Вентиляционно-перфузионный коэффициент. Парциальное давление кислорода и двуокиси углерода

Р02 и Рсо2 в альвеолах определяется двумя факторами: (1) скоростью альвеолярной вентиляции- (2) скоростью перехода кислорода и двуокиси углерода через дыхательную мембрану. Предполагают, что все альвеолы вентилируются в равной степени и кровоток в альвеолярных капиллярах одинаков во всех альвеолах. Однако некоторые участки легких при хорошей вентиляции почти лишены кровотока, а другие — могут иметь великолепный кровоток при малой или отсутствующей вентиляции.

Это в некоторой степени возможно даже в нормальных условиях, но чаще выявляется при различных болезнях легких. В обоих случаях серьезно пострадает газообмен через дыхательную мембрану и человек может испытывать тяжелое нарушение дыхания, несмотря на нормальные показатели общей вентиляции и общего кровотока в легких, наряду с различными показателями вентиляции и кровотока в разных частях легких.

Для лучшего понимания изменений дыхания, возникающих при нарушении соответствия альвеолярной вентиляции и альвеолярного кровотока, была выработана специальная количественная концепция, названная вентиляционно-перфузионным коэффициентом.

Вентиляционно-перфузионный коэффициент обозначают количественно как Va/Q. Если Va (альвеолярная вентиляция) для данной альвеолы и Q (кровоток) в этой же альвеоле имеют нормальную величину, то вентиляционно-перфузионный коэффициент Va/Q также называют нормальным. Если альвеолярная вентиляция (Уд) равна нулю, но в альвеоле имеется перфузия (Q), то Va/Q тоже равняется нулю.

Если же при адекватной вентиляции (Va) наблюдается нулевая перфузия, то Va/Q равняется бесконечности. При коэффициенте, равном нулю или бесконечности, в этих альвеолах нет газообмена через дыхательную мембрану. Перейдем к разъяснению процесса дыхания в этих крайних случаях.

Парциальное давление кислорода и двуокиси углерода в альвеоле в случае, когда Va/Q равно нулю. При Va/Q, равном нулю, т.е. при отсутствии какой-либо альвеолярной вентиляции, воздух в альвеоле приходит в равновесие с кислородом и двуокисью углерода, находящимися в крови, т.к. эти газы распределяются между кровью и альвеолярным воздухом.

Кровь в капиллярах является венозной кровью, возвращающейся к легким из системного кровообращения, поэтому альвеолярные газы уравновешиваются с газами венозной крови. В главе 40 мы узнаем, что в нормальной венозной крови (v) P02 составляет 40 мм рт. ст. и Рсо2 — 45 мм рт. ст., поэтому величины парциального давления этих двух газов являются нормальными для альвеол, в которых имеется кровоток, но нет вентиляции.

Парциальное давление кислорода и двуокиси углерода в альвеоле в случае, когда Va/Q равно бесконечности. Влияние парциальных давлений альвеолярного газа в случае, когда Va/Q равно бесконечности, полностью отличается от их влияния в случае, когда Va/Q равно нулю, поскольку теперь отсутствует капиллярный кровоток, уносящий кислород из альвеол и приносящий двуокись углерода в альвеолы.

Вместо уравновешивания альвеолярных газов с венозной кровью альвеолярный воздух заменяется увлажненным вдыхаемым воздухом, т.е. кислород из вдыхаемого воздуха не уходит в кровь и двуокись углерода не переходит из крови во вдыхаемый воздух. В нормальном вдыхаемом увлажненном воздухе Ро2 равняется 149 мм рт. ст. и Рсо2 — 0 мм рт. ст., поэтому такими будут и парциальные давления этих двух газов в альвеоле.

Газообмен и парциальные давления газов в альвеолах при нормальном Va/Q. В случае, когда в альвеоле присутствуют и нормальная вентиляция, и нормальный капиллярный кровоток (нормальная альвеолярная перфузия), обмен кислорода и двуокиси углерода через дыхательную мембрану является почти оптимальным, и альвеолярное Ро2 составляет обычно 104 мм рт. ст., т.е. находится в диапазоне между величинами Рог вдыхаемого воздуха (149 мм рт. ст.) и венозной крови (40 мм рт. ст.).

Альвеолярное Рсо2 также расположено между двумя экстремальными значениями- в норме оно составляет 40 мм рт. ст., в то время как в венозной крови Рсо2 имеет величину 45 мм рт. ст. и во вдыхаемом воздухе — 0 мм рт. ст. Таким образом, в нормальных условиях в альвеолярном воздухе Р02 составляет 104 мм рт. ст. и Рсо2 — 40 мм рт. ст.

Источник: http://meduniver.com