Definitsiooni järgi on kopsude vastavus võrdne nende mahu muutusega rõhumuutuse ühiku kohta. Selle hindamiseks on vaja mõõta intrapleuraalset rõhku.

Praktikas registreeritakse rõhk söögitorus: katsealune neelab alla kateetri, mille lõpus on väike õhupall. Söögitoru rõhk ei ole täpselt võrdne intrapleuraalse rõhuga, kuid see peegeldab hästi selle muutuste dünaamikat. Kui uuritav lamab selili, ei anna see meetod täpseid andmeid, kuna tulemusi mõjutab mediastiinumi elundite raskusaste.

Kopsude vastavust saab mõõta väga lihtsalt: katsealusel palutakse võimalikult sügavalt sisse hingata ja seejärel spiromeetrisse õhku välja hingata näiteks 500 ml portsjonite kaupa. Samal ajal määratakse rõhk söögitorus. Pärast iga portsjoni väljahingamist peab katsealune avama hääletoru ja ootama mõni sekund, kuni hingamissüsteem jõuab paigalseisu. Nii koostatakse rõhu-mahu graafik. See meetod võimaldab teil saada kõige rohkem teavet kopsude elastsuse kohta. Oluline on märkida, et kõvera kaldele vastav vastavus sõltub esialgsest kopsumahust. Tavaliselt määratakse see kalle väljahingamise ajal, alustades mahust, mis ületab FRC 1 liitri võrra. Kuid isegi sellistel tingimustel jätab tulemuste reprodutseeritavus palju soovida.

Kopsude vastavust saab mõõta ka vaikse hingamise ajal. See meetod põhineb asjaolul, et õhuvoolu puudumisel (sisse- ja väljahingamise lõpus) ​​peegeldab intrapleuraalne rõhk ainult kopsude elastset tõmbejõudu ega sõltu õhuvoolu liikumisel tekkivatest jõududest. Seega on järgimine võrdne sissehingamise ja väljahingamise lõpus kopsumahtude erinevuse ja pleurasisese rõhu erinevuse suhtega samadel hetkedel.

Seda meetodit ei saa kasutada hingamisteede kahjustustega patsientide puhul, kuna neil on erinevad täitumisaja konstandid kopsude ja kopsude erinevate osade jaoks. õhuvool neis säilib ka selle puudumisel keskmistes hingamisteedes.

Kopsude sektsiooni 2 hingamisteed on osaliselt ummistunud, mistõttu on selle täitmise ajakonstant pikem. Sissehingamisel (A) voolab õhk sellesse piirkonda aeglasemalt ja seetõttu jätkub see täitumisel ka pärast tasakaalu saavutamist (B) ülejäänud kopsudega (1). Lisaks võib ebanormaalse piirkonna täitumine toimuda isegi pärast üldise väljahingamise algust (B). Hingamissageduse suurenedes väheneb ventilatsiooni maht selles piirkonnas.

Jooniselt on näha, et kui hingamisteed on osaliselt ummistunud, toimub vastava kopsuosa täitumine alati aeglasemalt kui teiste lõikude täitumine. Lisaks võib see jätkata täitumist isegi siis, kui õhk lahkub juba ülejäänud kopsudest. Selle tulemusena liigub õhk naaberpiirkondadest kahjustatud piirkonda (nn õhupendli efekt). Hingamissageduse suurenedes väheneb sellisesse piirkonda siseneva õhu maht. Teisisõnu jaotub hingamismaht üha väiksemale kopsukoe massile ja tundub, et kopsude vastavus väheneb.

"Hingamise füsioloogia", J. West

Arteriaalse vere PO2 vähenemisel (hüpokseemia) on neli põhjust: hüpoventilatsioon; häiritud difusioon; šuntide olemasolu; ebaühtlased ventilatsiooni-perfusiooni suhted. Nende nelja põhjuse eristamiseks on vaja meeles pidada, et hüpoventilatsiooniga kaasneb alati PCO2 tõus arteriaalses veres ja PO2 selles veres puhta hapniku hingamisel ei tõuse vajaliku väärtuseni ainult siis, kui...

Hingamisteede takistus on võrdne alveoolide ja suuõõne rõhuerinevuse ja õhuvoolu suhtega. Seda saab mõõta üldise pletüsmograafia abil. Enne kui katsealune hingab (L), on rõhk pletüsmograafiakambris võrdne atmosfäärirõhuga. Inspiratsiooni ajal rõhk alveoolides väheneb ja alveolaarse õhu maht suureneb ∆V võrra. Samal ajal surutakse kambris olev õhk kokku...

Eespool olime veendunud, et kopsude vastavuse hindamine intrapleuraalse rõhu järgi sissehingamise või väljahingamise lõpus vaikse hingamise ajal ei anna usaldusväärseid tulemusi hingamisteede kahjustustega patsientidel, kuna erinevate osade täitumisaja konstandid on erinevad. kopsud. Kopsude näiline või "dünaamiline" vastavus väheneb hingamissageduse suurenemisega: kui sissehingamisele kuluv aeg...

Kopsude elastse parenhüümi tekitatud rõhku nimetatakse kopsude elastseks tagasilöögirõhuks (Pelast) ja see on erinevus alveoolide siserõhu (alveolaarrõhk, Palv) ja pleuraõõnes (pleura rõhk, Ppleura) rõhu vahel. ): Pelast = Ralf - Ppleura. Kopsude elastse tagasilöögi mõõtmine põhineb kahel põhimõttel: 1) rõhk, mis on vajalik kopsude venitamiseks teatud mahuni, on võrdne elastse tagasilöögi rõhuga sellel ruumalal; 2) staatilistes tingimustes voolu puudumisel ja avatud häälesilmaga Ralv = 0 ja Relast = - Rpleur. Seega on kopsude elastse tagasilöögi rõhu ja staatilise vastavuse hindamiseks vaja mõõta Ppleurat erinevatel kopsumahtudel.

Kuna söögitoru läbib pleura ruumi, on mõistlik eeldada, et söögitorusisene rõhk võimaldab üsna usaldusväärselt hinnata Ppleura muutuste dünaamikat. See eeldus kehtib seni, kuni söögitoru ülemine ja alumine sulgurlihased toimivad normaalselt ja söögitoru ei ole kokku surutud (näiteks söögitoru lihaste aktiivse kokkutõmbumise või mediastiinumi ümbritsevate struktuuride passiivse kokkusurumise tõttu). Seega võib söögitoruhaiguseta isikutel, kes istuvad või seisavad, pleura rõhku mõõta kaudselt, mõõtes söögitorusisest rõhku.

MÕÕTMINE

Söögitoru rõhk registreeritakse kateetriga, mille otsas on väike balloon. Balloonisisene rõhk peegeldab söögitorusisest rõhku, mis omakorda peegeldab ümbritsevat Ppleurat. See meetod põhjustab mõningaid moonutusi, mis on tingitud õhupalli kokkusurumisest söögitoru seinte poolt. Moonutuste vähendamiseks kasutage 10 cm pikkust ja 2,5 cm läbimõõduga õhukeste seintega (0,04 cm) lateksballooni, mis sisaldab väikeses koguses õhku (200–400 ml).

Pleura muutub vertikaalse gradiendi järgi: kõige suurem negatiivne rõhk on allosas, rindkere põhjas. Tavaliselt mõõdetakse rõhku söögitoru alumises kolmandikus, et määrata kindlaks rõhk, mis on vajalik suurema osa kopsude venitamiseks. Uuring viiakse läbi õhupalli sisestamisega söögitoru ühenduskohta, mis on hõlpsasti kindlaks määratud positiivse rõhu järgi, mis tekib siis, kui õhk tõmmatakse sissehingamise ajal läbi nina ja tõmmatakse seejärel 10 cm tagasi.

Kopsude vastavus

Kui balloon on soovitud tasemele paigutatud, saab mõõta kopsumahu muutuste ja Ppleura suhet.

Staatiline pulmonaarne vastavus näitab kopsu kollapsi ajal saadud rõhu-mahu kõvera kallet TLC tasemest ja määratakse standardprotokolliga. Peaksite hingama 3 korda nii sügavalt kui võimalik, mis võimaldab teil oma hingamismustrit ühtlustada. Kolmandal sissehingamisel hoiab patsient hinge kinni 3–5 sekundit OEL tasemel ja seejärel aeglaselt välja hingates, mille käigus õhuvool katkestatakse, sulgedes 2–3 sekundiks suuklapi iga mahu tasemel. Selle manöövri 4–5 korda kordamine annab piisavalt teavet kopsumahu muutuste ja Relast muutuste vahelise seose kohta. Rõhu-mahu kõvera koostamiseks on vaja mõõta ruumala teatud Relast juures. See on kergesti saavutatav keha pletüsmograafia abil. Teine, kuid vähem täpne meetod on gaasi lahjendusmeetod. Sel juhul on vaja eeldada, et kopsumahud olid konstantsed ega muutunud aja jooksul.

Vastavuse mõõtmine annab kõige rohkem teavet kopsude elastsuse kohta. Oluline on märkida, et kõvera kaldele vastav vastavus sõltub esialgsest kopsumahust. Tavaliselt määrab vastavuse kaldenurk, alustades mahust, mis ületab FRC-d 0,5 liitri võrra. Kuid sel juhul mõjutavad kopsude vastavust väljendavat väärtust rohkem FRC-d määravad tegurid kui lihtsalt kopsumahtude ja kopsude venitusrõhu vaheline seos. Praktikas arvutatakse sageli tagasitõmbekoefitsient (kopsude elastne tagasilöögirõhk TLC tasemel jagatud TLC-ga). Nii vastavuse kui ka tagasitõmbumise koefitsiendi jaoks on sobivad väärtused, kuigi nende näitajate suur varieeruvus piirab nende kasutamist konkreetsel patsiendil.

Maksimaalset teavet kopsude elastse tagasilöögi kohta saab kogu rõhu-mahu kõvera analüüsimisel. Selline graafik aitab sageli mõista kopsumahu vähenemise põhjust: hingamislihaste nõrkus, rindkere patoloogia või kopsu parenhüümi kahjustus. Rindkere lihasnõrkuse/patoloogiaga on pulmonaalne järgimine normaalne, aga kopsuparenhüümi patoloogiaga väheneb. Nõusoleku vähenemise põhjust on palju keerulisem kindlaks teha: kas kopsukoe elastsete omaduste tõeline tõus või hingamisteedega ühenduvate alveoolide arvu vähenemine?

Dünaamiline pulmonaarne vastavus on kopsumahu muutus võrreldes rõhu muutustega õhuvoolu juuresolekul. Rõhku mõõdetakse hingamise ajal, hetkedel, mil voolukiirus on null. Normaalse hingamisteede takistuse korral sõltub järgimine nõrgalt hingamissagedusest. Resistentsuse suurenedes võib dünaamiline pikenemine väheneda, enne kui rutiinne testimine näitab kõrvalekaldeid. Hingamissagedusest sõltuvaid muutusi dünaamilises vastavuses nimetatakse sagedusest sõltuvaks vastavuseks. Seega, kui üldises Toores või FEV-is ei ole muutusi ₁ kopsude dünaamilise vastavuse vähenemine viitab väikeste perifeersete hingamisteede võimalikule ahenemisele.

VOOLU-MAHU INDIKAATORITE KLIINILINE KASUTAMINE

MUUTUVUSE ALLIKAD

European Steel and Coal Society (ECCS) ja American Thoracic Society (ATS) on avaldanud spiromeetria õigete väärtusvõrrandite loendid, samuti soovitused kopsufunktsiooni mõõtmiste tõlgendamiseks, sealhulgas spiromeetria testid ja bronhodilatatsiooni vastuse kehtivuse kriteeriumid. farmakoloogilistes testides. Erilist tähelepanu pööratakse vajadusele hoolikalt laboratoorselt jälgida varieeruvuse tehnilisi ja bioloogilisi allikaid.

Bioloogiline varieeruvus võib olla tingitud ööpäevasest kõikumisest, suitsetamisest või kokkupuutest muude keemiliste/füüsikaliste mõjuritega. Lisaks võib mõõtmisprotseduur ise muuta hingamissüsteemi seisundit; näiteks võib sügav hingamine põhjustada bronhide laienemist ja muutusi kopsu elastsusomadustes. Funktsionaalsete näitajate varieeruvus samal patsiendil võib olla tingitud muutustest patoloogilise protsessi aktiivsuses (infektsioon, kokkupuude tööalaste ohtude ja allergeenidega) ning saasteainete mõju hingamisteede hüperreaktiivsusega inimestele. Kopsufunktsioon võib muutuda ravimite mõjul, mis mõjutavad bronhide luumenit. Operaatori vead võivad olla tehnilised, näiteks uurimismetoodika, arvutuste ja andmete tõlgendamise erinevuste tõttu.

Bioloogiline varieeruvus on minimaalne, kui pööratakse hoolikat tähelepanu katse ajastusele ja tingimustele. Tehnilist varieeruvust saab minimeerida regulaarse kalibreerimise, seadmete sagedase testimise, seadmete hoolduse, patsiendi hoolika juhendamise ja ainult kõrgelt kvalifitseeritud personali kasutamisega, kes on võimelised läbi viima uuringut professionaalselt ja vastavalt standardprotokollidele.

NORMAALVÄÄRTUSED

Rahvastikuuuringud näitasid, et FEV jaotus ₁ ja FVC vastavad normaalsele jaotusele ainult keskmises vanusevahemikus. Lisaks kiirusnäitajate jaotus ja FEV suhe ₁/FVC ei ole sümmeetrilised. Seetõttu peab õigete suuruste võrrandite väljatöötamine sisaldama normaalvahemiku ülemise ja alumise piiri rangeid määratlusi või andma teavet, mis võimaldab arvutada alampiiri. Regressioonimudeli abil saate arvutada normaalväärtuste alumise piiri: spiromeetriliste näitajate puhul on need väärtused, mis jäävad alla viienda protsentiili, mitte - 1,64xSEE (kus SEE on hinnangu standardviga, mis on andmete varieeruvuse kriteerium regressioonisirge suhtes). Praktika kasutada 80% prognoositud väärtustest FVC ja FEV normaalväärtuste alumise piiri fikseeritud väärtusena ₁ võib olla lastel vastuvõetav, kuid võib põhjustada olulisi vigu kopsufunktsiooni tõlgendamisel täiskasvanutel. Kasutades FEV suhte normi alumise piirina 70%. ₁/FVC toob kaasa märkimisväärse arvu valepositiivseid tulemusi üle 40-aastastel meestel ja üle 50-aastastel naistel, samuti KOK-i ülediagnoosimist eakatel inimestel, kes pole kunagi suitsetanud ja kellel puuduvad iseloomulikud kliinilised sümptomid. Kiiruseindikaatorite puhul on normaalväärtuste alumine piir 50–60% õigetest väärtustest. Seadmeid ja uurimismeetodeid täiustatakse, seega võimaldavad kaasaegsed matemaatilised mudelid kopsufunktsiooni täpsemalt hinnata. Selleks on vaja regulaarselt uuendada tähtväärtuse võrrandeid, näiteks iga 10 aasta tagant, samuti tuleb kaaluda võimalust kasutada uuemaid tähtväärtuse võrrandeid ning hinnata tõlgenduse õigsust patsientide pikaajalisel vaatlusel.

Funktsionaalsed uurimismeetodid

Kopsude elastsete omaduste uurimine kliinilises praktikas

M.Yu. Kameneva

Artiklis kirjeldatakse meetodit kopsude elastsuse omaduste uurimiseks söögitoru sondiga ning esitatakse selle kasutamise võimalused kliinilises praktikas.

Märksõnad: kopsude elastsusomadused, kopsude venitatavus, hingamistöö, kopsuemfüseem, kopsufibroos.

Kopsude elastsed (elastsed) omadused tähendavad nende võimet muuta mahtu sõltuvalt rakendatavast jõust. Olles hingamismehaanika kõige olulisem omadus, on kopsude vastavus, s.o. nende venitusvõime määrab staatiliste kopsumahtude ja hingamisteede, eriti nende perifeersete sektsioonide valendiku väärtused. Lisaks võimaldab elastsete struktuuride füüsiline omadus - võime koguda energiat venitamisel - tervel inimesel rahulikult passiivselt välja hingata, ilma hingamislihaste osaluseta, minimeerides sellega hingamise energiakulu.

Kopsude elastsed omadused kujunevad tänu sidekoe karkassile, mida esindavad elastsed, kollageen- ja retikulaarsed kiud, pindpinevusjõud, kopsuveresoonte verevarustus ja silelihaste toonus. Kopsude elastsete omaduste uurimiseks kasutatakse söögitoru sondiga tehnikat. See ei ole leidnud laialdast rakendust kliinilises praktikas, mis on vaid osaliselt tingitud uuringu töömahukuse ja invasiivsuse ning suuremal määral spetsialistide vähesest teadlikkusest meetodi võimalustest. See uuring võimaldab mitte ainult kindlaks teha, kuidas kopsude elastsed omadused muutuvad - suurenevad või vastupidi vähenevad, vaid ka vastata mitmele praktiku jaoks olulisele küsimusele: kopsude endi kahjustus.

Marina Jurievna Kameneva - Dr. kallis. Teadused, Ved. teaduslik kaasautor Vene Föderatsiooni tervishoiuministeeriumi föderaalse riigieelarvelise kõrgkooli "Esimene akadeemik I. P. Pavlovi nimeline Peterburi riiklik meditsiiniülikool" teaduskeskus. Kontaktinfo: [e-postiga kaitstud]

(interstitsiaalne põletik, fibroos, tursed) või mingid patoloogilised muutused kopsuvälistes struktuurides (hingamislihaste nõrkus, rindkere deformatsioon) põhjustasid kopsumahtude vähenemise? Kas hingamisteede obstruktsioon on seotud kopsude elastse karkassi hävimisega - emfüseem või on see tingitud intrabronhiaalsetest põhjustest (turse, põletik, silelihaste spasm)? Kuidas muutub hingamistöö?

Uuringu metodoloogilised aspektid

Kopsude elastsust iseloomustavad näitajad hõlmavad kopsude vastavust (CL), kopsu elastsust (EL) ja hingamist (W). Meetod põhineb transpulmonaarse rõhu (Tpp) mõõtmisel, kasutades söögitoru sondi ja spetsiaalset seadet, mis on tavaliselt integreeritud keha pletüsmograafi.

Kopsude venitusvõime sõltub nende elastsest rõhust (kopsu elastsusrõhk, kopsu tagasilöögirõhk - Plel), mille väärtuse määrab kopsudele seestpoolt mõjuv rõhkude erinevus (alveolaarrõhk, PA) ja väljaspool (pleura rõhk, Pl):

Ppl otsene mõõtmine on võimalik ainult katsetingimustes, kuna see on seotud ohtlike ja traumeerivate manipulatsioonidega, seetõttu määratakse kliinilises praktikas söögitoru siserõhk (P) spetsiaalse sondi abil. Söögitoru sond on

Tegemist on 1-1,5 mm siseläbimõõduga jäiga polüetüleenkateetriga, mille otsa on kinnitatud õhukeseseinaline lateksballoon (joon. 1). Spetsiaalsetes uuringutes leiti, et P absoluutväärtus

ületab veidi Rpl, kuid keha vertikaalse asendi korral on söögitoru alumisse kolmandikku asetatud lateksballooni rõhukõikumised peaaegu võrdsed Rpl muutustega.

Samuti ei tehta RA otsest mõõtmist ja Ptp arvutamisel loetakse selle väärtus võrdseks suuõõne rõhuga (Pmouth):

TP suu kriuks

Sond sisestatakse söögitorusse läbi alumise ninakäigu kohaliku tuimestuse all - anesteetikumi lahust tilgutatakse 3-4 korda 15-minutilise intervalliga alumisse ninakäiku. Sondi kinnitamiseks kasutatakse ninaklambrit. Söögitoru sondi õige asukoha skemaatiline kujutis on näidatud joonisel fig. 2. Kuna söögitoru spasmid ei võimalda õigeid mõõtmisi teha, tehakse uuring 1,5-2 tundi pärast kerget einet.

Ninakanalite ahenemine ja deformeerumine, kalduvus ninaverejooksule ja suurenenud okserefleks on uuringu jaoks vastunäidustused, samuti on vastunäidustused, mis on ühised kõikidele kopsufunktsiooni testidele, nagu kontakti puudumine patsiendiga, haigused ja seisundid mitte lubada patsiendil sooritada vajalikke hingamismanöövreid, näo-lõualuu aparatuuri vigastusi ja haigusi, mis takistavad huuliku ja ninaklambri õiget ühendamist.

Mõõtmise ajal hingab patsient läbi pneumotahomeetri, mis võimaldab samaaegselt registreerida muutusi kopsumahus (V) Ptp muutustega. Salvestus kuvatakse monitori ekraanil V-Ptp koordinaatidena suletud ahelate - laiendatavuskõverate kujul. Vaikse või kiire hingamise ajal registreeritud venitatavuskõverad on ellipsoidse kujuga (joonis 3a) ning maksimaalselt sügaval ja aeglasel hingamisel registreeritud K-kujulised, mis on seotud venitatavuse vähenemisega piiravate mahtude piirkonnas (joonis 3a). 3b).

Ptn ja V muutuste samaaegne registreerimine võimaldab arvutada Cb ja selle pöördväärtuse Eb:

~- Pneumotahhomeeter - Söögitoru sond

Söögitoru sond Diafragma

Riis. 2. Skemaatiline illustratsioon söögitoru sondi õigest asukohast (söögitoru alumises kolmandikus) transpulmonaalse rõhu mõõtmisel (VIASYS Healthcare Gmbh, Saksamaa).

CL = AV/AP; El = 1/CL = AP/AV.

Järelikult iseloomustab CL kopsude võimet muuta mahtu sõltuvalt rakendatavast jõust ja El, vastupidi, vastab hingamislihaste poolt kopsude laiendamiseks kulutatud jõupingutustele. Mida jäigem on kops, mida täheldatakse näiteks idiopaatilise kopsufibroosiga patsientidel, seda rohkem on selle venitamiseks vaja jõudu – EL suureneb ja CL väheneb, kuna isegi hea hingamislihaste töö ei suuda kopsude mahtu piisavalt suurendada. jäik kops. Kopsuemfüseemi puhul on täheldatud vastupidist pilti, kui elastse raami hävimine muudab kopsud painduvaks ja isegi väike pingutus viib nende kiire laienemiseni sissehingamisel, millele järgneb väljahingamisel sama kiire kollaps - CL suureneb ja EL väheneb.

Vaikse või kiire hingamise ajal määratud vastavust nimetatakse tavaliselt dünaamiliseks (dünaamiline vastavus – Cldyn) ning sügava ja aeglase hingamise ajal määratud vastavus on staatiline (staatiline vastavus – Clstat). Kopsude elastsete omaduste uurimine eeldab staatilise loomist

2-101234 Transpulmonaalne rõhk, kPa

Riis. 3. Terve inimese venitatavuskõverad: a - vaikse hingamise ajal; b - aeglase hingamise ajal maksimaalse mahumuutuse amplituudiga (kopsu kogumahu tasemest kuni kopsu jääkmahu tasemeni). Nullmärk y-teljel vastab kopsude funktsionaalse jääkmahtuvuse tasemele.

seisundid, mille all mõistetakse õhuvoolu puudumist koos hingamislihaste täieliku lõdvestusega. Kuna tõeliselt staatilistes tingimustes on inimestel võimatu uuringuid läbi viia, siis praktikas mõõdetakse Cb-d neile võimalikult lähedastes tingimustes, mida nimetatakse kvaasistaatilistele tingimustele. Syupi jaoks tekivad sellised tingimused hingamisfaaside muutumise hetkel

Transpulmonaalne rõhk, kPa

Riis. 4. Pikenduskõverate skemaatiline esitus - dünaamiline (1), kvaasistaatiline (2) ja staatiline (3). Täpid tähistavad kvaasistaatilistele tingimustele vastavaid mõõtmismomente: dünaamilise venitatavuskõvera jaoks - hingamistsükli faaside muutumise hetked; kvaasistaatilise pikenemise kõvera jaoks - õhuvoolu katkemise hetked siibriga. Selgitused tekstis. Eluvõime – kopsude elutähtsus. Siin ja joonisel fig. 5: TO – loodete maht.

ammendav tsükkel (joon. 4 (1)) ning mõõtmisel kasutatakse spetsiaalset tehnikat: sügaval aeglasel väljahingamisel kopsude kogumahu tasemest (TLC) kuni kopsu jääkmahu tasemeni (RLV) õhuvool on korduvalt katkestatud siibri abil (vt joonis .4 (2)). Siibri aktiveerimise hetkel mõõdetakse Rtp ja nendest punktidest koostatakse staatiline pikenemiskõver (vt joonis 4 (3)). Kopsude vastavuse määramine väljahingamisel on seotud vajadusega neutraliseerida alveoolide sees mõjuvate pindpinevusjõudude mõju.

Cb määratakse nii dünaamilise pikenemiskõvera kui ka staatilise pikenemiskõvera järgi. Sjupi arvutamisel määratakse Rtp muutus, kui maht muutub loodete mahuga (joon. 5 (1)) ja arvutamisel - kui maht muutub 0,5 l võrra.

funktsionaalse jääkvõimsuse (FRC) tasemel (vt joonis 5 (2)).

Lisaks venitatavuse näitajatele võimaldab Rtp ja V muutuste samaaegne registreerimine hinnata ventilatsiooniga seotud hingamislihaste energiakulu nende tehtud töö põhjal (W):

Hingamise kogutöö (hingamise kogutöö, Wtot) koosneb elastsest fraktsioonist (hingamise elastne töö, Wel) - tööst kopsude elastsusjõudude, rindkere ja alveoolide sees mõjuvate pindpinevusjõudude ületamiseks ning mitte- elastne (takistuslik) (viskoosne) hingamistöö, W) - töö aerodünaamika ületamiseks

hingamisteede resistentsus (bronhiaresistentsus) ja kudede resistentsus. Hingamise töö määratakse nii puhkeolekus kui ka erinevate ventilatsiooni suurendamise režiimide - kehalise aktiivsuse või vabatahtliku hüperventilatsiooni - ajal.

Õpitulemuste hindamine

Saadud andmete tõlgendamiseks on raske soovitada konkreetset õigete väärtuste süsteemi, kuna paljude mõlemast soost tervete isikute kopsude elastsete omaduste uuringuid laias vanusevahemikus ei ole läbi viidud. Praktilises töös kasutatakse võrdlusväärtusi, mis on sisseehitatud seadme tarkvarasse ja kujutavad endast kombinatsiooni erinevatest allikatest pärinevatest andmetest ja seadmetootja algatusel tehtud uuringutest.

Normaalsete CL väärtuste vahemik on üsna lai - 100 ± 50% õigest väärtusest, mis on seotud silelihaste toonuse ja kopsukapillaaride verevarustuse väljendunud sõltuvusega närvisüsteemi seisundist ja mõjust. humoraalsed tegurid. Tõmbetugevuse analüüsimisel kasutatakse ka selle spetsiifilisi väärtusi, st. arvutatakse mahuühiku kohta (FFU või OEL), väärtused: spetsiifiline dünaamiline (CLdyn/FFU, &aup/OEL) ja spetsiifiline staatiline (Cl^/fOe, Cl^/OEL) venitatavus. Harvemini hinnatakse Rtp väärtusi kopsude erineva õhutäie korral - 50, 60, 70, 80, 90 ja 100% TEL (Rtp 100% TEL) tasemel. Kõige informatiivsem on aga kopsu tagasitõmbumise indeks (tagasitõmbumise koefitsient, CR), mis arvutatakse TEL ja Rtp 100% TEL väärtusi arvesse võttes:

TP 100% OEL

Normaalsete CR väärtuste vahemik meestel ja naistel on sama ja on 0,30-0,60 kPa/l.

Interstitsiaalse koe massi suurenemine dissemineerunud kopsuhaiguste korral ja kopsuvereringe ummistus põhjustab CL vähenemist ja kopsude elastse raamistiku hävimine emfüseemi korral põhjustab selle suurenemist. Sobivuse muutused võivad eelneda muude ventilatsioonihäirete funktsionaalsete tunnuste ilmnemisele. Töös P.W. Boros et al. hingamisteede I-III staadiumi sarkoidoosiga patsientidel vähenes CL 24,5% juhtudest, samas kui TEL jäi füsioloogilise normi piiresse. Laiendatavuse muutmine pole mitte ainult

Transpulmonaalne rõhk, kPa

Riis. 5. Tõmbetugevuse mõõtmise skemaatiline esitus: sinine tähistab dünaamilise tõmbetugevusega seotud andmeid, punane tähistab staatilise tõmbetugevusega seotud andmeid. 1 - dünaamilise venitatavuse kõver: DU, - mahu ja kor-

vastav transpulmonaalse rõhu muutus (DPtPyp), mis on vajalik Sjp arvutamiseks; 2 - staatilise venitavuse kõver: DUa4a4 - mahu muutus ja sellele vastav transpulmonaarse rõhu muutus (DPTp8Sh), vajalik CV arvutamiseks.

eelnes restriktiivsete häirete ilmnemisele, kuid tuvastati ka kopsude normaalse difusioonivõimega patsientidel, s.t. oli esimene kopsukahjustuse funktsionaalne märk. Kuna CR ei iseloomusta kopsude venitatavust, vaid elastsust, muutub see vastupidiselt - suureneb interstitsiaalse turse või fibroosiga ja väheneb kopsude emfüsematoosse hävimise korral. Tänu heale tundlikkusele ja spetsiifilisusele kasutatakse rindkerekirurgias edukalt kopsude venitatavuse ja elastsuse näitajaid, et hinnata kopsumahu kirurgilise vähendamise ja kopsusiirdamise tulemusi.

Staatiliste pikenemiskõverate analüüs võimaldab selgelt näidata erinevust kopsuparenhüümi vastavuses, kui sama Ptp muutus, näiteks võrdne 1 kPa, põhjustab kopsuemfüseemiga patsiendil kopsumahu (Vx) muutuse. peaaegu 5 korda suurem kui kopsufibroosiga patsiendil (U2) (joonis 6).

Hingamistöö näitajad on obstruktiivsete häirete diagnoosimisel informatiivsed. Tervel inimesel vaikse hingamisega

Emfüseem

A B Normaalne

Kopsufibroos

Hingamisteede obstruktsioon

Transpulmonaalne rõhk, kPa

Riis. 7. Dünaamiliste vastavuskõverate skemaatiline esitus normaalse vaikse hingamise korral, kopsufibroosi ja hingamisteede obstruktsiooniga: AD/AB - kopsude dünaamiline vastavus; ADC - elastne osa kogu hingamistööst; sinine varjutus - mitteelastne (takistuslik) osa kogu hingamistööst inspiratsiooni ajal; punane varjund - mitteelastne (takistuslik) osa väljahingamise ajal kogu hingamistööst, mis nõuab hingamislihaste aktiivset osalemist.

Suurem osa hingamistööst (“65-70%) on seotud elastse takistuse ületamisega. See energia koguneb elastsetesse struktuuridesse, kuna need venivad sissehingamisel ja katab vaikse väljahingamise energiakulu. Kopsude interstitsiaalse koe kahjustusega seotud haiguste korral esineb Wtot suurenemine peamiselt Wel suurenemise tõttu (joonis 7). Obstruktiivse patoloogia korral toimub peamine energiakulu suureneva hingamisteede takistuse ületamisel. Hingamisteede obstruktsiooni olemasolu iseloomulik tunnus ei ole soodne.

W suurenemine sada korda ja W ilmumine spo-

vaikne väljahingamine, mis näitab võimetust bronhide suurenenud vastupanu tingimustes vaikset väljahingamist läbi viia ilma hingamislihaste aktiivse tööta (vt joonis 7). Tuleb märkida, et nii W kui ka W suurenemise võib seostada kõige varasemaga

hingamisteede haiguste funktsionaalsed tunnused. Tervel inimesel tekib väljahingamise ajal vajadus aktiivsete Wresi järele ainult olulise füüsilise koormuse korral.

Vaatamata kopsude elastsete omaduste uurimise invasiivsele iseloomule taluvad patsiendid seda hästi. Meetod on väga informatiivne, kuna määratud parameetrid iseloomustavad otseselt kopsuparenhüümi omadusi. Kopsukoe diagnoositud elastsuse suurenemine (CR-i suurenemine ja CL-i vähenemine) võimaldab seostada kopsumahtude vähenemist kopsupatoloogiaga, välistades samal ajal piiravate häirete (hingamislihaste nõrkus, piiratud liikuvus) kopsuvälised põhjused. rind jne). Kopsuparenhüümi elastsuse vähenemine on spetsiifiline kopsuemfüseemile ja aitab tuvastada bronhide obstruktsiooni, mis on seotud hingamisteede väljahingamise kollapsiga. See on oluline hingamisteede perifeersete osade kahjustuste diagnoosimisel ja bronhoobstruktiivse sündroomiga patsientide ravi taktika määramisel. Kopsuemfüseemi kirurgilise ravi efektiivsuse hindamiseks on edukalt kasutatud hingamise vastavuse ja töö näitajaid. Meetodi eriline väärtus seisneb selles, et kopsude elastsuse muutused nii üles- kui ka allapoole võivad olla kopsuhaiguste kõige varasemad tunnused, mis ilmnevad juba enne kõrvalekaldeid traditsiooniliste hingamismehaanika uurimismeetodite – spiromeetria ja keha pletüsmograafia – parameetrites. - salvestatakse. Kopsude elastsete omaduste, eriti hingamistöö uurimine on informatiivne segaventilatsioonihäirete üksikasjalikul kirjeldamisel.

Bibliograafia

1. Kuznetsova V.K., Ljubimov G.A. Hingamise mehaanika. Raamatus: Hingamise füsioloogia. Rep. toim. Breslav I.S., Isaev G.G. Peterburi: Nauka 1994: 54-104.

2. Yernault J.C. Kopsumehaanika I: kopsude elastsus. Bull Eur Physiopathol Respir 1983; 19 (lisa 5): 28-32.

3. Hingamise kliinilise füsioloogia juhend. Ed. Shika L.L., Kanaeva N.N. L.: Meditsiin 1980; 376s.

4. Yernault J.C., Englert M. Staatilised mehaanilised kopsuomadused noortel täiskasvanutel. Bull Physiopathhol Respir (Nancy) 1974; 10(4): 435-450.

5. Galetke W., Feier C., Muth T., Ruehle K.H., Borsch-Galetke E., Randerath W. Meeste dünaamilise ja staatilise pulmonaarse vastavuse võrdlusväärtused. Respir Med 2007; 101(8): 1783-1789.

6. Zapletal A., Paul T., Samanek M. Pulmonaalne elastsus lastel ja noorukitel. J Appl Physiol 1976; 40(6): 953-961.

7. Schlueter D.P., Immekus J., Stead W.W. Maksimaalse sissehingatava rõhu ja kopsude kogumahu (tagasitõmbumise koefitsiendi) vaheline seos normaalsetel isikutel ning emfüseemi, astma ja difuusse kopsuinfiltratsiooniga patsientidel. Am Rev Respir Dis 1967; 96(4): 656-665.

8. Kuznetsova V.K., Sadovskaja M.P., Bulanina E.M. Krooniline bronhiit funktsionaaldiagnostika uuringute valguses. Laupäeval teaduslik tr.: Hingamise kliinilise füsioloogia kaasaegsed probleemid. Ed. Clementa R.F., Kuznetsova V.K. L.: Ülevenemaaline pulmonoloogia uurimisinstituut 1987: 71-88.

9. Kameneva M.Yu. Välise hingamise funktsiooni uurimine. Raamatus: Interstitsiaalsed kopsuhaigused. Juhend arstidele. Ed. Ilkovicha M.M., Kokosova A.N. Peterburi: Nordmedizdat 2005: 50-58.

10. Clement R.F., Zilber N.A. Hingamisfunktsiooni häirete diagnoosimine. Raamatus: Levinud protsessid kopsudes. Ed. Putova N.V. M.: Meditsiin 1984: 53-66.

11. Grippi M.A. Kopsude patofüsioloogia. M.: Ida raamatukompanii 1997; 344s.

12. Boros P.W., Enright P.L., Quanjer P.H., Borsboom G.L., Wesolowski S.P., Hyatt R.E. Kahjustatud kopsude vastavus ja DL, CO, kuid sarkoidoosi korral ei esine piiravat ventileerimisdefekti. Eur Respir J 2010; 36(6): 1315-1322.

13. Kuznetsova V.K., Ljubimov A.G., Kameneva M.Yu. Õhuvoolu takistuse dünaamika selle suurenemise faasis sunnitud väljahingamisel mitmesuguste hingamismehaanika häirete korral. Pulmonology 1995; 4: 36-41.

14. Norman M., Hillerdal G., Orre L., Jorfeldt L., Larsen F., Cederlund K., Zetterberg G., Unge G. Improved lung Function and quality of life after enhanced elastic recoil after lung volume reduction operation in emfüseem. Respir Med 1998; 92(4): 653-658.

15. Sciurba F.S., Rogers R.M., Keenan R.J., Slivka W.A., Gorcsan J. 3., Ferson P.F., Holbert J.M., Brown M.L., Lan-dreneau R.J. Kopsufunktsiooni paranemine ja elastne tagasilöök pärast kopsude vähendamise operatsiooni difuusse emfüseemi korral. N Engl J Med 1996; 334:1095-1099.

16. Scott J.P., Gillespie D.J., Peters S.G., Beck K.C., Midthun D.E., McDougall J.C., Daly R.C., McGregor C.G. Vähenenud hingamine pärast ühekordset kopsu siirdamist emfüseemi korral. J Heart Lung Transplant 1995; 14 (1 punkt 1): 39-43.

17. Dellweg D., Haidl P., Siemon K., Appelhans P., Kohler D. Hingamismustri mõju hingamistööle tervetel isikutel ja KOK-iga patsientidel. Respir Physiol Neurobiol 2008; 161(2): 197-200.

Kopsude elastsete omaduste hindamine kliinilises praktikas

Artiklis käsitletakse kopsude elastsete omaduste hindamise meetodit söögitoru sondi abil. Käsitletakse kopsude elastsete omaduste rolli kliinilises praktikas.

Võtmesõnad: kopsude elastsusomadused, kopsude vastavus, hingamistöö, kopsuemfüseem, kopsufibroos.

Monograafia kirjastuselt "Atmosphere"

FUNKTSIONAALNE

DIAGNOSTIKA PULMONOLOOGIAS

Funktsionaalne diagnostika pulmonoloogias: Monograafia Ed. Z.R. Aisanova, A.V. Tšernyak

(Vene Hingamisteede Seltsi monograafiate sari; sarja peatoimetaja A.G. Chuchalin)

Venemaa Hingamisteede Seltsi põhisarja monograafia võtab kokku kogunenud maailma ja kodumaised kogemused kõigi pulmonoloogia funktsionaalse diagnostikaga seotud probleemide kohta. Välja on toodud iga kopsufunktsiooni uurimismeetodi füsioloogiline alus ja tulemuste tõlgendamise iseärasused. Kokkuvõtlikult on kokku võetud rahvusvahelised kogemused kopsuhaiguste funktsionaalse diagnostika erinevate meetodite, sealhulgas meil suhteliselt vähe kasutatavate, kuid funktsionaalsete testide diagnoosimisel äärmiselt vajalike meetodite kasutamisel ja tõlgendamisel: kopsumahtude mõõtmine, difusiooni hindamine. kopsumahtu ja hingamislihaste tugevust, bronhopulmonaarse patoloogiaga patsientide kehalise aktiivsuse taluvuse määramise mittelaboratoorseid meetodeid jne. 184 lk, ill., tabel.

Pulmonoloogidele, terapeutidele, perearstidele, perearstidele, aga ka funktsionaalse diagnostika spetsialistidele.

HINGAMISE MEHAANIKA

Tavalistes ventilatsioonitingimustes arendavad hingamislihased pingutusi, mis on suunatud elastse või elastse ja viskoosse takistuse ületamiseks. Hingamissüsteemi elastsed ja viskoossed takistused moodustavad pidevalt erinevaid seoseid hingamisteede õhurõhu ja kopsude mahu, aga ka õhurõhu vahel hingamisteedes ning õhuvoolu kiiruse vahel sisse- ja väljahingamisel.

Kopsude järgimine

Kopsude vastavus (compliance, C) on välise hingamissüsteemi elastsete omaduste näitaja. Kopsude vastavust mõõdetakse rõhu ja mahu suhtena ja arvutatakse järgmise valemi abil: C = V/ΔP, kus C on kopsude vastavus.

Täiskasvanu kopsude vastavuse normaalväärtus on umbes 200 ml*cm veesammas -1. Lastel on kopsude elastsus oluliselt väiksem kui täiskasvanul.

Kopsude vastavuse vähenemist põhjustavad järgmised tegurid: suurenenud rõhk kopsuveresoontes või kopsuveresoonte ülevool verega; kopsude või nende osade pikaajaline ventilatsiooni puudumine; hingamisfunktsiooni koolituse puudumine; kopsukoe elastsete omaduste vähenemine vanusega.

Vedeliku pindpinevus on jõud, mis toimib vedeliku piiril ristisuunas. Pindpinevuse suurus määratakse selle jõu ja vedeliku piiri pikkuse suhtega, SI ühik on n/m. Alveoolide pind on kaetud õhukese veekihiga. Vee pinnakihi molekulid tõmbuvad üksteise poole suure jõuga. Alveoolide pinnal oleva õhukese veekihi pindpinevusjõud on alati suunatud alveoolide kokkusurumisele ja kokkuvarisemisele. Seetõttu on vedeliku pindpinevus alveoolides veel üks väga oluline tegur, mis mõjutab kopsude vastavust. Pealegi on alveoolide pindpinevus väga märkimisväärne ja võib põhjustada nende täielikku kokkuvarisemist, mis välistaks igasuguse kopsude ventilatsiooni võimaluse. Alveoolide kokkuvarisemist takistab antialektaatiline tegur ehk surfaktant. Kopsudes sisaldavad õhubarjääri osaks olevad alveolaarsed sekretoorsed rakud osmiofiilseid lamellkehasid, mis vabanevad alveoolidesse ja muundatakse pindaktiivseks aineks. Pindaktiivse aine süntees ja asendamine toimub üsna kiiresti, nii et kopsude verevoolu rikkumine võib vähendada selle juurdevoolu ja suurendada alveoolide vedeliku pindpinevust, mis põhjustab nende atelektaasid ehk kollapsi. Pindaktiivsete ainete ebapiisav funktsioon põhjustab hingamishäireid, mis sageli põhjustavad surma.

Kopsudes täidab pindaktiivne aine järgmisi funktsioone: vähendab alveoolide pindpinevust; suurendab kopsude vastavust; tagab kopsualveoolide stabiilsuse, vältides nende kokkuvarisemist ja atelektaaside ilmnemist; takistab vedeliku transudatsiooni (väljumist) kopsukapillaaride plasmast alveoolide pinnale.

LOENGU TEEMA: “Hingamissüsteemi füsioloogia. Väline hingamine."

Hingamine on järjestikuste protsesside kogum, mis tagab, et keha tarbib O 2 ja vabastab CO 2.

Hapnik siseneb kopsudesse atmosfääriõhu osana, transporditakse vere ja koevedelikega rakkudesse ning seda kasutatakse bioloogiliseks oksüdatsiooniks. Oksüdatsiooniprotsessi käigus tekib süsihappegaas, mis satub organismi vedelikesse, transporditakse nendega kopsudesse ja satub keskkonda.

Hingamine hõlmab teatud protsesside jada: 1) välishingamine, kopsude ventilatsiooni tagamine; 2) gaasivahetus alveolaarse õhu ja vere vahel; 3) gaaside transport verega; 4) gaasivahetus kapillaarides oleva vere ja koevedeliku vahel; 5) gaaside vahetus koevedeliku ja rakkude vahel; 6) bioloogiline oksüdatsioon rakkudes (sisehingamine).Füsioloogia käsitlemise teemaks on esimesed 5 protsessi; Sisehingamist õpitakse biokeemia kursusel.

VÄLINE HINGAMINE

Hingamisliigutuste biomehaanika

Väline hingamine toimub rindkereõõne mahu muutuste tõttu, mõjutades kopsude mahtu. Rinnaõõne maht suureneb sissehingamisel (sissehingamisel) ja väheneb väljahingamisel (väljahingamisel). Kopsud järgivad passiivselt muutusi rinnaõõne mahus, laienedes sissehingamisel ja vajudes kokku väljahingamisel. Need hingamisliigutused tagavad kopsude ventilatsiooni tänu sellele, et sissehingamisel siseneb õhk hingamisteede kaudu alveoolidesse ja väljahingamisel lahkub neist. Hingamislihaste kontraktsioonide tagajärjel muutub rindkere õõnsuse maht.

. Hingamisteede lihased

Hingamislihased suurendavad või vähendavad rindkere ruumala rütmiliselt. Funktsionaalselt jagunevad hingamislihased sissehingamis- (pea- ja abi-) ja väljahingamislihasteks. Peamine sissehingamise lihasrühm on diafragma, välised roietevahelised ja sisemised kõhredevahelised lihased; abilihased - soomus, sternocleidomastoid, trapets, pectoralis major ja minor. Väljahingamislihaste rühm koosneb kõhulihastest (sisemised ja välimised kald-, sirg- ja põikisuunalised kõhulihased) ja sisemised roietevahelised lihased.

Kõige olulisem inspiratsioonilihas on diafragma – kuplikujuline vöötlihas, mis eraldab rindkere ja kõhuõõnde. See on kinnitatud kolme esimese nimmelüli (diafragma selgroolüli) ja alumiste ribide (rannikuosa) külge. Närvid lähenevad diafragmale alates III-V seljaaju emakakaela segmendid. Diafragma kokkutõmbumisel liiguvad kõhuõõne organid alla ja ette ning rinnaõõne vertikaalsed mõõtmed suurenevad. Lisaks tõusevad ja lahknevad ribid, mis viib rinnaõõne põiki suuruse suurenemiseni. Vaikse hingamise ajal on diafragma ainuke aktiivne sissehingamislihas ja selle kuppel langeb 1 - 1,5 cm võrra sügavale sundhingamisel suureneb diafragma liigutuste amplituud (ekskurss võib ulatuda 10 cm-ni) ning välised roietevahelised ja abilihased. on aktiveeritud. Abistavatest lihastest on kõige olulisemad soomus- ja sternocleidomastoid lihased.

Välimised roietevahelised lihased ühendavad külgnevaid ribisid. Nende kiud on suunatud kaldu allapoole ja ettepoole ülemisest ribist alumisse. Kui need lihased kokku tõmbuvad, tõusevad ribid üles ja liiguvad edasi, mis toob kaasa rinnaõõne mahu suurenemise anteroposterioorses ja külgsuunas. Riidevahelihaste halvatus ei põhjusta tõsiseid hingamisprobleeme, sest diafragma tagab ventilatsiooni.

Sissehingamisel kokkutõmbuvad soomuslihased tõstavad 2 ülemist ribi ja koos tõstavad kogu rindkere. Sternocleidomastoid lihased tõusevad I ribi ja rinnaku. Vaikse hingamise ajal nad praktiliselt ei osale, kuid suurenenud kopsuventilatsiooniga saavad nad intensiivselt töötada.

Väljahingamine vaikse hingamise ajal toimub passiivne. Kopsudel ja rinnal on elastsus ja seetõttu kipuvad nad pärast sissehingamist, kui nad aktiivselt venitavad, oma eelmisse asendisse tagasi pöörduma. Füüsilise aktiivsuse ajal, kui hingamisteede vastupanu on suurenenud, aktiveerub väljahingamine.

Kõige olulisemad ja võimsamad väljahingamislihased on kõhulihased, mis moodustavad kõhuõõne anterolateraalse seina. Nende kokkutõmbumisel suureneb kõhusisene rõhk, diafragma tõuseb ja rinnaõõne ja seega ka kopsude maht väheneb.

Aktiivses väljahingamises osalevad ka sisemised roietevahelised lihased. Nende kokkutõmbumisel langevad ribid ja rindkere maht väheneb. Lisaks aitab nende lihaste kokkutõmbumine tugevdada roietevahelisi ruume.

Meestel on ülekaalus abdominaalne (diafragmaatiline) hingamine, mille puhul rinnaõõne maht suureneb peamiselt diafragma liigutuste tõttu. Naistel esineb rindkere (ranniku) hingamist, mille puhul annavad suurema panuse rindkere õõnsuse mahu muutustesse väliste rindkere laiendavate interkostaalsete lihaste kokkutõmbed. Rindkere hingamine hõlbustab kopsude ventilatsiooni raseduse ajal.

Kopsurõhu muutused

Hingamislihased muudavad rindkere mahtu ja loovad rõhugradiendi, mis on vajalik õhuvoolu tekitamiseks läbi hingamisteede. Sissehingamisel järgivad kopsud passiivselt rindkere mahu suurenemist, mille tulemusena muutub rõhk alveoolides 1,5-2 mm Hg alla atmosfäärirõhu. Art. (negatiivne). Alarõhugradiendi mõjul siseneb väliskeskkonnast õhk kopsudesse. Vastupidi, väljahingamisel kopsude maht väheneb, rõhk alveoolides muutub atmosfäärist kõrgemaks (positiivseks) ja alveolaarne õhk pääseb väliskeskkonda. Sissehingamise ja väljahingamise lõppedes rindkere õõnsuse maht lakkab muutumast ja kui häälekeel on avatud, muutub rõhk alveoolides võrdseks atmosfäärirõhuga. Alveolaarne rõhk(Pa1y) tähistab summat pleura rõhk(Рр1) ja tekitatud rõhk parenhüümi elastne tõmbejõud kops (Re1): Ra1y = Рр1 + Re1.

Pleura rõhk

Rõhk hermeetiliselt suletud pleuraõõnes pleura vistseraalse ja parietaalse kihi vahel sõltub kopsude ja rindkere seina elastse parenhüümi poolt tekitatud jõudude suurusest ja suunast.Pleura rõhku saab mõõta manomeetriga, mis on ühendatud õõnsa nõelaga pleuraõõnde. Kliinilises praktikas kasutatakse pleura rõhu hindamiseks sageli kaudset meetodit, mõõdetakse rõhku söögitoru alumises osas, kasutades söögitoru balloonkateetrit. Intraösofageaalne rõhk hingamise ajal peegeldab intrapleuraalse rõhu muutusi.

Pleura rõhk on sissehingamisel atmosfäärirõhust madalam ja väljahingamisel võib see sõltuvalt väljahingamisjõust olla madalam, kõrgem või võrdne atmosfäärirõhuga. Vaikse hingamise ajal on pleura rõhk enne sissehingamise algust -5 cm H2O enne väljahingamise algust, see langeb veel 3-4 cm H2O; Pneumotooraksiga (rindkere tiheduse ja pleuraõõne suhtlemise rikkumine väliskeskkonnaga) võrdsustatakse pleura ja atmosfäärirõhk, mis põhjustab kopsu kokkuvarisemise ja muudab selle ventilatsiooni võimatuks.

Alveolaarse ja pleura rõhu erinevust nimetatakse Kopsurõhk(P1p = Ragu - Pp1), mille väärtus välisõhurõhu suhtes on peamine õhu liikumist põhjustav tegur kopsude hingamisteedes.

Kopsu ja diafragma kokkupuute piirkonnas nimetatakse rõhku trans-diafragmaatiline(Р1с1); arvutatakse intraabdominaalse (Pab) ja pleura rõhu erinevusena: PSh = Pab - Pp1.

Transdiafragmaatilise rõhu mõõtmine on kõige täpsem viis diafragma kontraktiilsuse hindamiseks. Selle aktiivse kontraktsiooniga surutakse kokku kõhuõõne sisu ja suureneb kõhusisene rõhk, transdiafragmaatiline rõhk muutub positiivseks.

Kopsude elastsed omadused

Kui isoleeritud kops asetatakse kambrisse ja rõhk selles langetatakse alla atmosfäärirõhu, siis kops paisub. Selle mahtu saab mõõta spiromeetriga, mis võimaldab koostada staatilise rõhu-mahu kõvera (joonis 7.2). Voolu puudumisel on sissehingamise ja väljahingamise kõverad erinevad. See erinevus kõverate vahel iseloomustab kõigi elastsete struktuuride võimet reageerida kergemini mahu vähenemisele kui suurenemisele. Joonisel on kõverate alguse ja koordinaatide alguspunkti lahknevus, mis näitab teatud koguse õhu sisaldust kopsudes ka venitussurve puudumisel.

Kopsude järgimine

Surve ja kopsumahu muutuse vahelist seost saab väljendada kujul P = E-dU, kus P on tõmberõhk, E on elastsus, DU on kopsumahu muutus. Elastsus on kopsukoe elastsuse mõõt. Elastsuse pöördväärtust (C$1a1 = 1/E) nimetatakse staatiline venitatavus. Seega on venitatavus ruumala muutus rõhuühiku kohta. Täiskasvanutel on see 0,2 l/cm vee kohta. t-ga Kops on väikeste ja keskmiste mahtude korral rohkem venitatav. Staatiline vastavus sõltub kopsude suurusest. Suure kopsu ruumala muutus rõhuühiku muutuse kohta on suurem kui väikese kopsu puhul.

Alveoolide pind on seestpoolt kaetud õhukese pindaktiivset ainet sisaldava vedelikukihiga. Pindaktiivset ainet eritavad alveolaarsed epiteelirakud II tüüpi ja koosneb fosfolipiididest ja valkudest.

Rindkere elastsed omadused

Mitte ainult kopsud, vaid ka rindkere seinad on elastsed. Kopsu jääkmahu korral on rindkere seina elastne tagasilöök suunatud väljapoole. Kui rindkere ruumala suureneb, väheneb väljapoole suunatud seina tagasilöök ja kui rindkere õõnsuse maht on umbes 60% kopsude elutähtsast mahust, langeb see rindkere edasise laienemisega kopsude kogumahu taseme tasemel, on selle seina tagasilöök suunatud sissepoole. Rindkere seina normaalne venitatavus on 0,2 l/cm vee kohta. c Kopsud ja rindkere sein on pleuraõõne kaudu funktsionaalselt ühendatud. n Kopsu kogumahtuvuse tasemel summeeritakse kopsude ja rindkere seina elastne tagasilöök, mis tekitab kogu hingamissüsteemi suure tagasilöögirõhu. Jääkmahu tasemel ületab rindkere seina elastne tagasilöök väljapoole oluliselt kopsude tagasilööki sissepoole. Selle tulemusena areneb hingamissüsteem kogu tagasilöögi rõhk, suunatud väljapoole. Funktsionaalse jääkmahu (FRC) tasemel tasakaalustab sissepoole suunatud kopsude elastset tõukejõudu väljapoole suunatud rindkere elastne tõukejõud. Seega on RK.S-ga hingamissüsteem tasakaalus. Kogu hingamissüsteemi staatiline venitatavus on normaalselt 0,1 l/cm vee kohta.s.t.

Resistentsus hingamisteedes

Õhu liikumine läbi hingamisteede puutub kokku hõõrdejõudude vastupanuga bronhide seintele, mille suurus sõltub õhuvoolu iseloomust. Hingamisteedes on 3 voolurežiimi: laminaarne, turbulentne ja üleminekuline. Trahheobronhiaalse puu dihhotoomse hargnemise tingimustes on kõige iseloomulikum voolutüüp siirdeline, samas kui laminaarset voolu täheldatakse ainult väikestes hingamisteedes.

Hingamisteede takistust saab arvutada, jagades suuõõne ja alveoolide vahelise rõhu erinevuse mahulise õhuvoolu kiirusega. Hingamisteede takistus jaotub ebaühtlaselt Täiskasvanul suu kaudu hingates moodustavad neelu ja kõri umbes 25% kogu takistusest. intratorakaalsete suurte hingamisteede (hingetoru, lobaar- ja segmentaalbronhide) osakaal - umbes 65% kogu resistentsusest, ülejäänud 15% - alla 2 mm läbimõõduga hingamisteede osakaal. Väikesed hingamisteed annavad kogutakistusse tühise panuse, kuna nende kogu ristlõikepindala on suur ja seetõttu ka takistus väike.

Hingamisteede takistust mõjutavad oluliselt muutused kopsumahus. Bronhid on venitatud ümbritseva kopsukoega; nende kliirens suureneb ja takistus väheneb. Aerodünaamiline takistus sõltub ka bronhide silelihaste toonusest ja õhu füüsikalistest omadustest (tihedus, viskoossus).

Täiskasvanute normaalne hingamisteede takistus funktsionaalse jääkmahu (RK.C) tasemel on ligikaudu 15 cm vett. st./l/s.

Hingamise töö

Hingamislihased, arendades jõudu, mis liigutab kopse ja rindkere seina, täidavad teatud tööd. Hingamistööd (A) väljendatakse hingamistsükli antud hetkel ventilaatorile avaldatud kogurõhu (P) ja ruumala muutuse ( V):

A = P ■ V.

Sissehingamisel langeb intrapleuraalne rõhk, kopsumaht muutub suuremaks kui RK.S. Sel juhul koosneb kopsude täitmiseks kuluv töö (sissehingamine) kahest komponendist: üks on vajalik elastsete jõudude ületamiseks ja seda esindab piirkond OAESDO; teist - hingamisteede takistuse ületamiseks - esindab ABSEA piirkond. Väljahingamise töö on AESBA ala. Kuna viimane asub OAESDO piirkonnas, tehakse seda tööd tänu energiale, mis koguneb kopsude elastse parenhüümi poolt inspiratsiooni ajal venitamise käigus.

Tavaliselt vaikse hingamise korral on töö väike ja ulatub 0,03-0,06 W min"" 1. Elastse takistuse ületamine moodustab 70% ja mitteelastne takistus 30% kogu hingamistööst. Hingamistöö suureneb kopsude vastavuse vähenemisega (OAESDO piirkonna suurenemine) või hingamisteede takistuse suurenemisega (ABSEA piirkonna suurenemine).

Iga hingamistsükli jaoks saab määrata elastsete (OAESDO pindala) ja takistusjõudude (ABSEA pindala) ületamiseks vajaliku töö.

KOPSUDE VENTILATSIOON

Ventilatsioon on pidev, kontrollitud protsess kopsudes sisalduva õhu gaasikoostise ajakohastamiseks. Kopsude ventilatsioon on tagatud O2-rikka atmosfääriõhu sisenemisega neisse ja liigset CO2 sisaldava gaasi eemaldamisega väljahingamisel.

Kopsude mahud ja mahud

Kopsude ventilatsioonifunktsiooni ja selle reservide iseloomustamiseks on suur tähtsus kopsude staatiliste ja dünaamiliste mahtude ja mahtude suurusel. Staatilised mahud hõlmavad väärtusi, mida mõõdetakse pärast hingamismanöövri lõpetamist, piiramata selle rakendamise kiirust (aega). TO staatilised indikaatorid sisaldab nelja primaarset kopsumahtu: hingamismaht (DO-UT), sissehingamise reservmaht (ROvd-1KU), väljahingamise reservmaht (ROvyd-EKU) ja jääkmaht (OO-KU), samuti mahud: kopsude elutähtsus (VC -US), sissehingamisvõime (Evd-1C), funktsionaalne jääkmaht (FRC-RKS) ja kopsude kogumaht (OEL-TBC).

Vaikse hingamise ajal siseneb iga hingamistsükliga kopsudesse õhuhulk, mida nimetatakse tidal airiks (TI). TÜ väärtus täiskasvanud tervel inimesel on väga muutlik; puhkeolekus on VT keskmiselt umbes 0,5 liitrit.

Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab pärast vaikset hingetõmmet lisaks sisse hingata, nimetatakse sissehingamise reservmahuks (IVR). Keskmiste antropomeetriliste andmetega keskealise inimese kohta on see näitaja umbes 1,5-1,8 liitrit.

Maksimaalset õhuhulka, mida inimene saab pärast vaikset väljahingamist täiendavalt välja hingata, nimetatakse väljahingamise reservmahuks (ERV) ja see on 1,0-1,4 liitrit. Gravitatsioonitegur mõjutab seda indikaatorit selgelt, seega on see vertikaalasendis kõrgem kui horisontaalasendis.

Jääkmaht (VR) on õhu maht, mis jääb kopsudesse pärast maksimaalset väljahingamispingutust; see on 1,0-1,5 liitrit. Selle maht sõltub väljahingamislihaste kontraktsiooni efektiivsusest ja kopsude mehaanilistest omadustest. Vanusega suureneb CV. KU jaguneb kollapsiks (jätab kopsu täieliku kahepoolse pneumotooraksiga) ja minimaalseks (jääb pärast pneumotooraksit kopsukoesse).

Eluvõime (VC) on õhu maht, mida saab maksimaalse väljahingamispingega pärast maksimaalset sissehingamist välja hingata. USA hõlmab TÜ-d, 1KU-d ja EKU-d. Keskealistel meestel varieerub SV vahemikus 3,5-5 l, naistel - 3-4 l.

Inhalatsioonivõime (1C) on TÜ ja 1KU summa. Inimesel on 1C 2,0-2,3 l ja see ei sõltu kehaasendist.

Funktsionaalne jääkmaht (FRC) - õhu maht kopsudes pärast vaikset väljahingamist - on umbes 2,5 liitrit. RSV-d nimetatakse ka lõplikuks väljahingamise mahuks. Kui kopsud jõuavad RCS-i, tasakaalustab nende sisemine elastne tagasilöök rindkere välise elastse tagasilöögiga, tekitades negatiivse pleura rõhu. Tervetel täiskasvanutel esineb seda ligikaudu 50% juhtudest. TSC rõhul pleuraõõnes 5 cm vees. c RKS on EKU ja KÜ summa. RCR väärtust mõjutab oluliselt inimese kehalise aktiivsuse tase ja keha asend mõõtmise ajal. Kere horisontaalasendis on RAS diafragma kupli kõrge positsiooni tõttu vähem kui istuvas või seisvas asendis. Kui keha on vee all, võib RSV väheneda rindkere üldise vastavuse vähenemise tõttu. Kopsu kogumaht (TLC) on kopsudes oleva õhu maht maksimaalse sissehingamise lõpus. TCS on USA ja KU või RKS ja 1C summa.

Dünaamilinekogusediseloomustada õhuvoolu mahulist kiirust. Need määratakse kindlaks, võttes arvesse hingamismanöövri sooritamiseks kulunud aega. Dünaamiliste näitajate hulka kuuluvad: sunnitud väljahingamise maht esimeses sekundis (FEV) – REU[; sunnitud elutähtsus (FVC - RUS); Maksimaalne mahuline (PEV) väljahingamise voolukiirus (PEV. - REU) jne. Terve inimese kopsude mahu ja mahtuvuse määravad mitmed tegurid: 1) pikkus, kehakaal, vanus, rass, isiku põhiseaduslikud omadused; 2) kopsukoe ja hingamisteede elastsed omadused; 3) sisse- ja väljahingamislihaste kontraktiilsed omadused.

Kopsu mahtude ja võimsuste määramiseks kasutatakse spiromeetria, spirograafia, pneumotahomeetria ja keha pletüsmograafia meetodeid. Kopsumahtude ja -mahtude mõõtmise tulemuste võrreldavuse huvides tuleb saadud andmed korreleerida standardtingimustega: kehatemperatuur 37 ° C, atmosfäärirõhk 101 kPa (760 mm Hg), suhteline õhuniiskus 100%. Neid standardtingimusi tähistatakse lühendiga VTRZ (inglise keelest Hoyu hetregaShge, prozzige, forshgares!).

Kopsuventilatsiooni kvantitatiivsed omadused

Kopsuventilatsiooni kvantitatiivne näitaja on minutine hingamismaht(MOD - Y E) väärtus, mis iseloomustab 1 minuti jooksul kopse läbinud õhu koguhulka. Seda saab defineerida kui hingamissageduse (K.) korrutist hingamismahuga (VT): V E = VT K. Hingamise minutimahu suuruse määravad keha metaboolsed vajadused ja gaaside efektiivsus. vahetada. Vajalik ventilatsioon saavutatakse erinevate hingamissageduse ja hingamismahu kombinatsioonidega. Mõnel inimesel saavutatakse minutiventilatsiooni suurenemine hingamissageduse suurendamisega, teistel - hingamise süvendamisega.

Täiskasvanu puhul on puhketingimustes MOD väärtus keskmiselt 8 liitrit.

Maksimaalne ventilatsioon(MVL) - õhuhulk, mis läbib kopse 1 minuti jooksul hingamisliigutuste maksimaalse sageduse ja sügavuse sooritamisel. Sellel väärtusel on enamasti teoreetiline väärtus, kuna suureneva hüpokapnia tõttu on võimatu säilitada maksimaalset võimalikku ventilatsiooni taset 1 minuti jooksul isegi maksimaalse füüsilise aktiivsusega. Seetõttu kasutage selle kaudseks hindamiseks indikaatorit maksimaalne vabatahtlik ventilatsioon. Seda mõõdetakse standardse 12-sekundilise testiga maksimaalse amplituudiga hingamisliigutustega, mis tagab hingamismahu (VT) kuni 2-4 l ja hingamissagedusega kuni 60 minutis.

MVL sõltub suuresti elujõulisuse (VC) väärtusest. Tervel keskealisel inimesel on see 70-100 l min" 1, sportlasel 120-150 l min~".

Alveolaarne ventilatsioon

Sissehingamisel kopsudesse sattuv gaasisegu jaotub kaheks osaks, mille maht ja funktsionaalne tähtsus on ebavõrdne. Üks neist ei osale gaasivahetuses, kuna see täidab hingamisteed (anatoomiline surnud ruum - Vyo) ja verega mitteperfusiooniga alveoolid (alveolaarne surnud ruum). Anatoomiliste ja alveolaarsete surnud ruumide summat nimetatakse füsioloogiline surnud ruum. Täiskasvanul seisvas asendis on surnud ruumi maht (Vs1) 150 ml õhku, mis paikneb peamiselt hingamisteedes. See hingamismahu osa on seotud hingamisteede ja perfuseerimata alveoolide ventilatsiooniga. UsZ ja TÜ suhe on 0,33. Selle väärtuse saab arvutada Bohri võrrandi abil

Meie! = (RA CO 2 - RE CO 2 / RA CO 2 - P, C O 2) ■ UT,

kus P A, P E, P[ CO 2 on CO2 kontsentratsioon alveolaarses, väljahingatavas ja sissehingatavas õhus.

Teine osa loodete mahust siseneb hingamissektsiooni, mida esindavad alveolaarsed kanalid, alveolaarkotid ja alveoolid ise, kus see osaleb gaasivahetuses. Seda osa loodete mahust nimetatakse alveolaarne maht. Ta annab

alveolaarruumi ventilatsioon Alveolaarse ventilatsiooni maht (Vv) arvutatakse järgmise valemi abil:

Y A = Y E - ( K Meie!).

Nagu valemist järeldub, ei osale kogu sissehingatav õhk gaasivahetuses, seetõttu on alveoolide ventilatsioon alati väiksem kui kopsuventilatsioon. Alveolaarse ventilatsiooni, kopsuventilatsiooni ja surnud ruumi näitajad on seotud järgmise valemiga:

Uy/Uye = meie 1 /УТ = 1 - Уа/Уе.

Surnud ruumi mahu ja loodete mahu suhe on harva väiksem kui 0,3.

Gaasivahetus on kõige tõhusam, kui alveoolide ventilatsioon ja kapillaaride perfusioon on üksteise suhtes ühtlaselt jaotunud. Tavaliselt toimub ventilatsioon peamiselt kopsude ülemistes osades, samas kui perfusioon toimub valdavalt alumistes osades. Ventilatsiooni-perfusiooni suhe muutub treeningu ajal ühtlasemaks.

Puuduvad lihtsad kriteeriumid, mille alusel hinnata ventilatsiooni ebaühtlast jaotumist vereringesse. Surnud ruumi mahu ja loodete mahu suhte suurendamine (U 6 /TÜ) või suurenenud erinevus osalise hapniku pinges arterites ja alveoolides (A-aEOg) on ​​mittespetsiifilised kriteeriumid gaasivahetuse ebaühtlaseks jaotumiseks, kuid need muutused võivad olla põhjustatud ka muudest põhjustest (looduse mahu vähenemine, anatoomilise surnud ruumi suurenemine) .

Alveolaarse ventilatsiooni kõige olulisemad omadused on:

Gaasi koostise uuendamise intensiivsus, mis on määratud alveoolide mahu ja alveoolide ventilatsiooni suhtega;

Muutused alveoolide mahus, mis võivad olla seotud ventileeritavate alveoolide suuruse suurenemise või vähenemisega või ventilatsioonis osalevate alveoolide arvu muutumisega;

Resistentsuse ja elastsuse intrapulmonaarsete omaduste erinevused, mis põhjustavad alveolaarse ventilatsiooni asünkroonsust;

Gaaside voolu alveoolidesse või sealt välja määravad kopsude ja hingamisteede mehaanilised omadused, samuti neile mõjuvad jõud (või surved). Mehaanilised omadused määravad peamiselt hingamisteede vastupidavus õhuvoolule ja kopsu parenhüümi elastsed omadused.

Kuigi lühikese aja jooksul võivad tekkida olulised muutused alveoolide suuruses (1 s jooksul võib läbimõõt muutuda 1,5 korda), on õhuvoolu lineaarne kiirus alveoolide sees väga väike.

Alveolaarruumi mõõtmed on sellised, et gaasi segunemine alveolaarüksuses toimub peaaegu silmapilkselt hingamisliigutuste, verevoolu ja molekulide liikumise (difusiooni) tagajärjel.

Alveolaarse ventilatsiooni ebaühtlus on tingitud ka gravitatsioonifaktorist - transpulmonaalse rõhu erinevusest rindkere ülemises ja alumises osas (apiko-basaalgradient). Alumiste osade vertikaalasendis on see rõhk umbes 8 cm vee võrra suurem. t (0,8 kPa). Apico-basaalgradient on alati olemas sõltumata kopsude õhuga täituvuse astmest ja määrab omakorda alveoolide õhuga täitumise kopsude erinevates osades. Tavaliselt seguneb sissehingatav gaas peaaegu koheselt alveolaargaasiga. Gaasi koostis alveoolides on praktiliselt homogeenne igas hingamisfaasis ja igal ventilatsiooni ajal.

Igasugune alveolaarse transpordi suurenemine O 2 ja CO 2, näiteks füüsilise tegevuse ajal, kaasneb gaasi kontsentratsiooni gradientide suurenemine, mis aitab kaasa nende segunemise suurenemisele alveoolides. Koormus stimuleerib alveoolide segunemist, suurendades sissehingatava õhu voolu ja suurendades verevoolu, suurendades O2 ja CO2 alveolaar-kapillaarrõhu gradienti.

Kollateraalse ventilatsiooni nähtus on kopsude optimaalse funktsiooni jaoks oluline. Tagatisühendusi on kolme tüüpi:

Interalveolaarsed ehk Kohni poorid. Igal alveoolil on tavaliselt umbes 50 interalveolaarset ühendust, mille läbimõõt on 3–13 μm; need poorid suurenevad vanusega;

Bronhoalveolaarsed ühendused ehk Lamberti kanalid, mis esinevad tavaliselt lastel ja täiskasvanutel ning ulatuvad mõnikord 30 mikronini läbimõõduni;

Interbronhiolaarsed ühendused ehk Martini kanalid, mida tervel inimesel ei leidu ja mis ilmnevad mõne hingamisteid ja kopsuparenhüümi kahjustava haiguse korral.

Gravitatsioon mõjutab ka kopsude verevoolu. Piirkondlik perfusioon kopsumahu ühiku kohta suureneb kopsude tipust kuni basaalosadeni suuremal määral kui ventilatsioon. Seetõttu väheneb tavaliselt ventilatsiooni-perfusiooni suhe (Va / Oc) tipust alumistesse sektsioonidesse. Ventilatsiooni-perfusiooni suhted sõltuvad kehaasendist, vanusest ja kopsude venituse suurusest.

Mitte kogu kopsudesse perfuseeritud veri ei osale gaasivahetuses. Tavaliselt võib ventileerimata alveoolidesse perfuseerida väike kogus verd (nn šunteerimine). Tervel inimesel võib suhe V a/C>c erinevates piirkondades varieeruda nullist (vereringe šunt) kuni lõpmatuseni (surnud ruumi ventilatsioon). Kuid enamikus kopsuparenhüümist on ventilatsiooni-perfusiooni suhe ligikaudu 0,8. Alveolaarse õhu koostis mõjutab verevoolu kopsukapillaarides. Madala O2 sisalduse (hüpoksia) ja ka CO2 sisalduse (hüpokapnia) vähenemise korral alveolaarses õhus suureneb kopsuveresoonte silelihaste toonus ja nende ahenemine. veresoonte resistentsus