը ավարտվում է նեյրոններով, որոնք միավորում են իմպուլսները, որոնք գալիս են նրանց քիմիընկալիչներից և գրգռման իմպուլսներ են ուղարկում շնչառական շարժիչ նեյրոններին: Բշտիկային շնչառական կենտրոնի բջիջները շնչառական մկաններին ուղարկում են ինչպես գրգռիչ, այնպես էլ արգելակող իմպուլսներ։ Շնչառական շարժիչային նեյրոնների համակարգված գրգռումը հանգեցնում է շնչառական մկանների համաժամանակյա կծկման:

Շնչառական շարժումներ, որոնք ստեղծում են օդի հոսքը, առաջանում են բոլոր շնչառական մկանների համակարգված աշխատանքի շնորհիվ։ Շարժիչային նյարդային բջիջներ

Շնչառական մկանային նեյրոնները գտնվում են գորշ նյութի առաջի եղջյուրներում ողնաշարի լարը(արգանդի վզիկի և կրծքավանդակի հատվածներ):

Մարդկանց մոտ գլխուղեղի կեղևը նույնպես մասնակցում է շնչառության կարգավորմանը՝ շնչառության քիմիընկալիչ կարգավորումով թույլատրված սահմաններում։ Օրինակ, կամային շունչ պահելը սահմանափակվում է այն ժամանակով, որի ընթացքում ողնուղեղային հեղուկում PaO 2-ը բարձրանում է մինչև այն մակարդակները, որոնք գրգռում են զարկերակային և մեդուլյար ընկալիչները:

Շնչառության բիոմեխանիկա

Թոքերի օդափոխությունը տեղի է ունենում շնչառական մկանների աշխատանքի պարբերական փոփոխությունների, կրծքավանդակի խոռոչի և թոքերի ծավալի պատճառով։ Ոգեշնչման հիմնական մկաններն են դիֆրագմը և արտաքին միջքաղաքային մկանները։ Դրանց կծկման ժամանակ դիֆրագմայի գմբեթը հարթվում է, իսկ կողոսկրերը վեր են բարձրանում, ինչի արդյունքում մեծանում է կրծքավանդակի ծավալը և մեծանում է ներապլերային բացասական ճնշումը (Ppl)։ Նախքան ինհալացիա սկսելը (արտաշնչման վերջում) Ppl-ը մոտավորապես մինուս 3-5 սմ ջրի սյուն է: Ալվեոլային ճնշումը (Palv) ընդունվում է որպես 0 (այսինքն՝ հավասար է մթնոլորտային ճնշմանը), այն նաև արտացոլում է ճնշումը շնչուղիներում և փոխկապակցված է ներթորասիկ ճնշման հետ։

Ալվեոլային և ներպլերալ ճնշման միջև ընկած գրադիենտը կոչվում է տրանսթոքային ճնշում (Ptp): Արտաշնչման վերջում դա 3-5 սմ ջրի սյուն է: Ինքնաբուխ ներշնչման ժամանակ բացասական Ppl-ի աճը (մինչև մինուս 6-10 սմ ջրային սյունակ) առաջացնում է ալվեոլներում և շնչառական ուղիներում ճնշման նվազում մթնոլորտային ճնշումից ցածր: Ալվեոլներում ճնշումը նվազում է մինչև 3-5 սմ ջրի սյունակ: Ճնշման տարբերության պատճառով օդը ներս է մտնում (ներծծում) այնտեղից արտաքին միջավայրթոքերի մեջ: Կրծքավանդակը և դիֆրագմը գործում են որպես մխոցային պոմպ՝ օդը քաշելով թոքեր: Կրծքավանդակի այս «ներծծող» գործողությունը կարևոր է ոչ միայն օդափոխության, այլև արյան շրջանառության համար։ Ինքնաբուխ ներշնչման ժամանակ տեղի է ունենում արյան լրացուցիչ «ներծծում» դեպի սիրտ (նախաբեռնվածության պահպանում) և աջ փորոքից թոքային արյան հոսքի ակտիվացում համակարգի միջոցով։ թոքային զարկերակ. Ոգեշնչման վերջում, երբ գազի շարժումը դադարում է, ալվեոլային ճնշումը վերադառնում է զրոյի, բայց ներապլևրային ճնշումը մնում է կրճատված մինչև մինուս 6-10 սմ ջրի սյուն:

Արտաշնչումը սովորաբար պասիվ գործընթաց է: Շնչառական մկանների թուլացումից հետո կրծքավանդակի և թոքերի առաձգական ձգման ուժերը առաջացնում են թոքերից գազի հեռացում (դուրս քամում) և թոքերի սկզբնական ծավալի վերականգնում։ Եթե ​​տրախեոբրոնխիալ ծառի անցանելիությունը խաթարված է (բորբոքային սեկրեցիա, լորձաթաղանթի այտուցվածություն, բրոնխոսպազմ), արտաշնչման գործընթացը դժվարանում է, իսկ արտաշնչման մկանները (ներքին միջքաղաքային մկաններ, կրծքային մկանները, որովայնի մկանները և այլն): Երբ արտաշնչման մկանները սպառվում են, արտաշնչման գործընթացը ավելի է դժվարանում, արտաշնչված խառնուրդը պահպանվում է, և թոքերը դինամիկորեն գերփքվում են:

Թոքերի ոչ շնչառական գործառույթներ

Թոքերի գործառույթները չեն սահմանափակվում գազերի տարածմամբ։ Դրանք պարունակում են մարմնի բոլոր էնդոթելային բջիջների 50%-ը, որոնք ծածկում են թաղանթի մազանոթային մակերեսը և մասնակցում թոքերի միջով անցնող կենսաբանական ակտիվ նյութերի նյութափոխանակությանը և ապաակտիվացմանը։

1. Թոքերը վերահսկում են ընդհանուր հեմոդինամիկան՝ փոխելով սեփական անոթային հունի լցոնումը և ազդելով կենսաբանորեն ակտիվ նյութերի վրա, որոնք կարգավորում են անոթային տոնուսը (սերոտոնին, հիստամին, բրադիկինին, կատեխոլամինները), անգիոտենզին I-ը վերածելով անգիոտենզին II-ի և մասնակցելով պրոստագլենդի նյութափոխանակությանը։

2. Թոքերը կարգավորում են արյան մակարդումը` արտազատելով պրոստացիկլին, որը թրոմբոցիտների ագրեգացման արգելակիչ է, և արյան հոսքից հեռացնելով թրոմբոպլաստինի, ֆիբրինի և դրա քայքայման արտադրանքները: Արդյունքում, թոքերից հոսող արյունն ավելի բարձր ֆիբրինոլիտիկ ակտիվություն ունի։

3. Թոքերը մասնակցում են սպիտակուցների, ածխաջրերի և ճարպերի նյութափոխանակությանը՝ սինթեզելով ֆոսֆոլիպիդներ (ֆոսֆատիդիլքոլին և ֆոսֆատիդիլգլիցերին՝ մակերեսային ակտիվ նյութի հիմնական բաղադրիչները)։

4. Թոքերն արտադրում եւ վերացնում են ջերմությունը՝ պահպանելով օրգանիզմի էներգետիկ հավասարակշռությունը։

5. Թոքերը մաքրում են արյունը մեխանիկական կեղտերից։ Բջջային ագրեգատները, միկրոթրոմբիները, բակտերիաները, օդային փուչիկները և ճարպի կաթիլները պահվում են թոքերի կողմից և ենթակա են ոչնչացման և նյութափոխանակության:

Օդափոխության տեսակները և օդափոխության խանգարումների տեսակները

Մշակվել է օդափոխության տեսակների ֆիզիոլոգիապես հստակ դասակարգում՝ հիմնված ալվեոլներում գազերի մասնակի ճնշումների վրա։ Այս դասակարգման համաձայն, առանձնանում են օդափոխության հետևյալ տեսակները.

1.Նորմովենտիլացիա - նորմալ օդափոխություն, որի դեպքում CO2-ի մասնակի ճնշումը ալվեոլներում պահպանվում է մոտ 40 մմ Hg:

2. Հիպերվենտիլացիա - օդափոխության բարձրացում, որը գերազանցում է մարմնի նյութափոխանակության կարիքները (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. Hypoventilation – նվազեցված օդափոխություն՝ համեմատած օրգանիզմի նյութափոխանակության կարիքների հետ (PaCO2>40 մմ Hg):

4. Օդափոխության բարձրացում - ալվեոլային օդափոխության ցանկացած բարձրացում՝ համեմատած հանգստի մակարդակի հետ՝ անկախ ալվեոլներում գազերի մասնակի ճնշումից (օրինակ՝ մկանային աշխատանքի ժամանակ)։

5.Eupnea - նորմալ օդափոխություն հանգստի ժամանակ, որն ուղեկցվում է հարմարավետության սուբյեկտիվ զգացումով:

6. Հիպերպնոե՝ շնչառության խորության բարձրացում՝ անկախ նրանից՝ շնչառական շարժումների հաճախականությունը մեծացել է, թե ոչ։

7. Տախիպնո - շնչառության արագության բարձրացում:

8. Bradypnea - շնչառության նվազում:

9. Apnea - շնչառության դադարեցում, որը պայմանավորված է հիմնականում շնչառական կենտրոնի ֆիզիոլոգիական խթանման բացակայությամբ (զարկերակային արյան մեջ CO2 լարվածության նվազում):

10.Շնչառություն (շնչառություն) - տհաճ սուբյեկտիվ զգացողությունշնչառության շեղում կամ շնչառության դժվարություն.

11. Օրթոպնեա - սուր շնչառություն, որը կապված է թոքային մազանոթներում արյան լճացման հետ՝ ձախ սրտի անբավարարության հետևանքով։ IN հորիզոնական դիրքայս վիճակը գնալով վատանում է, և, հետևաբար, նման հիվանդների համար դժվար է պառկել:

12. Ասֆիքսիա - շնչառության դադարեցում կամ դեպրեսիա, որը կապված է հիմնականում շնչառական կենտրոնների կաթվածի կամ շնչուղիների փակման հետ: Գազափոխանակությունը կտրուկ խանգարվում է (նկատվում է հիպոքսիա և հիպերկապնիա)։

Ախտորոշման նպատակով նպատակահարմար է տարբերակել օդափոխության խանգարումների երկու տեսակ՝ սահմանափակող և օբստրուկտիվ:

Օդափոխման խանգարումների սահմանափակող տեսակը ներառում է բոլոր պաթոլոգիական պայմանները, որոնց դեպքում շնչառական էքսկուրսիան և թոքերի ընդլայնվելու ունակությունը նվազում է, այսինքն. դրանց ընդարձակելիությունը նվազում է. Նման խանգարումներ նկատվում են, օրինակ, թոքային պարենխիմայի վնասվածքներով (թոքաբորբ, թոքային այտուց, թոքային ֆիբրոզ) կամ պլևրային կպչումներով։

Օբստրուկտիվ տեսակի օդափոխության խանգարումների պատճառը օդուղիների նեղացումն է, այսինքն. բարձրացնելով նրանց աերոդինամիկ դիմադրությունը. Նմանատիպ պայմաններ են առաջանում, օրինակ, երբ շնչուղիներում լորձ է կուտակվում, դրանց լորձաթաղանթի այտուցը կամ բրոնխի մկանների սպազմը (ալերգիկ բրոնխիոլոսպազմ, բրոնխիալ ասթմա, ասթմատիկ բրոնխիտ և այլն): Նման հիվանդների մոտ աճում է դիմադրությունը ներշնչման և արտաշնչման նկատմամբ, և, հետևաբար, ժամանակի ընթացքում մեծանում է թոքերի օդափոխությունը և դրանց FRC: Պաթոլոգիական վիճակը, որը բնութագրվում է առաձգական մանրաթելերի քանակի ավելորդ նվազմամբ (ալվեոլային միջնապատերի անհետացում, մազանոթ ցանցի միավորում) կոչվում է թոքային էմֆիզեմա։