Давление кислорода в альвеолярном газе. Потребность в общей легочной вентиляции

При обсуждении вопроса об альвеолярной вентиляции следует рассмотреть давление кислорода в альвеолярном газе. Угрожающе низкое давление кислорода в альвеолах редко наблюдается при подводном погружении или других случаях воздействия на организм высокого давления. Конечно, гипоксия может развиться в результате прекращения подачи газа или других серьезных неполадок в оборудовании. Величина Раo2 также представляет большой интерес при погружениях под воду с задержкой дыхания, но рассмотрение этого вопроса не входит в наши задачи.

Точный расчет PAO2 более сложен, чем расчет Paco2 Необходимые для этого уравнения разработаны Rahn и Fenn в 1955 г. Для большинства случаев достаточно очень простой формулы:

РАО2 = PIО2 -863(VO2/VA), где Vo2 и Va выражены в литрах в минуту при STPD и BTPS соответственно. Заметьте, что при R=l вычитаемая величина равна значению Расо2. Для приближенных расчетов РаО2, когда Расо2 известно, можно сказать, что РАО2 приблизительно на столько меньше РIo2, насколько Расо2 больше РICo2.

В обычных ситуациях под водой, например при дыхании воздухом на глубине, РIo2 достаточно высоко при неадекватном Va, приводящем к увеличению Расо2 до значений, представляющих опасность для водолаза, в то время как РАо2 остается на уровне, не представляющем риска. Исключением можно считать случаи, когда Ро2 умышленно поддерживают близким к нормальной для воздуха на поверхности величине, приблизительно равной 150 мм рт. ст.

Такая необходимость возникает, например, при длительном погружении в состоянии насыщения нейтральным газом, с целью определения опасного воздействия продолжительной экспозиции к повышенному Pо2.

Даже в этой ситуации субнормальная альвеолярная вентиляция будет, по-видимому, вызывать проблемы, связанные с высоким содержанием двуокиси углерода, прежде чем начнет проявляться опасное влияние низкого уровня кислорода. Однако есть сообщения о том, что Piо2, адекватное при нормальном давлении, не всегда может быть таковым при высоком давлении. Такая возможность будет рассмотрена в одной из последующих статей.

Потребность в общей легочной вентиляции

Знания оптимального минутного объема альвеолярной вентиляции Va для данного уровня физической активности не достаточны, пока не появится возможность рассчитать общую легочную вентиляцию Ve. Разница между Va и Ve представляет собой переменную величину, отражающую вентиляцию дыхательного мертвого пространства.

Принято выделять анатомическое мертвое пространство, включающее объем дыхательных путей, продолжающихся от ноздрей и рта вниз до альвеол (последние не входят в этот объем). Употребительным теоретическим понятием является физиологическое мертвое пространство как часть дыхательного объема (Vt), не участвующая в газообмене с кровотоком легких. Следовательно, в него входит не только объем анатомического мертвого пространства, но также и объем газа, который вентилирует неперфузируемые альвеолы (альвеолярное мертвое пространство).

Расчет физиологического мертвого пространства обычно проводят, используя уравнение, предложенное Bohr, в модификации Enghoff: VD=VT(Paco2 - PECO2)/PACO2.

Для практических расчетов принимают, что VE состоит из двух раздельных минутных объемов разных газов. Один из них представляет объем альвеолярной вентиляции Va, который обусловливает весь обмен кислорода и двуокиси углерода между кровью и газом, формирующим выдыхаемый объем, другой —
VD, который, как считают, полностью поступает из мертвого пространства. Он не участвует в газообмене и имеет тот же состав, что и вдыхаемый газ: VE = VA + VD.

Минутный объем вентиляции мертвого пространства (Vd) представляет собой эффективный объем дыхательного мертвого пространства Vd, умноженный на число циклов вентиляции в течение 1 мин во время сбора выдыхаемого газа для анализа, т. е. на частоту дыхания (ЧД— число дыханий в минуту): VD = vD-ЧД.

Частоту дыхания легко установить, и при приемлемой величине Vd можно рассчитать VD. Затем значение этого объема можно прибавить к величине Va, чтобы получить уровень Ve, или вычесть из показателя Ve для получения значения Va.

Источник: http://meduniver.com