21.5A: Зміни тиску під час легеневої вентиляції

Last updated
Save as PDF

Page ID: 70395

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Вентиляція - це швидкість, з якою газ надходить або виходить з легені.

МЕТА НАВЧАННЯ

Диференціюють між типами легеневої вентиляції легенів: хвилинна, альвеолярна, мертвий простір

Ключові виноси

Ключові моменти

Вентиляція - це швидкість, з якою газ надходить або виходить з легені.
Три типи вентиляції - це хвилинна вентиляція, альвеолярна вентиляція та вентиляція мертвого простору.
Швидкість альвеолярної вентиляції змінюється залежно від частоти дихання, приливного об'єму та кількості мертвого простору.
ПА відноситься до альвеолярного парціального тиску газу, тоді як Па відноситься до парціального тиску цього газу в артеріальній крові.
Газообмін відбувається від пасивної дифузії, оскільки PAO2 більше, ніж PaO2 в дезоксигенірованій крові.

Ключові умови

вентиляція: Тілесний процес дихання, вдихання повітря для забезпечення киснем, і видих відпрацьованого повітря для видалення вуглекислого газу.
парціальний тиск: Тиск, який чинить газ, або в повітрі, або в розчиненому стані, що вказує на концентрацію цього газу.

Типи тарифів вентиляції

У фізіології дихання швидкість вентиляції - це швидкість, з якою газ надходить або виходить з легені. Вентиляція, як правило, виражається як обсяг повітря, що перевищує частоту дихання.

Обсяг повітря може стосуватися припливного об'єму (кількість вдихається в середньому вдиху) або щось більш конкретне, наприклад, обсяг мертвого простору в дихальних шляхах. Три основні типи швидкості вентиляції, що використовуються в фізіології дихання, є:

Хвилинна вентиляція (ВЕ): Кількість повітря, що надходить в легені за хвилину. Його можна визначити як VE = припливний об'єм × вдихи за хвилину = приливний об'єм × вдихи за хвилину
Альвеолярна вентиляція (ВА): Кількість газу за одиницю часу, який досягає альвеол і бере участь у газообміні. Він визначається як VA = (об'єм приливів - об'єм мертвого простору) × Частота дихання VA = (об'єм приливів - об'єм мертвого простору) × Частота дихання
Вентиляція мертвого простору (VD): Кількість повітря за одиницю часу, яке не бере участі в газообміні, наприклад, повітря, яке залишається в провідних зонах. Він визначається як VD = Об'єм мертвого простору × Частота дихання VD = Об'єм мертвого простору × Частота дихання.

Крім того, хвилинну вентиляцію можна охарактеризувати як суму вентиляції альвеолярного та мертвого простору, за умови, що частота дихання, яка використовується для їх виведення, залежить від вдихів за хвилину.

Три типи вентиляції математично пов'язані один з одним, тому зміни в одній швидкості вентиляції можуть спричинити зміну іншого. Це найбільш очевидно при зміні обсягу мертвого простору. Дихання через трубку для підводного плавання та легенева емболія збільшують обсяг мертвого простору (через анатомічний проти альвеолярного мертвого простору відповідно), що зменшить альвеолярну вентиляцію.

Альвеолярна вентиляція є найважливішим типом вентиляції для вимірювання того, скільки кисню насправді потрапляє в організм, що може ініціювати негативні механізми зворотного зв'язку, щоб спробувати збільшити альвеолярну вентиляцію, незважаючи на збільшення мертвого простору. Зокрема, організм, як правило, намагатиметься боротися зі збільшенням мертвого простору, підвищуючи частоту вдихів, щоб спробувати підтримувати достатній рівень альвеолярної вентиляції.

Парціальний тиск газів

Це діаграма газообміну в легенях. Він показує, що авеоли видаляють вуглекислий газ з крові, а потім додають кисень до крові.

Газообмін в легенях: діаграма газообміну в легенях.

Коли гази розчиняються в крові під час вентиляції, вони, як правило, описуються парціальним тиском газів. Парціальний тиск більш конкретно відноситься до відносної концентрації цих газів тиском, який вони чинять у розчиненому стані.

У фізіології дихання ПАО ₂ і ПАКО ₂ відносяться до парціального тиску кисню і вуглекислого газу в альвеолах.

PaO ₂ і PaCO ₂ відносяться до парціального тиску кисню і вуглекислого газу в артеріальній крові. Відмінності парціальних тисків газів між альвеолярним повітрям і потоком крові є причиною того, що газообмін відбувається шляхом пасивної дифузії.

У нормальних умовах ПАО ₂ становить близько 100 мм рт.ст., тоді як PaO ₂ - 80—100 мм рт.ст. в системних артеріях, але 40-50 мм рт.ст. - в дезоксигенірованій крові легеневої артерії, що йде в легені.

Нагадаємо, що гази подорожують від областей високого тиску до областей низького тиску, тому більший тиск кисню в альвеолах порівняно з дезоксигенірованої крові пояснює, чому кисень може пасивно дифузно в кров під час газообміну.

І навпаки, PACO ₂ становить 35 мм рт.ст., тоді як PaCO ₂ становить близько 40-45 мм рт.ст. в системних артеріях і 50 мм рт. ст. в легеневій артерії. Парціальний тиск, а отже, і концентрація вуглекислого газу, більше в капілярах альвеол порівняно з альвеолярним повітрям, тому вуглекислий газ буде пасивно дифундувати з кровотоку в альвеоли під час газообміну.

Крім того, оскільки PaCo ₂ є показником концентрації вуглекислого газу в артеріальній крові, його можна використовувати для вимірювання рН крові та виявлення випадків респіраторного ацидозу та алкакозу.