Чем образуется функциональное мертвое пространство

Чем образуется функциональное мертвое пространство

Вентиляцией легких обозначают процесс обмена воздуха между легкими и атмосферой. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем дыхания, определяемый как количество воздуха, которое проходит (или вентилируется) через легкие в 1 мин. В покое у человека минутный объем дыхания составляет 6—8 л/мин. Только часть воздуха, которым вентилируются легкие, достигает альвеолярного пространства и непосредственно участвует в газообмене с кровью. Эта часть вентиляции легких называется альвеолярной вентиляцией. В покое альвеолярная вентиляция равна в среднем 3,5—4,5 л/мин. Основная функция альвеолярной вентиляции заключается в поддержании необходимой для газообмена концентрации 02 и С02 в воздухе альвеол.

Рис. 10.11. Схема дыхательных путей легких человека. Дыхательные пути от уровня трахеи (1-я генерация) до долевых бронхов (2—4-я генерации деления) поддерживают свой просвет благодаря хрящевым кольцам в их стенке. Дыхательные пути от сегментарных бронхов (5—11-я генерации) до терминальных бронхиол (12— 16-я генерации) стабилизируют свой просвет с помощью тонуса гладких мышц их стенок. 1—16-я генерации дыхательных путей образуют возду-хопроводящую зону легких, в которой не происходит газообмена. Респираторная зона легких имеет длину порядка 5 мм и включает первичные дольки или ацинусы: дыхательные бронхиолы (17—19-я генерации) и альвеолярные протоки (20—22-я генерации). Альвеолярные мешочки состоят из многочисленных альвеол (23-я генерация), альвеолярная мембрана которых является идеальным местом для диффузии 02 и С02.

Легкие состоят из воздухопроводящей (дыхательные пути) и респираторной зон (альвеолы). Дыхательные пути, начиная от трахеи и до альвеол, делятся по типу дихотомии и образуют 23 генерации элементов дыхательного тракта (рис. 10.11). В воздухопроводящей или кондуктивной зонах легких (16 генераций) отсутствует газообмен между воздухом и кровью, поскольку в этих отделах дыхательные пути не имеют достаточной для этого процесса сосудистой сети, а стенки дыхательных путей, из-за их значительной толщины, препятствуют обмену газов через них. Этот отдел воздухоносных путей называется анатомическим мертвым пространством, объем которого составляет в среднем 175 мл. На рис. 10.12 показано, каким образом воздух, заполняющий анатомическое мертвое пространство в конце выдоха, смешивается с «полезным», т. е. атмосферным воздухом и вновь поступает в альвеолярное пространство легких.

Рис. 10.12. Эффект воздуха мертвого (вредного) пространства на вдыхаемый воздух в легкие. В конце выдоха анатомическое мертвое пространство заполняется выдыхаемым воздухом, в котором пониженное количество кислорода и высокое процентное содержание углекислого газа. При вдохе «вредный» воздух анатомического мертвого пространства смешивается с «полезным» атмосферным воздухом. Эта газовая смесь, в которой меньше, чем в атмосферном воздухе, кислорода и больше углекислого газа, поступает в респираторную зону легких. Поэтому газообмен в легких происходит между кровью и альвеолярным пространством, заполненным не атмосферным воздухом, а смесью «полезного» и «вредного» воздуха.

Дыхательные бронхиолы 17—19-й генераций относят к переходной (транзиторной) зоне, в которой начинается газообмен в малочисленных альвеолах (2 % от общего числа альвеол). Альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки, непосредственно переходящие в альвеолы, образуют альвеолярное пространство, в области которого происходит в легких газообмен 02 и С02 с кровью. Однако у здоровых людей и, особенно, у пациентов с заболеваниями легких часть альвеолярного пространства может вентилироваться, но при этом не участвовать в газообмене, поскольку эти отделы легких не перфузируются кровью. Сумму объемов таких областей легких и анатомического мертвого пространства обозначают как физиологическое мертвое пространство. Увеличение физиологического мертвого пространства в легких приводит к недостаточному снабжению тканей организма кислородом и к увеличению содержания в крови углекислого газа, что нарушает в ней газовый гомеостазис.

Источник

История болезни

Наука и парамедицинские заметки

ИВЛ, мертвое пространство и гиперкапния

Поговорим, немного о простом, из-за непонимания которого, порой сложно принимать тактические решения.
Итак, анатомическое мертвое пространство (АМП) — это совокупный объем дыхательных путей, не участвующих в газообмене между вдыхаемым и альвеолярным газами. Таким образом, величина анатомического мертвого пространства равна объему проксимальной части дыхательных путей, где состав вдыхаемого газа сохраняется неизменным (носовая и ротовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы). В условиях нормочастотной вентиляции в среднем у взрослого человека АМП равняется
150-200 ml (2ml/kg).
Альвеолярное мертвое пространство — альвеолы, выключенные из газообмена, например которые вентилируются, но не перфузируются (ТЭЛА).
Аппаратное мертвое пространство является своеобразным искусственным началом анатомического мертвого пространства, включаая объемы интубационной трубки, пространства между куполом лицевой маски и поверхностью лица пациента, адаптера-пробоотборника капнографа и т.д.
Следует помнить, что объем мертвого пространства, связанный с ИВЛ, иногда намного превосходит ожидаемый.

Функциональное мертвое пространство (ФМП) — понимают все те участки дыхательной системы, в которых не происходит газообмена по причине сниженного или отсутствующего кровотока. Суть – общая сумма объемов газовой смеси по тем или иным причинам не участвующая в газообмене.

Методы снижения объема мертвого пространства — трахеостомия и TRIO2 (tracheal insufflation of oxygen, инсуффляция кислорода через катетер параллельно с ИВЛ — фото в конце статьи).

ИВЛ при септическом ОРДС часто сталкивается с одной и той же проблемой. При тяжелом ресриктивном поражении легких (РИ 01.02.2016

Источник

Анатомическое и функциональное мертвое пространство

Анатомическое мертвое пространство.Анатомическим мертвым пространством называют объем воздухоносных путей, потому что в них не происходит газообмена. Это пространство включает носовую и ротовую полости, глотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы. Объем мертвого пространства зависит от роста и положения тела. Приближенно можно считать, что у сидящего человека объем мертвого пространства (в миллилитрах) равен удвоенной массе тела (в килограммах). Таким образом, у взрослых он равен около 150 мл. При глубоком дыхании он возрастает, так как при расправлении грудной клетки расширяются и бронхи с бронхиолами.

Измерение объема мертвого пространства.Экспираторный (дыхательный) объем (V_д) состоит из двух компонентов-объема воздуха, поступающего из мертвого пространства (V_МП), и объема воздуха из альвеолярного пространства (V_a) 1) :

(4)

Для изучения функции легких важно измерить оба этих компонента отдельно. Как и для определения функциональной остаточной емкости, здесь используют непрямые методы. Они основаны на том, что содержание дыхательных газов (О₂ и СО₂) в воздухе из мертвого и из альвеолярного пространства различно. Содержание газов в воздухе мертвого пространства аналогично таковому в воздухе, поступившем при вдохе (инспирации) (F_И). Содер-

ГЛАВА 21. ЛЕГОЧНОЕ ДЫХАНИЕ 575

жание же газов в воздухе из альвеолярного пространства такое же, как и в самой альвеолярной газовой смеси (F_a). Если выразить парциальный объем газа в виде произведения общего объема газовой смеси V и концентрации этого газа F, то для любого дыхательного газа будет справедливо равенство

Подставляя выражение для V_B из уравнения (4) и сделав преобразования, получаем

(6)

Это равенство, называемое уравнением Бора, справедливо для любого дыхательного газа. Однако для СО₂ его можно упростить, так как содержание этого газа во вдыхаемом воздухе ( ) близко к нулю

(7)

Отношение объема мертвого пространства к экспираторному объему можно вычислить с помощью уравнений (6) и (7). Значения содержания газов для фракций, представленных в правой части уравнения, можно определить путем газового анализа (при определении газов в альвеолярном воздухе возникают некоторые трудности; см. с. 586). Пусть газовый анализ дал следующие величины: =

= 0,056 мл СО₂ и = 0,04 мл СО₂ на 1 мл

смеси. Тогда = 0,3, т. е. объем мертвого

пространства составляет 30% экспираторного объема.

Функциональное мертвое пространство.Под функциональным (физиологическим) мертвым пространством понимают все те участки дыхательной системы, в которых не происходит газообмена. К функциональному мертвому пространству в отличие от анатомического относятся не только воздухоносные пути, но также и те альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются кровью. В таких альвеолах газообмен невозможен, хотя их вентиляция и происходит. В здоровых легких количество подобных альвеол невелико, поэтому в норме объемы анатомического и функционального мертвого пространства практически одинаковы. Однако при некоторых нарушениях функции легких, когда легкие вентилируются и снабжаются кровью неравномерно, объем второго может оказаться значительно больше объема первого.

Источник

СОДЕРЖАНИЕ

Компоненты

Всего мертвого пространство (также известное как физиологическое мертвое пространство ) представляет собой сумму анатомического мертвого пространства плюс альвеолярного мертвого пространства.

Выгоды действительно связаны с кажущейся расточительной конструкцией вентиляции, которая включает мертвое пространство.

Анатомическое мертвое пространство

Нормальное значение объема мертвого пространства (в мл) приблизительно равно безжировой массе тела (в фунтах) и составляет в среднем около трети дыхательного объема покоя (450-500 мл). В оригинальном исследовании Фаулера анатомическое мертвое пространство составляло 156 ± 28 мл (n = 45 мужчин) или 26% их дыхательного объема. Несмотря на гибкость трахеи и меньшего размера проводящих дыхательных путей, их общий объем (т. Е. Анатомическое мертвое пространство) мало изменяется при бронхоспазме или при тяжелом дыхании во время упражнений.

Альвеолярное мертвое пространство

Расчет мертвого пространства

Физиологическое мертвое пространство

Концентрация углекислого газа (CO ₂ ) в здоровых альвеолах известна. Он равен его концентрации в артериальной крови, поскольку CO ₂ быстро уравновешивается через альвеолярно-капиллярную мембрану. Количество CO _2, выдыхаемое из здоровых альвеол, будет разбавлено воздухом в проводящих дыхательных путях и воздухом из альвеол, которые плохо перфузируются. Этот коэффициент разбавления может быть рассчитан после определения CO ₂ в выдыхаемом воздухе (либо путем электронного контроля выдыхаемого воздуха, либо путем сбора выдыхаемого воздуха в газонепроницаемом мешке (мешок Дугласа) и затем измерения смешанного газа в мешке для сбора ). Алгебраически этот коэффициент разбавления даст нам физиологическое мертвое пространство, рассчитанное по уравнению Бора:

Альвеолярное мертвое пространство

Анатомическое мертвое пространство

Мертвое пространство и вентилируемый пациент

Глубина и частота нашего дыхания определяется хеморецепторами и стволом мозга в зависимости от ряда субъективных ощущений. При механической вентиляции в принудительном режиме пациент дышит с частотой и дыхательным объемом, которые определяются аппаратом. Из-за наличия мертвого пространства более медленные глубокие вдохи (например, десять вдохов по 500 мл в минуту) более эффективны, чем быстрые поверхностные вдохи (например, двадцать вдохов по 250 мл в минуту). Хотя количество газа в минуту одинаково (5 л / мин), большая часть поверхностных вдохов представляет собой мертвое пространство и не позволяет кислороду попадать в кровь.

Механическое мертвое пространство

Его можно уменьшить за счет:

Источник

Мертвое пространство

Мертвое пространство выполняет ряд функций:

1) Вдыхаемый воздух частично очищается уже при прохождении через носовую полость, слизистая которой улавливает мелкие частицы, пыль и бактерии. Важную роль в очищении воздуха играет эпителий воздухоносных путей.

2) При вдохе воздух увлажняется, насыщаясь водяными парами в значительной степени в носу и гортани.

4) Кроме того, воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера, который сглаживает колебание состава альвеолярного газа в ходе дыхательного цикла.

2 этап. Обмен газов в легких.

Функциональной единицей легких является ацинус. Каждый ацинус вентилируется теминальной бронхиолой, которая заканчивается альвеолярными мешками, в стенках этих мешков находятся альвеолы. Диаметр альвеолы от 0,18 до 0,26 мм. В легких их около 300 млн.

За 1-2 с газовый состав альвеол обновляется за счет поступления атмосферного воздуха.

Источник