Вентиляция мертвого пространства

Легочное дыхание, также известное как вентиляция, состоит из двух компонентов: альвеолярной вентиляции и Вентиляция мертвого пространства все вместе. Вентиляция мертвого пространства - это часть дыхательного объема, которая не участвует в обмене углекислого газа (CO2) на кислород (O2).

Вентиляция мертвого пространства возникает из-за того, что объем воздуха, который находится в верхней системе дыхательных путей после вдоха (вдоха) (носа и глотки, трахеи и бронхов), снова выдыхается непосредственно во время последующего выдоха, не контактируя с альвеолами. быть.

Что такое вентиляция мертвого пространства?

Дыхательные пути или дыхательная система состоят из легких или альвеол, которые составляют функциональную часть дыхания, и так называемого мертвого пространства, расположенного выше по течению, которое состоит из носа и горла, трахеи и бронхов.

Функциональное значение мертвого пространства заключается, прежде всего, в кондиционировании вдыхаемого воздуха путем нагрева - в крайних случаях также путем охлаждения - и обогащения водяным паром до насыщения, а также для фильтрации твердых частиц (пыли) и патогенных микробов.

Дыхание не характеризуется непрерывным потоком воздуха через легкие, но характеризуется чередованием системы вдоха (вдох) и выдоха (выдох). Часть вдыхаемого воздуха, находящаяся в мертвом пространстве после вдоха, выдыхается непосредственно во время последующего выдоха, не контактируя с альвеолами.

Вентиляция мертвого пространства также включает в себя часть дыхания, которая соответствует физиологически неработающей части легких, если таковая имеется. Это могут быть альвеолы, утратившие способность газообмена из-за болезни или других факторов.

Функция и задача

Вентиляция мертвого пространства - по крайней мере, вентиляция анатомического мертвого пространства - возникает автоматически в результате того, что мертвое пространство заполняется вдыхаемым воздухом после вдоха, как и альвеолы ​​легких. Единственное отличие состоит в том, что объем воздуха в мертвом пространстве не может участвовать в газообмене. Это означает, что вдыхаемый и выдыхаемый воздух в мертвом пространстве не различается по парциальному давлению кислорода и углекислого газа, а только по температуре, относительной и абсолютной влажности.

У здоровых людей функция вентиляции мертвого пространства заключается в том, что анатомическое мертвое пространство используется для физиологического кондиционирования воздуха для дыхания с учетом температуры и относительной влажности, а также для фильтрации частиц пыли и патогенных микробов.

Если организм подвергается высокой нагрузке с высоким потреблением кислорода и начинается максимальная вентиляция, вентиляция мертвого пространства немного влияет на максимальную производительность легких, так как после выдоха воздух все еще находится в мертвом пространстве, которое уже имеет более низкое содержание кислорода по сравнению с окружающим воздухом, с более высоким содержанием углекислого газа в то же время по анатомическим причинам необходимо снова вдохнуть.

В фазе покоя, без физического или психологического стресса, вентиляция мертвого пространства составляет значительную часть общей вентиляции. Объем воздуха, вдыхаемого за один вдох (дыхательный объем), составляет примерно 0,5 литра во время фазы покоя, из которых примерно 0,15 литра приходится на анатомическое мертвое пространство, что соответствует 30%.

Относительная доля вентиляции мертвого пространства в общей вентиляции резко снижается при высоких требованиях к производительности, поскольку дыхательный объем может возрасти до гораздо большего значения при использовании резервного объема выдоха и вдоха, в то время как абсолютный объем мертвого пространства остается почти постоянным по анатомическим причинам.

Абсолютный размер функционального мертвого пространства, включая физиологическое мертвое пространство, можно рассчитать с помощью формулы Бора. Абсолютный размер мертвого пространства, включая физиологическое мертвое пространство, в таком случае является функцией дыхательного объема и парциального давления углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Здесь вы можете найти свое лекарство

Болезни и недуги

Всегда необходимо рассматривать вентиляцию мертвого пространства в связи с альвеолярной вентиляцией, поскольку обе они физически связаны. Альвеолы ​​не могут быть заполнены воздухом, если воздух сначала не пройдет через анатомическое мертвое пространство, не закаляет его, доводит до 100% относительной влажности и не отфильтровывает твердые компоненты, такие как частицы пыли и возможные микробы. Если воздух не вдыхается через трубку или разрез в дыхательном горле (крикотиротомия).

Однако определение функционального мертвого пространства может указывать на наличие альвеолярного мертвого пространства, если функциональное мертвое пространство выделяется из анатомического мертвого пространства. У людей со здоровой дыхательной системой нет мертвого альвеолярного пространства, поэтому анатомическое мертвое пространство почти идентично функциональному мертвому пространству. Если установлено, что функциональное мертвое пространство явно превышает анатомическое мертвое пространство по объему, это указывает на наличие альвеолярного мертвого пространства. Это равносильно диагностированию неисправности частей альвеолярной системы.

Тогда возникает подозрение на эмфизему легких или фиброз легких, что вызвано хроническими воспалительными процессами промежуточной ткани в области альвеол и приводит к необратимому разрушению альвеолярных оболочек.

Фиброз легких вызывается либо патогенными микробами, либо вредными веществами, такими как неорганическая или органическая пыль (например, также спреи), как нежелательный побочный эффект некоторых лекарств или сердечная недостаточность и многое другое.

Ограничительные или обструктивные нарушения вентиляции, затрудняющие дыхание, возникают из-за болезней легких, нарушения работы дыхательного центра, заболеваний или травм дыхательных мышц или проблем в области анатомической мертвой зоны.

Поскольку альвеолярная вентиляция не может выполняться независимо от вентиляции мертвого пространства, нарушения вентиляции всегда влияют на общую вентиляцию, независимо от причины.