Альвеолярна вентиляція. Облік легеневої і альвеолярної вентиляції

Найбільш широко поширені респіраторні порушення при підводних зануреннях пов`язані з недостатньою вентиляцією легенів, що приводить до підвищення тиску двоокису вуглецю в альвеолах РаСОз і подальшому зміни напруги двоокису вуглецю в артеріальній крові (РаС02).

Доцільно вважати ці обсяги газів не як надходять в альвеолярне простір, а як залишають його. Можна також візуально уявити альвеолярне простір як абстрактний бокс, який не має певних розмірів, з надходять в нього потоком С02 при заданій швидкості на одному кінці і потоком свіжого повітря, що надходить при іншій швидкості в цей же бокс на іншому кінці. Двоокис вуглецю і свіже повітря повністю перемішуються в боксі і виходять з нього через окреме отвір. Критичними обсягами є відносні обсяги (в одиницю часу) надходить в бокс двоокису вуглецю й покидає бокс змішаного газу.

Припустимо, що вхідний потік С02 має швидкість 1 л / хв, а виходить потік змішаного з двоокисом вуглецю свіжого повітря -20 л / хв (для обох газових обсягів зроблена поправка на одні і ті ж умови середовища). Все надходить кількість двоокису вуглецю має віддалятися з боксу. Отже, фракційна концентрація С02 в потоці газу, що виходить повинна складати 1/20 або 0,05, що становить 5%. Парціальний тиск двоокису вуглецю в цій газовій суміші дорівнюватиме 0,05Х (Рм-47).

Така наближена модель служить зручним зображенням процесів альвеолярної вентиляції і розведення двоокису вуглецю. Вхідний потік С02 є хвилинним об`ємом виділення двоокису вуглецю (Vco2). Вихід двійкового «змішаного» газу є хвилинний об`єм альвеолярної вентиляції (VA). Фракція двоокису вуглецю в виходить або все ще знаходиться в боксі газової суміші представлена величиною FACO2. З точки зору приведення легеневої вентиляції до хвилинному обсягу неважливо, що альвеолярний обмін в дійсності при вдиху і видиху здійснюється по одному і тому ж шляху, а не є постійним односпрямованим потоком. Модель можна також представити у вигляді ковальських міхів. Основна залежність виражається формулою: FACO2 = VCO2 / Va.

Слід, однак, звернути увага на те, що формула справедлива, якщо Vco2 і VA виражені в однакових одиницях і скориговані на одні і ті ж умови середовища.
Різні поправки, зазвичай які застосовуються щодо Vco2 і Va, особливо важливі для показника РаСО2. в умовах підвищеного тиску. Корекція Vco2 і Vo2c урахуванням умов STPD є необхідною, так як обидва хвилинних обсягу газів пов`язані з хімічними реакціями, що відбуваються на молекулярному рівні. Скориговані по STPD, Vo2 і Vco2 пропорційні числу задіяних молекул і залишаються для даного рівня фізичної активності по суті такими ж незалежно від коливань тиску навколишнього середовища.

Величини легеневої і альвеолярної вентиляції логічно скорегувати по BTPS, т. е. врахувати дійсно існуючі умови в легких в момент вимірювання. Для будь-якого конкретного рівня фізичної напруги величини вентиляції зберігаються майже такими ж (коли вимірюються при: чинному тиску) в широкому діапазоні тиску навколишнього середовища. До втручання в процес сторонніх чинників у водолаза, що виконує один і той же обсяг роботи відзначаються приблизно однакові за обсягом і частоті (за хвилину) цикли дихання, як при абсолютному тиску 3 кгс / см2, так і нормальному атмосферному тиску.

причину саме такого обліку величини легеневої і альвеолярної вентиляції неважко зрозуміти за допомогою моделі. З фізіологічних позицій при зміні тиску навколишнього середовища РАСО3 має залишатися постійним. Однак виникає питання - яким чином можна помістити бокс, наприклад, під абсолютний тиск 10 кгс / см2 без зміни РаСО2. З рівняння (9) випливає, що якщо Paq02. має залишитися незмінним при збільшенні Рв в 10 разів, то Fac02. має знизитися приблизно до 1/10 від початкової величини.

Коли в боксі створиться тиск в 10 кгс / см2, то Vco2, що становить 1 л / хв і містить колишнє число молекул при STPD, матиме реальний обсяг, приблизно рівний 0,1 л / хв. Якщо хвилинний обсяг альвеолярної вентиляції Va підтримується на рівні 20 л / хв (вимірюється при тиску 10 кгс / см2), то FAСО2 дорівнюватиме 0,1 / 20, або 0,005, що становить 1/10 від величини, що мала місце при нормальному атмосферному тиску . Таким чином, РАСО2 залишається майже незмінним.