Esența respirației

Într-o stare de exalare calmă, cu o relaxare completă, se stabilește echilibrul dintre două forțe de tracțiune îndreptate opus: tracțiunea elastică a plămânilor, tracțiunea elastică a toracelui. Suma lor algebrică este egală cu zero.

Volumul de aer, care este în acest caz în plămâni, se numește capacitate reziduală funcțională. Presiunea din alveole este zero, adică presiunea atmosferică. Mișcarea aerului prin bronhii încetează. forța de apăsare elastică este prezentată după deschiderea cavitatea pleurală: ușor se micșorează piept se extinde. "Ambreiajul" acestor forțe este pleura parietală și viscerală. Puterea acestui cuplaj este enorm - poate rezista la presiunea la 90 mm Hg. Art. Pentru a începe să respire (mișcarea aerului pentru arborele bronsic), este necesar să se rupă echilibrul forțelor elastice, care se realizează prin aplicarea unei forțe suplimentare - forța musculară respiratorie (pentru respirație spontană) sau unitatea de alimentare (cu respirație forțată). În acest din urmă caz, locul de aplicare a forței poate fi dublu:

extern (contracția sau expansiunea toracelui, de exemplu, respirația într-un aparat respirator)
din interior (creșterea sau scăderea presiunii alveolare, de exemplu, aparatul de anestezie cu respirație controlată).

Pentru a asigura volumul necesar de ventilație alveolară, este necesar să existe o anumită energie pentru a depăși forțele care contracarează respirația. Această opoziție constă în principal din:

elastic (în principal rezistența la plămâni)
non-elastic (în principal rezistența la bronșic la curgerea aerului) rezistență.

Rezistența peretelui abdominal, a suprafețelor articulare ale scheletului toracelui și rezistența țesuturilor la întindere este nesemnificativă și, prin urmare, nu este luată în considerare. Rezistența elastică a pieptului în condiții normale este un factor care contribuie și, prin urmare, nu este evaluat în acest raport.

rezistență elastică

Elasticitatea toracelui este asociată cu structura și locația caracteristică a coastelor, sternului și coloanei vertebrale. Fixarea cartilajului cu structura sternului, structura lamelară și forma semicercului coastelor conferă elasticitatea sau elasticitatea pieptului. Eroarea elastică a sânului vizează extinderea volumului cavității toracice. Proprietățile elastice ale țesutului pulmonar sunt asociate cu prezența în el a fibrelor elastice speciale, care tind să stoarcă țesutul pulmonar.

Esența respirației este următoarea: la inspirație, efortul muscular se întinde pe torace și, împreună cu acesta, țesutul pulmonar. Expirarea se face sub influența tracțiunii elastice a țesutului pulmonar și a deplasării organelor abdominale, volumul pieptului crescând prin tracțiunea elastică a sânului. În acest caz, capacitatea reziduală funcțională crește, iar schimbul de gaz alveolar se deteriorează.

Proprietățile elastice ale plămânilor sunt determinate de modificarea presiunii alveolare asupra modificării umplerii țesutului pulmonar pe unitatea de volum. Elasticitatea plămânilor este exprimată în centimetri de coloană de apă pentru 1 litru. La o persoană sănătoasă, elasticitatea plămânilor este de 0,2 l / cm de coloană de apă. Aceasta înseamnă că atunci când umplerea plămânilor este modificată cu 1 litru, presiunea pulmonară se modifică cu 0,2 cm de coloană de apă. La inhalare această presiune va crește, iar la expirație va scădea.

Rezistența forței elastice a plămânilor este direct proporțională cu umplerea plămânilor și nu depinde de viteza fluxului de aer.

Lucrul pentru a depăși tracțiunea elastică crește sub forma unei creșteri pătrată în volum și, prin urmare, este mai mare cu respirația profundă și mai mică la suprafață.

În practică, cel mai răspândit indicator a fost extensibilitatea plămânilor (conformitatea).

Elasticitatea țesutului pulmonar este inversă a conceptului de elasticitate și este determinată de schimbarea fluxului de aer al plămânilor datorită modificării presiunii alveolare pe unitatea de presiune. La persoanele sănătoase, această valoare este de aproximativ 0,16 l / cm de coloană de apă cu un interval de 0,11 până la 0,33 l / cm de coloană de apă.

Elasticitatea țesutului pulmonar în diferite departamente nu este aceeași. Astfel, rădăcina plămânului are o extensibilitate nesemnificativă. În zona ramificării bronhiilor, unde există deja țesut parenchimat, extensibilitatea este medie, iar parenchimul pulmonar (de-a lungul periferiei plămânului) are cea mai mare extensibilitate. Țesăturile din părțile inferioare au o alungire mai mare decât în regiunea apelor. Această situație este combinată cu succes cu faptul că părțile inferioare ale sânului își modifică în mod semnificativ volumul în timpul respirației.

Exponentul extensibilității țesutului pulmonar este supus unor schimbări mari în condițiile patologiei. Întinderea este redusă dacă țesutul pulmonar devine mai dens, de exemplu:

cu congestie pulmonară datorată insuficienței cardiovasculare
cu fibroza pulmonară.

Aceasta înseamnă că, pentru aceeași cantitate de forfecare la presiune, există o mai mică întindere a țesutului pulmonar, adică o modificare mai mică a volumului. Prelungirea plămânilor este uneori redusă la 0,7-0,19 l / cm coloană de apă. Apoi la acești pacienți există o scurtă durată semnificativă a respirației chiar și în repaus. Reducerea extensibilității țesutului pulmonar este observată, de asemenea, sub influența terapiei cu raze X, datorită procesului sclerotic în dezvoltare în țesutul pulmonar. Reducerea extensibilității în acest caz este un simptom precoce și pronunțat al pneumosclerozei.

În cazul proceselor atrofice în țesutul pulmonar (de exemplu, emfizem), însoțite de pierderea de elasticitate, alungire va fi îmbunătățită și poate atinge 0,78-2,52 l / cm coloană de apă.

Rezistența bronșică

Mărimea rezistenței bronhice depinde de:

viteza fluxului de aer prin arborele bronsic;
starea anatomică a bronhiilor;
natura fluxului de aer (laminar sau turbulent).

Pentru un flux laminar, rezistența depinde de vâscozitate, iar pentru curgerea turbulentă, rezistența depinde de densitatea gazului. De obicei, fluxurile turbulente se dezvoltă în locurile de ramificare a bronhiilor și în locurile de schimbări anatomice ale pereților canalelor. În norma de depășire a rezistenței bronșice, se consumă aproximativ 30-35% din muncă, dar cu emfizem și bronșită, această cheltuială crește brusc și atinge 60-70% din totalul muncii cheltuite.

Rezistența la curgere a aerului din arborele bronsic la persoanele sănătoase rămâne în timpul constant normale de volum respirator, la o medie de 1,7 cm l / sec H 2 O la un debit de curent de aer de 0,5 L / sec. Conform legii Poiseuille, rezistența se va schimba direct proporțional cu pătratul vitezei de curgere și de gradul IV raza lumenului tub pneumatic și invers proporțională cu lungimea tubului. Astfel, la pacienții anesteziați cu obstrucție bronșică (bronșită, astm bronșic, emfizem) pentru a furniza respirația cea mai completă expirația trebuie să fie rare, pentru a avea timp suficient pentru expirație completă sau ar trebui să se aplice expirator de presiune negativă pentru a se asigura de încredere de dioxid de spălare de carbon din alveolele .

Creșterea rezistenței la curgerea amestecului de gaze va fi de asemenea observată atunci când tubul este intubat cu un diametru mic (relativ la lumenul traheei). Neconcordanța dimensiunii tubului cu două numere (în conformitate cu nomenclatura engleză) va duce la o creștere a rezistenței cu aproximativ 7 ori. Rezistența crește odată cu lungimea tubului. Prin urmare, acumularea sa (observată uneori în operațiile faciale) ar trebui efectuată ținând seama în mod strictă de rezistența sporită la fluxul de gaze și de creșterea volumului de spațiu anestezic dăunător.

În toate cazurile îndoielnice, întrebarea ar trebui rezolvată în favoarea scurtării tubului și a creșterii diametrului acestuia.

Lucrare de respirație

Lucrarea de respirație este determinată de energia folosită pentru depășirea forțelor elastice și neelastice, opuse ventilației, adică energia care determină aparatul respirator să efectueze excursii respiratorii. Sa constatat că, cu respirația liniștită, costurile principale de energie ajung să depășească rezistența din țesutul pulmonar și foarte puțină energie este cheltuită pentru depășirea rezistenței din piept și peretele abdominal.

Rezistența elastică a plămânilor reprezintă aproximativ 65%, iar rezistența bronhiilor și țesuturilor este de 35%.

Lucrarea de respirație, exprimată în mililitri de oxigen pe 1 litru de ventilație, pentru o persoană sănătoasă este de 0,5 l / min sau 2,5 ml cu un MOD de 5000 ml.

La pacienții cu țesut redusă extensibilitate pulmonară (plămân rigid) și o rezistență ridicată a căilor respiratorii pentru activitatea de ventilație poate fi foarte mare. În acest caz, deseori expirația devine activă. Astfel de modificări aparat de respirație nu au numai o valoare teoretică, de exemplu anestezia pacientilor cu emfizem care au o extensibilitate crescută a țesutului pulmonar (atrofie pulmonară) și o rezistență crescută bronșică, împreună cu cutia toracică fixă. Prin urmare, în condiții normale, respirația devine activă și este îmbunătățită prin reducerea musculaturii abdominale. Dacă pacientului i se administrează o anestezie profundă sau se efectuează o laparotomie. atunci acest mecanism compensator va fi încălcat. Reducerea adâncimii inspirației va duce la o întârziere periculoasă în dioxidul de carbon. Prin urmare, la pacienții cu emfizem pulmonar cu laparotomie, ventilația ar trebui să fie obligatorie. Postoperator, pacienții ar trebui să fie sub supraveghere deosebit de stricte, iar dacă este necesar, acestea sunt transferate la un forțat respira printr-un tub de traheotomie cuffed (folosind diferite tipuri spiropulsatorov). Deoarece timpul expiratie înăsprit la acești pacienți (datorită elasticității mai mici și dificultăți de fluxul de aer arborele bronsic) pentru efectuarea respirație obligatorie pentru a asigura o bună ventilare a alveolelor este de dorit să se creeze o expiratie negativă aa presiune. Cu toate acestea, presiunea negativă nu ar trebui să fie excesivă, în caz contrar poate provoca spadenie bronhiale și blocarea unui volum semnificativ de gaz în alveolele. În acest caz, rezultatul va fi inversat - ventilația alveolară va scădea.

modificări observate în Peculiar anestezierea pacienților cu congestie pulmonară cardiacă, în care componenta extensibilitatii definit inainte de anestezie este redusă (plămân rigid). Datorită ventilației controlate, plămânul devine mai "moale", deoarece o parte din sângele stagnat este strâns în cercul mare de circulație a sângelui. Prelungirea plămânilor crește. Și apoi, la aceeași presiune, plămânii s-au răspândit la un volum mai mare. Acest fapt trebuie avut în vedere în cazul efectuării anesteziei folosind spironulsatora, deoarece o creștere a extensibilitatea crește volumul ventilației pulmonare, care în unele cazuri pot afecta profunzimea anesteziei și gemeostaze echilibrului acido-bazic.

Ventilație și mecanica respirației

Raportul dintre adâncimea de inhalare și frecvența respirației este determinat de proprietățile mecanice ale aparatului respirator. Aceste relații sunt stabilite astfel încât activitatea desfășurată pentru a asigura ventilația alveolară necesară a fost minimă.

La nivelul scăzut de conformitate pulmonare (pulmonar rigid) respirație rapidă superficială și este cel mai economic (deoarece debitul de aer nu determină o rezistență mare), și la rezistență bronșică ridicată la cea mai mică cantitate de energie consumată în fluxul de aer lent (respirație rară și profundă). Acest lucru explică de ce pacienții cu indice redus distensia tesutului pulmonar si de respiratie adesea superficiale, iar pacienții cu rezistență crescută a cailor respiratorii - este rară și profund.

Interdependența similară se observă la o persoană sănătoasă. Respirația profundă este rară, iar respirația superficială este frecventă. Aceste relații sunt stabilite sub controlul sistemului nervos central.

Reflector inervația determină raporturile optime dintre frecvența respiratorie, inspirator și adâncimea de respirație debitului de aer în timpul formării nivelului dorit de ventilație alveolar, în care ventilația alveolară necesară este prevăzută cu munca minim posibil de respirație. Astfel, la pacienții cu ușoară rigidă (alungire redusă) cea mai bună corelare între frecvența și profunzimea inhalație se produce în timpul respirație rapidă (economie de energie datorită țesutului pulmonar mai mic intindere). In schimb, la pacienții cu o rezistență crescută din partea arborelui bronsic (astm) cea mai bună valoare observată în rare respirație profundă. Cea mai bună stare la persoanele sănătoase în repaus se observă cu o rată de respirație de 15 pe minut și o adâncime de 500 ml. Lucrarea de respirație va fi de aproximativ 0,1-0,6 g / min.

Articole similare

Pagina anterioară