4 курс / Сертификат медсестры / Медсестра_отделения_интенсивной_терапии_Кассиль_В_Л_,_Хапия_Х_Х

гочисленными разветвлениями - они хорошо видны на рис. 6.1, а также бронхиолы и альвеолярные ходы).

Лёгкие, помимо соединительнотканного каркаса, состоят из мельчайших альвеол (иногда их называют лёгочные пузырьки), сосудов малого круга кровообращения (рис. 6.3 а и 6.3 б) и бронхиальных сосудов, которые питают бронхи.

Медицинские книги

@medknigi

Рис. 6.3 а. Бронхиолы, альвеолы и лёгочные капилляры, плотно прилегающие к альвеолярным стенкам

Рис. 6.3 б. Схема малого круга кровообращения

При нормальном самостоятельном дыхании периодически происходит сокращение мышц вдоха, к ним относятся диафрагма и наружные межрёберные мышцы. При этом грудная клетка расширяется, давление в плевральных полостях снижается и становится ниже атмосферного. В результате окружающий воздух, содержащий примерно 21% кислорода, через полость рта и носовые ходы поступает в дыхательные пути - гортань, трахею и бронхи, а затем в альвеолы лёгких.

Объём воздуха, поступающий в дыхательные пути при каждом вдохе и выходящий из дыхательных путей во время выдоха, называют дыхательным объёмом. У здорового человека в покое дыхательный объём составляет 6-8 мл/кг массы тела. Если умножить дыхательный объём на частоту дыхания в минуту, мы получаем другой важный параметр, характеризующий вентиляцию лёгких - минутный объём дыхания (МОД). В покое МОД равен 60-70 мл/кг. В норме примерно 30% вошедшего во время вдоха воздуха каждый раз остаётся в дыха-

Медицинские книги

@medknigi

тельных путях и не участвует в газообмене. Эта часть дыхательного объёма называется объёмом мертвого пространства. Остальные 70% дыхательного объёма достигают альвеол.

Альвеолы оплетены капиллярами малого круга кровообращения, от которых они отделены тончайшими мембранами. Через эти мембраны происходит газообмен с кровью: в кровь из альвеол проходит кислород и присоединяется к гемоглобину, содержащемуся в эритроцитах, а избыток углекислого газа (двуокиси углерода) из крови поступает в альвеолы. Затем, во время выдоха, через дыхательные пути избыток

CO2 выбрасывается в окружающий воздух (рис. 6.3 а). Причём, если вдох совершается обязательно в результате работы мышц вдоха, то спокойный не форсированный выдох происходит пассивно. Как только закончилась фаза вдоха, мышцы расслабляются и под действием эластической тяги лёгкие и грудная клетка частично спадаются, давление в плевральных полостях становится выше атмосферного и объём воздуха, вошедший в лёгкие во время вдоха, выходит наружу.

Однако существуют обстоятельства, при которых выдох тоже становится активным процессом, например: физическая активность, откашливание, речь, пение. Тогда в работу включаются мышцы выдоха. Главные из них - мышцы брюшного пресса и внутренние межрёберные. Сокращаясь, эти мышцы активно уменьшают объём грудной клетки, человек делает форсированный выдох.

Таким образом происходит процесс, называемый внешним дыханием или вентиляцией лёгких. В его основе лежат дыхательные циклы (вдох-выдох), у здорового взрослого человека частота дыхательных циклов составляет 12-16 в минуту. В норме продолжительность вдоха и выдоха одинаковы. Все управление дыхательными циклами, их частотой, глубиной вдоха и выдоха контролируется центральными механизмами, центрами, расположенными в различных отделах головного мозга. Один из главных - центр дыхательного автоматизма, расположенный в дне IV желудочка продолговатого мозга.

ГАЗЫ И КИСЛОТНО-ОСНОВНОЕ СОСТОЯНИЕ КРОВИ Газы крови

Как известно, в воздухе содержится примерно 21% кислорода. Обычно содержание кислорода во вдыхаемом воздухе или смеси газов

Медицинские книги

@medknigi

выражают во фракциях, долях - FiO2, где F - фракция, а символ «г» означает вдыхаемый газ (в атмосферном воздухе фракция кислорода составляет FiO2=0,21). В смеси газов, которой является воздух, большое значение имеет собственное, парциальное давление (напряжение) каждого газа, оно зависит не только от содержания газа в газовой смеси, но и от общего давления газов - атмосферного (барометрического) давления. На уровне моря барометрическое давление обычно равно 760 мм рт.ст., следовательно, напряжение кислорода во вдыхаемом воздухе PiO2 (P - давление, в данном случае парциальное) равно:

Во время вдоха воздух входит в дыхательные пути, а затем в альвеолы, где частично смешивается с оставшимся в бронхах и альвеолах выдыхаемым воздухом. Поэтому в альвеолярном газе PAO2 (А - альвеолярный газ) - уже ниже и равно в норме примерно 110-120 мм рт.ст. Из альвеол кислород проникает (диффундирует) в кровь лёгочных капилляров. Этот процесс происходит в результате разницы в PO2 между альвеолярным газом и кровью в лёгочных капиллярах. Таким образом, PO2 выступает движущей силой, приводящей к диффузии кислорода.

В норме при спокойном дыхании далеко не все альвеолы участвуют в дыхании. Однако кровоток в лёгочных сосудах (перфузия) организован так, что кровь из системы лёгочной артерии притекает только к дышащим (вентилируемым) в данный момент альвеолам (рис. 6.4). Иначе говоря, в здоровых лёгких поддерживается соответствие между вентиляцией и перфузией. Но некоторые капилляры соприкасаются с недышащими (невен-тилируемыми) в данный момент альвеолами, в этих альвеолах не происходит обновления газа и PAO2остаётся низким, а кровь

Медицинские книги

@medknigi

не получает кислорода. Кровь из всех капилляров смешивается. Она поступает в лёгочные вены, а затем проходит через левое предсердие и левый желудочек в аорту, с более низким напряжением кислорода, чем в альвеолярном газе - порядка 80-100 мм рт.ст. Разница между PAO2 и PaO2 (a - артериальная кровь) называется альвеолярно-артериальным градиентом по кислороду, или альвеолярно-артериальной разницей. У здорового человека при спокойном дыхании она составляет от 5 до 20 мм рт.ст. Если здоровый человек выполняет физическую работу, он дышит глубже, объём воздуха, поступающего в лёгкие, значительно увеличивается, число невентилируемых альвеол резко уменьшается и альвеолярно-артериальный градиент по кислороду также снижается. Однако, если в результате какого-то патологического процесса этих недышащих альвеол становится больше, а кровь продолжает к ним притекать, это соответствие нарушается, дышат одни отделы лёгких, а перфузируются другие (рис. 6.5), аль-веолярно-артериальный градиент возрастает. Тогда в артериальной крови PaO2снижается и развивается недостаток кислорода - гипоксе-мия. Таким образом, альвеолярноартериальный градиент является показателем равномерности (или неравномерности) распределения воздуха в лёгких и соответствия вентиляции и перфузии лёгких.

Поступивший в кровь кислород быстро растворяется в плазме, а затем присоединяется к гемоглобину, находящемуся в эритроцитах, образуя соединение, которое называется оксигемоглобином. Именно в виде оксигемоглобина кислород транспортируется кровью ко всем органам и клеткам организма. Способность крови транспортировать кислород зависит от концентрации в ней гемоглобина. В тканевых капиллярах кислород отщепляется от гемоглобина, выходит из эритроцитов и вновь растворяется в плазме, оттуда он диффундирует в клетки тканей.

Процент гемоглобина, к которому присоединён кислород в крови,

называетсянасыщением крови кислородом (сатурацией), или оксиге-

нацией SO2. В норме при спокойном дыхании в артериальной крови SaO2 составляет 96-98%. Это значит, что у здорового человека 2-4% лёгочных капилляров не имеет контакта с дышащими альвеолами, хотя кровь через них проходит. При увеличении FiO2 или при физической нагрузке SaO2 может составить 100%.

Следует подчеркнуть, что оксигенация артериальной крови в первую очередь зависит от FiO2. Даже если у человека нет дыхательных движений (т.е. его лёгкие не вентилируются), относительно нормальное PaO2 можно

Медицинские книги

@medknigi

какое-то время (минут 20-30) поддерживать, подавая в дыхательные пути струю кислорода со скоростью 8-10 л в минуту (так называемое диффузионное, или апноэтическое дыхание).

В тканях в результате расщепления жиров и углеводов, при котором вырабатывается необходимая организму энергия, происходит накопление H+ионов и двуокиси углерода. Из клеток избыток CO2, а также другие продукты метаболизма поступают в кровь капилляров. Затем эта кровь по венам притекает к правым отделам сердца и из правого желудочка поступает в систему лёгочного кровообращения. В смешанной венозной, т.е. притекающей от всех органов, крови

парциальное давление двуокиси углерода PvCO2равно 42-48 мм рт.ст.

Из лёгочных капилляров CO2 диффундирует в альвеолы и частично удаляется с выдыхаемым газом в окружающее пространство. Поэтому в артериальной крови PCO2 ниже, чем в венозной и составляет в норме 3644 мм рт.ст. Однако выведение CO2 из организма целиком зависит от объёма альвеолярной вентиляции, т.е. от объёма газа, поступающего в альвеолы. Даже если человек будет дышать воздухом, обеднённым кислородом, но при этом дышать глубоко, PaCO2 у него будет нормальным или сниженным. Снижение PaCO2 ниже нормы называется гипокапнией. Однако, если дыхательный и минутный объёмы уменьшаются и альвеолярная вентиляция падает, выведение углекислого газа тоже снижается, он начинает накапливаться в организме и развивается гиперкапния.

При гиперкапнии напряжение CO2 в альвеолах (PACO2) повышается, «вытесняя» кислород. Следовательно, снижается напряжение кислорода в альвеолах (PAO2).

Таким образом, PaO2 зависит от трёх факторов: - концентрации кислорода во вдыхаемом газе (FiO2); - соответствия перфузии лёгких их вентиляции; - объёма альвеолярной вентиляции.

Медицинские книги

@medknigi

ногтевую фалангу любого пальца (рис. 6.6). Если ноготь покрыт лаком, датчик пульсоксиметра не сработает - лак надо удалить. Кроме того, не следует надевать датчик на фалангу пальца, если она испачкана зелёным красителем («зелёнкой»).

Постоянный контроль за PaCO2 не менее важен, но метода, равноценного пульсоксиметрии для определения PaCO2, нет. Однако разница между PaCO2 и PCO2 капиллярной крови обычно составляет не более 3-4 мм рт.ст., поэтому, чтобы не пунктировать каждый раз артерию, чаще всего для анализа берут (в специальный капилляр) кровь из согретого в теплой воде пальца. Такой анализ можно повторять многократно в течение суток.

Существует и другой метод для контроля за PaCO2, он называется капнографией. Но этот метод применяют в основном при искусственной вентиляции лёгких (ИВЛ). В некоторых современных аппаратах ИВЛ (респираторах) в соединительную трубку, идущую от тройника основных шлангов к адаптеру эндотрахеальной трубки, вмонтирован датчик, реагирующий на напряжение CO2 в проходящем газе (рис. 6.7). Подробнее значение капнографии будет рассмотрено в главе 7.

Кислотно-основное состояние крови

Двуокись углерода - важный регулятор кислотно-основного состояния крови, а следовательно - всего организма.

Напомним, что в артериальной и венозной крови поддерживается определённое и весьма постоянное кислотно-основное состояние (равновесие). В принципе, оно отражает соотношение между концентрацией веществ, образующихся в процессе метаболизма: кислот, обладающих свойствами слабых (т.е. легко диссоциирующихся) и концентрацией щелочей (оснований). Кислотно-основное состояние характеризуется показателем pH, единицы которого отражают концентрацию ионов водорода (H+). В норме pH артериальной крови колеблется в пределах от 7,35 до 7,45; венозной крови - от 7,32 до 7,42. Значение pH артериальной крови зависит от очищения крови от избытка двуокиси углерода (углекислого газа), степени её оксигенации (насыщения кислородом) и состояния периферического кровообращения. Если эти процессы нарушаются, в тканях накапливаются недоокисленные продукты обмена веществ, реакция крови становится более кислой и pH снижается, развивается ацидоз («закисление» крови,

Медицинские книги

@medknigi