Розрахунок кисневого вікна. Обмін нерозчиненого газу

створюючи у щурів підшкірні газові кишені, Van Liew і співробітники в 1965 р показали, що «кисневе вікно»= РAO2 - рвO2 + рАCO2 - рвCO2, де останні три члена по суті постійні при низькому пардіальном тиску кисню у вдихається суміші PIO2. Однак при високому PIO2 метаболічні потреби тканин повністю задовольняються розчиненим у крові киснем (венозний гемоглобін насичений) і РвО2 піднімається з тією ж швидкістю, що і РдО2.

Коли це відбувається, «Кисневе вікно» досягає свого максимуму і приймає постійне значення, незважаючи на подальше збільшення PiО2. Максимальне значення «кисневого вікна» обмежена артеріовенозної екстракцією кисню, і в тканинах з низькою екстракцією його значення мало.

парціальний тиск нейтрального газу в бульбашці вище, ніж напруга цього газу в тканини через наявність «кисневого вікна». В результаті навколо бульбашки виникає градієнт концентрації, так як дифундує із пляшечки назовні газ розчиняється у великому обсязі тканини і видаляється з кровотоком.

даний градієнт можна обчислити, допустивши, що нейтральний газ абсорбується в кровотоці зі швидкістю, пропорційної локальної різниці між напругою газу в крові і тканини.

Коли в тканини формується пухирець, рушійна сила елімінації нейтрального газу знижується від величини перепаду напруги в артеріальній крові і тканини до величини кисневого вікна. Це зниження викликає падіння швидкості виведення газу. Крім того, швидкість виведення додатково зменшується за рахунок опору дифузії, що виникає навколо бульбашки.

Отже, обмін газів під час декомпресії протікає більш повільно, ніж при знаходженні водолаза на грунті. Дані про зниження ефективності газообміну були отримані різними дослідниками у людей, кіз, собак і морських свинок.

Було виявлено, що різні гази видаляються з підшкірних кишень у щурів з різними швидкостями, але швидкість виведення у кожного газу пропорційна його парціальному тиску і «кисневого вікна». Ні чисто перфузійним або дифузійним обміном газів не можна точно пояснити швидкість виведення гелію, водню і азоту. Як встановлено, найкраще опис процесу можна дати з позицій змішаного газообміну, який обумовлений дифузією на 43, 51 і 67% відповідно для гелію, водню і азоту.

В інших експериментах, проведених Tucher, Tenney в 1966 р., встановлено, що обмін гексафториду сірки, гелію, водню, азоту, аргону і окису азоту обумовлений дифузією на 22, 61, 74, 91, 94 і 94% відповідно. Ступінь обумовленості обміну газів дифузією може варіювати від експерименту до експерименту, так як вона залежить від умов, що склалися в газовому кишені, таких як інтенсивність кровотоку, глибина поширення дифузії, розчинність газу і його дифузійна здатність.

Підшкірні газові порожнини використовують також для вивчення контрдіффузіі і обміну багатокомпонентного нейтрального газу. Встановлено, що заповнені гексафторидом сірки підшкірні порожнини щурів збільшуються в обсязі, коли тварини дихають повітрям. Це пояснювали більш швидким поглинанням азоту в порівнянні зі швидкістю виведення малорастворимого гексафториду сірки.

Van Liew, Passke в 1967 р висловили припущення, що ризик розвитку хвороби декомпресії зростає, якщо дихання водолаза після декомпресії переключити з повільно виводиться з організму газу на швидко абсорбуючий тканинами. Van Liew в 1971 р виявив, що випадки хвороби декомпресії у щурів частішали, якщо тварини після декомпресії з-під підвищеного тиску повітряного середовища дихали сумішами, що містять добре розчинну окис азоту.