Легочная вентиляция

• Легочной вентиляцией называют объем воздуха, вдыхаемого за единицу времени ( минутный объем дыхания)

• МОД - то количество воздуха, которое вдыхается в минуту

• МОД = ДО х ЧД

• До-дыхательный объем,

• Чд-частота дыхания

Параметры вентиляции

• Частота дыхания- 14 мин.

• Минутный объем дыхания- 7л/мин

• Альвеолярная вентиляция – 5л/мин

• Вентиляция мертвого пространства – 2л/мин

Коэффициент вентиляции альвеол

• В альвеолах к концу спокойного выдоха находится около 2500 мл воздуха (ФОЕ – функциональная остаточная емкость), во время вдоха в альвеолы поступает 350 мл воздуха, следовательно, обновляется лишь 1/7 часть альвеолярного воздуха (2500/350 = 7.1).

• Для нормального процесса обмена газов в легочных альвеолах необходимо, чтобы их вентиляция воздухом находилась в определенном соотношении с перфузией их капилляров кровью т.е. минутному объему дыхания должен соответствовать соответствующий минутный объем крови, протекающий через сосуды малого круга, а этот объем, естественно, равен объему крови, протекающей через большой круг кровообращения.

• В обычных условиях вентиляционно—перфузионный коэффициент у человека составляет 0,8—0,9.

• Например, при альвеолярной вентиляции, равной 6 л/мин, минутный объем крови может составить около 7 л/мин.

• В отдельных областях легких соотношение между вентиляцией и перфузией может быть неравномерным.

• Резкие изменения этих отношений могут вести к недостаточной артериализации крови, проходящей через капилляры альвеол.

Анатомическое и альвеолярное мертвое пространство

• Анатомически мертвым пространством называют воздухопроводящую зону легкого, которая не участвует в газообмене (верхние дыхательные пути, трахея, бронхи, терминальные бронхиолы). АМП выполняет ряд важных функций: нагревает вдыхаемый атмосферные воздух, задерживает примерно 30% выдыхаемого тепла и воды.

• Анатомически мертвое пространство соответствует воздухопроводящей зоне легких, объем которой варьирует от 100 до 200 мл., а в среднем составляет 2 мл на 1 кг. массы тела.

• В здоровом легком некоторое количество апикальных альвеол вентилируются нормально, но частично либо полностью не перфузируются кровью.

• Подобное физиологическое состояние обозначается как «альвеолярное мертвое пространство».

• В физиологических условиях АМП может появляться в случае снижения минутного объема крови, уменьшения давления в артериальных сосудах легких, при патологических состояниях. В подобных зонах легких не происходит газообмена.

• Сумма объемов анатомического и альвеолярного мертвого пространства называется физиологическим, или функциональным мертвым пространством.

Варианты альвеолярной вентиляции

• Гипервентиляция-вымывание С02 из альвеол возмещается поступлением его из тканей, альвелярное Рсо2 падает (гипокапния).Опасность-остановка дыхательного центра.

• При недостаточной вентиляции альвеол (гиповентиляция) в них накапливается избыток СО2 гиперкапния, а при резком отставании вентиляции от газообмена, снижается Ро2 (гипоксия).

• Соответственно, сдвиги Рсо2 и Ро2 развиваются при этом и в артериальной крови.

Лекция 17

Газообмен и транспорт газов

Молекулярный кислород

АФК- активные формы кислорода

СО₂

СО

NO

Парциальное давление газов в альвеолах легких

• Альвеолярный воздух представлен смесью в основном О2 , СО2 и N2.

• В альвеолярном воздухе содержатся водяные пары, которые также оказывают определенное парциальное давление, поэтому при общем давлении смеси газов 760 мм. рт. ст. парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе (Ро2) составляет около 104 мм рт.ст.,

• Рсо -40мм.рт.ст., РN2 – 569 мм.рт.ст.

• Парциальное давление водяных паров при температуре 37º С составляет 47 мм.рт.ст.

Диффузия газов через альвеоло-капиллярную мембрану

• На первом этапе диффузионный перенос газов происходит по концентрационному градиенту через тонкий аэрогематический барьер.

• На втором – происходит связывание газов в крови легочных капилляров, объем которых составляет 80-15- мл, при толщине слоя крови в капиллярах всего 5-8 мкм и скорости кровотока около 0,1 мм/сек.

• После преодоления аэрогематического барьера газы диффундируют через плазму крови в эритроциты.

Газообмен и транспорт кислорода

• Транспорт О2 осуществляется в физически растворенном виде и химически связанном виде.

• Физически растворенный кислород может поддерживать нормальные процессы жизнедеятельности в организме (250 мл в мин.), если минутный объем кровообращения составит примерно 83 л мин. в покое.

• Оптимальным является механизм транспорта кислорода в связанном виде, т.е. в связи с гемоглобином

Физико-химические свойства гемоглобина

• Гемоглобин способен избирательно связывать О2 и образовывать оксигемоглобин (HbO2) в зоне высоких концентраций в легких и освобождать молекулярной кислород в области пониженного содержания О2 в тканях.

• Зависимость степени оксигенации гемоглобина от парциального давления О2 в альвеоляром воздухе представляется в виде кривой диссоциации оксигемоглобина.

• Но сродство кислорода к гемоглобину влияют различные метаболические факторы, что выражается в виде смещения кривой диссоциации влево или вправо.