Причины повышения работы на дыхание. Влияние двуокиси углерода на легочную вентиляцию

Видео: видео упражнение задержка дыхания на выдохе

Логично ожидать, что зависимости и пределы, аналогичные наблюдаемым при дополнительном внешнем сопротивлении дыханию, будут установлены для условий, когда работа, затрачиваемая организмом на дыхание, увеличивается вследствие других причин, таких как повышенная плотность газа или погружение в воду. Если дальнейшие исследования установят такие зависимости, то понимание роли повышения РАСО2 при работе под водой упростится. Остановимся на некоторых факторах, которые, очевидно, вовлечены в рассматриваемый процесс:

1. Врожденная реакция на дыхательный стимул. Какое количество работы обычно могут выполнить дыхательные мышцы водолаза в ответ на данный уровень физического напряжения или РаСО2?

2. Изменение вентиляторной реакции. Может ли какой-нибудь фактор окружающейсреды, такой как PIO2 или давление, изменить врожденную реакцию организма?

3. Работа, затрачиваемая на дыхание, и связанные с ней факторы. Какой величины вентиляции легких можно достигнуть при данном увеличении физической производительности дыхательных мышц?

Хотя на эти вопросы еще не могут быть даны количественные ответы, нетрудно заметить в общих чертах, почему Расо2 имеет тенденцию к увеличению во время выполнения работы под водой. Прежде всего причиной этого может быть наличие у водолаза ниже средней по выраженности врожденной вентиляторной реакции на С02 и физическое напряжение. Вероятно, что такая реакция в дальнейшем нарушается под влиянием высокого PiCO2 и других факторов окружающей среды. Динамическое сжатие воздухоносных путей легких и/или развитие приступов удушья [Mead, 1980b] будет неуклонно ограничивать поток выдыхаемого газа, по мере увеличения плотности дыхательной смеси при одновременной тенденции к снижению мощности на вдохе.

В конечном счете затрачиваемая на дыхание работа увеличивается под влиянием дыхательного аппарата, повышенной плотности газа, а также погружения под воду. В результате этого количество респираторной работы, которое выполняют мышцы водолаза, приведет к меньшей величине реальной легочной вентиляции, чем в «сухих» наземных условиях. При данной величине VCo2 и сниженных значениях VE и Va, PAco2 и Рас02 должны увеличиться. Проблема вентиляции в дальнейшем усиливается присутствием СО2 во вдыхаемом газе или избыточным мертвым пространством дыхательного аппарата. Способность организма водолаза компенсировать действие таких факторов будет также нарушена.

Влияние двуокиси углерода на легочную вентиляцию

В ряде исследований было установлено развитие гиперкапнии во время физического напряжения при повышенном давлении воздуха или при более высоком давлении гелиево-кислородных смесей, т. е. при давлениях, не достигающих крайних значений, когда необъяснимая одышка способна стать лимитирующим фактором. На рис. 27, взятом из результатов исследования, проведенного в 1973 г., Fargaeus, Linnarsson, показаны такие данные. Возрастание давления оказывает небольшой эффект на Рсо2 до тех пор, пока физическая нагрузка относительно умеренная.

Видео: OxyHealth: Транспорт кислорода в ткани. Воздействие ГБО, НЛК, кислородотерапии

Кривая, отражающая зависимость РетСО2 при нормальном атмосферном давлении воздуха, почти не изменяется до того момента, пока не разовьется ожидаемое снижение данного показателя, связанное с образованием молочной кислоты.

При абсолютном давлении воздуха, равном 3 и 6 кгс/см2, уровень Рсо2 намного выше- при давлении 3 кгс/см2 наблюдается тенденция к компенсаторному снижению Рсо2. Главной причиной наблюдаемого явления почти несомненно служит повышенная плотность газа, а влияние О2 на каротидные узлы, вероятно, полностью вследствие этого исчезало. Величины PicО2 при нормальном атмосферном давлении указывают на то, что испытуемый не относится к числу «накопителей С02». В противном случае тенденция к накоплению СО2 смогла бы значительно усложнить наблюдаемую картину.

Можно представить, как усугубит присутствие двуокиси углерода во вдыхаемом газе или проблема, связанная с применением дыхательного аппарата, уже имеющиеся трудности в изучении дыхания водолазов. Г. И. Куренков в 1973 г. установил у испытуемых, выполнявших тяжелую работу при абсолютном давлении 5 кгс/см2, РасО2, равное 70 мм рт. ст. и рН крови 7,29. Следует сказать, что в любой подобной ситуации для водолаза имеется опасность возникновения несчастных случаев, возможно со смертельным исходом.

Несмотря на то что условия реального подводного погружения вызывают более крупные проблемы по изучению дыхания и связаны с более серьезным риском, чем условия, имитируемые в барокамерах, желательно все же проводить исследования в условиях, наиболее приближенных к реальным. Pilmanis первым в этом направлении начал проводить такие исследования и добился успеха, проводя определение РаСО2 во время выполнения водолазом работы интенсивностью вплоть до величины, соответствующей максимальному потреблению кислорода (Vo2макc), на реальных глубинах в океане (10, 20 и 30 м) при дыхании воздухом.

Испытуемые были отобраны с учетом опыта водолазной работы и способности выполнять задание. У 10 водолазов реакция на СО2 составила 1,28 л/мм рт. ст. по сравнению с величиной 1,94 л/мм рт. ст., установленной Sherman и соавт. (1980) у 22 действующих водолазов. Во время плавания в ластах на глубине значения РдсО2 (рассчитанные с учетом мертвого пространства) у этих водолазов возросли в среднем до максимальной величины 57 мм рт. ст. (наивысшее значение было равно 65 мм рт. ст.). Максимальные величины РдсО2 наблюдали при интенсивности физической нагрузки, соответствующей 54 и 62% от максимального потребления кислорода, определенного в наземных условиях. Средняя величина РасО2 в момент Vo2 макс (на глубине) была равна 48,5 мм рт. ст. Более низкие значения РасО2 с меньшей тенденцией к увеличению по мере роста физической нагрузки и глубины отмечались во время выполнения ручной работы.

Источник: http://meduniver.com