Парциальные давления дыхательных газов

Парциальные давления газов в атмосферном воздухе. Согласно закону Дальтона, парциальное давление (напряжение) каждого газа в смеси (Ρ;_г ) пропорционально его доле от общего объема, т. е. его фракции (F_r). Применяя этот закон к дыхательным газам, следует помнить, что как атмосферный воздух, так и альвеолярная газовая смесь содержат не только О₂, СО₂, N₂ и благородные газы, но также водяной пар, имеющий некое парциальное давление Р_Н2О. Поскольку фракции газов приводятся для «сухой» смеси, в уравнении для закона Дальтона из общего давления (атмосферное давление Р_атм) следует вычитать давление водяного пара

(23)

Если подставить в это уравнение содержание О₂ и СО₂ в атмосферном воздухе (табл. 21.3) Р_{н о} = = 47 мм рт. ст. (в легких), то можно вычислить, что парциальные давления дыхательных газов на уровне моря составляют ≈ 150 мм рт. ст. (20 кПа) и Р_со % 0,2 мм рт. ст. (0,03 кПа). На больших высотах парциальные давления О₂ и СО₂ во вдыхаемом воздухе снижаются пропорционально уменьшению Р_атм (с. 711).

Парциальные давления газов в альвеолярной газовой смеси. Поскольку газообмен в легких идет в направлении градиентов парциальных давлений, именно в единицах давления обычно выражают соотношение О₂ и СО₂ в альвеолярной смеси. Подставляя в уравнение (20) значения парциальных давлений из уравнения (23) при Р_Н2О = 47 мм рт. ст. и делая поправку на условия измерения с помощью уравнения (22), получаем

(24)

588 часть VI. дыхание

(24)

С помощью этих так называемых уравнений альвеолярных газов можно рассчитать парциальные давления дыхательных газов в альвеолярной смеси.

Приведенные значения характерны для здорового взрослого человека. Следует, однако, помнить, что это средние величины: существуют как небольшие временные колебания парциальных давлений газов в альвеолах, связанные с периодичностью поступления свежего воздуха в альвеолярное пространство, так и незначительные локальные отклонения, обусловленные неравномерной вентиляцией и перфузией различных участков легких (см. ниже).

Как следует из уравнений (24), парциальные давления газов в альвеолах при данных значениях

изменениями. Количественная зависимость между парциальными давлениями газов в альвеолах и уровнем альвеолярной вентиляции представлена на рис. 21.21.

Влияние вентиляционио-перфузнонного отношения [34, 37, 60]. Для осуществления газообмена кровь должна доставлять к альвеолам кислород и уносить от них углекислый газ. Вследствие этого поглоще-

Типы вентиляции. Характер вентиляции легких может меняться вследствие самых разных причин. Дыхание усиливается при работе, изменении метаболических потребностей организма и патологических состояниях. Можно произвольно усилить дыхание. Снижение вентиляции также может либо быть произвольным, либо наступать в результате

 

действия регуляторных или патологических факторов. В прошлом для обозначения различных типов вентиляции предлагался целый ряд терминов, однако их четкой классификации не существовало. Недавно была сделана попытка разработать более точную терминологию для типов вентиляции, основанную на учете парциальных давлений газов в альвеолах. Выделены следующие типы вентиляции.

1. Нормовентиляция: нормальная вентиляция, при которой парциальное давление СО₂ в альвеолах поддерживается на уровне около 40 мм рт. ст. (5,3 кПа).

2. Гипервентиляция: усиленная вентиляция, превышающая метаболические потребности организма ( < 40 мм рт. ст.).

3. Гиповентиляция: пониженная вентиляция относительно метаболических потребностей организма ( > 40 мм рт. ст.).

4. Повышеннаявентиляция: любое увеличение альвеолярной вентиляции по сравнению с уровнем покоя (например, при мышечной работе) независимо от парциального давления газов в альвеолах.

5. Эупноэ: нормальная вентиляция в покое, сопровождающаяся субъективным чувством комфорта.

ГЛАВА 21. ЛЕГОЧНОЕ ДЫХАНИЕ 589

6. Гиперпноэ: увеличение глубины дыхания независимо от того, повышена ли при этом частота дыхательных движений или нет.

7. Тахипноэ: увеличение частоты дыхания.

8. Брадипноэ: снижение частоты дыхания.

9. Апноэ: остановка дыхания, обусловленная главным образом отсутствием физиологической стимуляции дыхательного центра (уменьшение напряжения СО_г в артериальной крови).

 

10. Диспноэ (одышка): неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания или затрудненности дыхания.

11. Ортопноэ: выраженная одышка, связанная с застоем крови в легочных капиллярах в результате недостаточности левого сердца. В горизонтальном положении это состояние усугубляется, поэтому таким больным тяжело лежать.

12. Асфиксия: остановка или угнетение дыхания, связанные главным образом с параличом дыхательных центров. Газообмен при этом резко нарушен (наблюдается гипоксия и гиперкапния).