ما هو امتثال الرئتين لشخص بالغ؟ الخصائص المرنة للرئتين والصدر (جدران القصبات الهوائية الصغيرة)

في وضع الزفير الهادئ، مع الاسترخاء الكامل، يتم إنشاء التوازن بين قوتي الجر الموجهة بشكل معاكس: الجر المرن للرئتين، الجر المرن للصدر. مجموعهم الجبري هو صفر.

ويسمى حجم الهواء الموجود في الرئتين بالسعة الوظيفية المتبقية. الضغط في الحويصلات الهوائية صفر أي الغلاف الجوي. تتوقف حركة الهواء عبر القصبات الهوائية. يتجلى اتجاه القوى المرنة بعد فتح التجويف الجنبي: تنقبض الرئة ويتوسع الصدر. مكان "اقتران" هذه القوى هو الطبقات الجدارية والحشوية لغشاء الجنب. قوة هذا القابض هائلة - يمكنه تحمل ضغوط تصل إلى 90 ملم زئبق. فن. لكي يبدأ التنفس (حركة الهواء على طول الشعب الهوائية)، من الضروري الإخلال بتوازن القوى المرنة، والذي يتم تحقيقه من خلال تطبيق قوة إضافية - قوة عضلات الجهاز التنفسي (مع التنفس المستقل) أو قوة العضلات التنفسية. الجهاز (مع التنفس القسري). وفي الحالة الأخيرة، يمكن أن يكون مكان تطبيق القوة ذو شقين:

• خارجيًا (انقباض أو تمدد الصدر، مثل التنفس عبر جهاز التنفس الصناعي)
• من الداخل (زيادة أو نقصان في الضغط السنخي، على سبيل المثال، التحكم في التنفس باستخدام جهاز التخدير).

لضمان الحجم المطلوب للتهوية السنخية، من الضروري إنفاق بعض الطاقة للتغلب على القوى التي تعارض التنفس. وتتألف هذه المعارضة أساساً من:

• مرنة (مقاومة الرئة بشكل رئيسي)
• مقاومة غير مرنة (بشكل أساسي مقاومة القصبات الهوائية لتدفق الهواء).

إن مقاومة جدار البطن والأسطح المفصلية للهيكل العظمي للصدر ومقاومة الشد للأنسجة ضئيلة وبالتالي لا تؤخذ في الاعتبار. تعد المقاومة المرنة للصدر في الظروف العادية عاملاً مساهمًا، وبالتالي لم يتم تقييمها أيضًا في هذا التقرير.

مقاومة مرنة

ترتبط مرونة الصدر بالبنية المميزة وموقع الأضلاع والقص والعمود الفقري. التثبيت الغضروفي مع القص والبنية الصفائحية والشكل نصف الدائري للأضلاع يمنح القفص الصدري صلابة أو مرونة. يهدف الجر المرن للصدر إلى توسيع حجم تجويف الصدر. ترتبط الخصائص المرنة لأنسجة الرئة بوجود ألياف مرنة خاصة فيها تعمل على ضغط أنسجة الرئة.

جوهر التنفس هو كما يلي: أثناء الاستنشاق، تمتد الجهود العضلية إلى الصدر، ومعها أنسجة الرئة. يتم الزفير تحت تأثير الجر المرن لأنسجة الرئة وإزاحة أعضاء البطن، ويزداد حجم الصدر تحت تأثير الجر المرن للصدر. وفي الوقت نفسه، تزداد القدرة الوظيفية المتبقية، ويتفاقم تبادل الغازات السنخية.

يتم تحديد الخصائص المرنة للرئتين من خلال التغير في الضغط السنخي لكل تغيير في ملء أنسجة الرئة لكل وحدة حجم. يتم التعبير عن مرونة الرئتين بالسنتيمتر من الماء لكل لتر. في الشخص السليم، تبلغ مرونة الرئتين 0.2 لتر/سم3 من عمود الماء. وهذا يعني أنه عندما يتغير ملء الرئتين بمقدار 1 لتر، يتغير الضغط داخل الرئة بمقدار 0.2 سم من عمود الماء. أثناء الشهيق، سيزداد هذا الضغط، وعند الزفير، سينخفض.

تتناسب المقاومة المرنة للرئتين بشكل مباشر مع امتلاء الرئتين ولا تعتمد على سرعة تدفق الهواء.

العمل على التغلب على الجر المرن يزداد على شكل مربع الزيادة في الحجم وبالتالي يكون أعلى مع التنفس العميق وينخفض ​​مع التنفس الضحل.

من الناحية العملية، المؤشر الأكثر استخدامًا هو امتثال الرئة (الامتثال).

إن قابلية تمدد أنسجة الرئة هي عكس مفهوم المرونة، ويتم تحديدها من خلال التغير في ملء الهواء في الرئتين تحت تأثير التغير في الضغط السنخي لكل وحدة ضغط. في الأشخاص الأصحاء، تبلغ هذه القيمة حوالي 0.16 لتر / سم عمود ماء مع نطاق من 0.11 إلى 0.33 لتر / سم عمود ماء.

إن قابلية تمدد أنسجة الرئة في أجزاء مختلفة ليست هي نفسها. وبالتالي، فإن جذر الرئة لديه قابلية تمدد ضئيلة. في منطقة تفرع القصبات الهوائية، حيث يوجد بالفعل أنسجة متنية، تكون القابلية للتمدد متوسطة، والحمة الرئوية نفسها (على طول محيط الرئة) لديها أكبر قابلية للتوسعة. تتميز الأنسجة الموجودة في الأقسام السفلية بقابلية تمدد أكبر من الأنسجة الموجودة في منطقة القمة. يتم دمج هذا الوضع بنجاح مع حقيقة أن الأجزاء السفلية من الصدر تغير حجمها بشكل ملحوظ أثناء التنفس.

يخضع مؤشر قابلية تمدد أنسجة الرئة لتغيرات كبيرة في ظل الظروف المرضية. يتناقص الامتثال عندما تصبح أنسجة الرئة أكثر كثافة، على سبيل المثال:

• مع احتقان رئوي بسبب فشل القلب والأوعية الدموية
• مع التليف الرئوي.

وهذا يعني أنه عند نفس القدر من تغير الضغط، يحدث تمدد أقل لأنسجة الرئة، أي تغير أقل في الحجم. يتناقص امتثال الرئتين أحيانًا إلى 0.7-0.19 لتر / سم من عمود الماء. ثم يعاني هؤلاء المرضى من ضيق كبير في التنفس حتى أثناء الراحة. ويلاحظ أيضًا انخفاض في قابلية تمدد أنسجة الرئة تحت تأثير العلاج بالأشعة السينية، وذلك بسبب تطور عملية التصلب في أنسجة الرئة. انخفاض القابلية للتمدد في هذه الحالة هو علامة مبكرة وواضحة لتصلب الرئة.

في حالات تطور العمليات الضمورية في أنسجة الرئة (على سبيل المثال، مع انتفاخ الرئة)، المصحوبة بفقدان المرونة، سيتم زيادة الامتثال ويمكن أن يصل إلى 0.78-2.52 لتر / سم من عمود الماء.

مقاومة الشعب الهوائية

تعتمد كمية مقاومة الشعب الهوائية على:

• سرعة تدفق الهواء على طول الشعب الهوائية.
• الحالة التشريحية للقصبات الهوائية.
• طبيعة تدفق الهواء (الصحي أو المضطرب).

في التدفق الصفحي، تعتمد المقاومة على اللزوجة، وفي التدفق المضطرب، على كثافة الغاز. تتطور التدفقات المضطربة عادة في أماكن تفرع القصبات الهوائية وفي أماكن التغيرات التشريحية في جدران مجاري الهواء. عادة، يتم إنفاق حوالي 30-35٪ من إجمالي العمل على التغلب على مقاومة الشعب الهوائية، ولكن مع انتفاخ الرئة والتهاب الشعب الهوائية، يزداد هذا الاستهلاك بشكل حاد ويصل إلى 60-70٪ من إجمالي العمل المنفق.

تظل مقاومة تدفق الهواء من الشعب الهوائية لدى الأشخاص الأصحاء ثابتة عند حجم التنفس المعتاد ويبلغ متوسطها 1.7 سم لتر/ثانية من الماء مع تدفق هواء قدره 0.5 لتر/ثانية. وفقًا لقانون بوازويل، ستتغير المقاومة بشكل مباشر مع مربع سرعة التدفق والدرجة الرابعة لنصف قطر تجويف أنبوب الهواء وتتناسب عكسيًا مع طول هذا الأنبوب. وبالتالي، عند تخدير المرضى الذين يعانون من ضعف الشعب الهوائية (التهاب الشعب الهوائية، والربو القصبي، وانتفاخ الرئة)، لضمان الزفير الأكثر اكتمالا، يجب أن يكون التنفس نادرا بحيث يكون هناك ما يكفي من الوقت للزفير الكامل، أو يجب استخدام الضغط السلبي على الزفير من أجل لضمان الترشيح الموثوق لثاني أكسيد الكربون من الحويصلات الهوائية.

سيتم أيضًا ملاحظة زيادة المقاومة لتدفق خليط الغاز أثناء التنبيب باستخدام أنبوب ذو قطر صغير (بالنسبة إلى تجويف القصبة الهوائية). سيؤدي عدم تطابق حجم الأنبوب برقمين (وفقًا للتسميات الإنجليزية) إلى زيادة المقاومة بحوالي 7 مرات. تزداد المقاومة مع طول الأنبوب. لذلك، يجب أن تتم زيادته (التي يتم ملاحظتها أحيانًا على الوجه) مع مراعاة صارمة للمقاومة المتزايدة لتدفق الغازات وزيادة حجم المساحة الضارة للتخدير.

وفي جميع الحالات المشكوك فيها يجب حل المشكلة لصالح تقصير الأنبوب وزيادة قطره.

عمل التنفس

يتم تحديد عمل التنفس من خلال الطاقة التي تنفق على التغلب على القوى المرنة وغير المرنة التي تتعارض مع التهوية، أي الطاقة التي تجبر جهاز التنفس على القيام برحلات تنفسية. لقد ثبت أنه أثناء التنفس الهادئ، يتم إنفاق الطاقة الرئيسية على التغلب على مقاومة أنسجة الرئة، ويتم إنفاق القليل جدًا من الطاقة على التغلب على مقاومة الصدر وجدار البطن.

تبلغ المقاومة المرنة للرئتين حوالي 65%، ومقاومة القصبات الهوائية والأنسجة 35%.

إن عمل التنفس، المعبر عنه بالمليلتر من الأكسجين لكل 1 لتر من التهوية، لشخص سليم هو 0.5 لتر / دقيقة أو 2.5 مل مع MOD قدره 5000 مل.

في المرضى الذين يعانون من انخفاض امتثال أنسجة الرئة (الرئة المتصلبة) ومقاومة الشعب الهوائية العالية، يمكن أن يكون عمل توفير التهوية مرتفعًا جدًا. في هذه الحالة، غالبا ما يصبح الزفير نشطا. هذه الأنواع من التغييرات في الجهاز التنفسي ليست ذات أهمية نظرية فقط، على سبيل المثال، في تخدير المرضى الذين يعانون من انتفاخ الرئة، الذين لديهم زيادة في تمدد أنسجة الرئة (ضمور رئوي) وزيادة في مقاومة الشعب الهوائية مع ثبات الصدر. لذلك، في الظروف العادية، يصبح الزفير نشطا وتكثيفا بسبب تقلص عضلات البطن. إذا تم إعطاء المريض تخديرًا عميقًا أو تم إجراؤه، فسيتم تعطيل هذه الآلية التعويضية. سيؤدي تقليل عمق الإلهام إلى احتباس ثاني أكسيد الكربون بشكل خطير. لذلك، في المرضى الذين يعانون من انتفاخ الرئة أثناء فتح البطن، يجب إجراء التهوية القسرية. في فترة ما بعد الجراحة، يجب أن يكون هؤلاء المرضى تحت إشراف صارم بشكل خاص، وإذا لزم الأمر، يتم نقلهم إلى التنفس القسري من خلال أنبوب بضع القصبة الهوائية مع الكفة (باستخدام أنواع مختلفة من النابضات). نظرًا لأن وقت الزفير لدى هؤلاء المرضى طويل (بسبب انخفاض المرونة وصعوبة تدفق الهواء عبر الشعب الهوائية)، عند إجراء التنفس القسري لضمان التهوية الجيدة للحويصلات الهوائية، فمن المستحسن خلق ضغط سلبي أثناء الزفير. ومع ذلك، لا ينبغي أن يكون الضغط السلبي مفرطًا، وإلا فقد يتسبب في انهيار جدران القصبات الهوائية وحجب كمية كبيرة من الغاز في الحويصلات الهوائية. في هذه الحالة ستكون النتيجة عكسية - ستنخفض التهوية السنخية.

لوحظت تغيرات غريبة أثناء تخدير المرضى الذين يعانون من احتقان القلب في الرئتين، حيث انخفض مؤشر الامتثال المحدد قبل التخدير (تصلب الرئة). وبفضل التهوية الخاضعة للرقابة، تصبح رئتيهم "أكثر ليونة" لأن جزءًا من الدم الراكد يتم ضغطه إلى الدورة الدموية الجهازية. يزداد امتثال الرئتين. وبعد ذلك، عند نفس الضغط، تتوسع الرئتان إلى حجم أكبر. يجب أن يؤخذ هذا الظرف في الاعتبار في حالات إدارة التخدير باستخدام spironulsator، لأنه مع زيادة الامتثال، يزداد حجم التهوية الرئوية، مما قد يؤثر في بعض الحالات على عمق التخدير وتوازن التوازن الحمضي القاعدي.

ميكانيكا التهوية والتنفس

يتم تحديد العلاقة بين عمق الشهيق ومعدل التنفس من خلال الخواص الميكانيكية لجهاز التنفس. يتم ضبط هذه النسب بحيث يكون العمل المنفق لتوفير التهوية السنخية المطلوبة في حده الأدنى.

مع انخفاض امتثال الرئة (تصلب الرئة)، سيكون التنفس الضحل والمتكرر هو الأكثر اقتصادا (نظرا لأن سرعة تدفق الهواء لا تسبب مقاومة كبيرة)، ومع زيادة مقاومة الشعب الهوائية، يتم إنفاق أقل قدر من الطاقة مع تدفقات الهواء البطيئة ( التنفس البطيء والعميق). وهذا ما يفسر سبب تنفس المرضى الذين يعانون من انخفاض قابلية تمدد أنسجة الرئة بشكل متكرر وبعمق، في حين أن المرضى الذين يعانون من زيادة مقاومة الشعب الهوائية يتنفسون نادرًا وبعمق.

ويلاحظ وجود ترابط مماثل في الشخص السليم. التنفس العميق نادر، والتنفس الضحل متكرر. يتم إنشاء هذه العلاقات تحت سيطرة الجهاز العصبي المركزي.

يحدد التعصيب الانعكاسي العلاقة المثلى بين معدل التنفس وعمق الشهيق ومعدل تدفق الهواء التنفسي عند تشكيل المستوى المطلوب للتهوية السنخية، حيث يتم ضمان التهوية السنخية المطلوبة بأقل جهد ممكن للتنفس. وبالتالي، في المرضى الذين يعانون من رئتين متصلبتين (تقل قابلية التمدد)، يتم ملاحظة أفضل علاقة بين تكرار وعمق الشهيق من خلال التنفس المتكرر (يتم توفير الطاقة بسبب تقليل تمدد أنسجة الرئة). على العكس من ذلك، في المرضى الذين يعانون من زيادة المقاومة من شجرة الشعب الهوائية (الربو القصبي)، لوحظ أن أفضل نسبة مع التنفس العميق النادر. أفضل حالة لدى الأشخاص الأصحاء في ظل ظروف الراحة هي معدل التنفس 15 في الدقيقة وعمق 500 مل. سيكون عمل التنفس حوالي 0.1-0.6 جم / دقيقة.

بحكم التعريف، فإن امتثال الرئتين يساوي التغير في حجمها لكل وحدة تغير في الضغط. لتقييمه، فمن الضروري قياس الضغط داخل الجنبة.

ومن الناحية العملية، يتم تسجيل الضغط في المريء:يبتلع الشخص قسطرة ذات بالون صغير في نهايتها. ضغط المريء لا يساوي بالضبط الضغط داخل الجنبة، لكنه يعكس بشكل جيد ديناميكيات تغيراته. إذا كان الموضوع مستلقيا على ظهره، فلن توفر هذه الطريقة بيانات دقيقة، لأن النتائج ستتأثر بشدة الأعضاء المنصفية.

يمكن قياس امتثال الرئة بكل بساطة:يُطلب من الشخص أن يأخذ نفسًا عميقًا قدر الإمكان، ثم يزفر الهواء في مقياس التنفس بأجزاء تبلغ 500 مل على سبيل المثال. في نفس الوقت يتم تحديد الضغط في المريء. بعد زفير كل جزء، يجب على الشخص فتح فتحة المزمار والانتظار بضع ثوان حتى يصل الجهاز التنفسي إلى حالة ثابتة. هذه هي الطريقة التي يتم بها إنشاء الرسم البياني للضغط والحجم. تتيح لك هذه الطريقة الحصول على أكبر قدر من المعلومات حول مرونة الرئتين. ومن المهم أن نلاحظ أن الامتثال المطابق لمنحدر المنحنى يعتمد على حجم الرئة الأولي. عادةً، يتم تحديد هذا المنحدر أثناء الزفير، بدءًا بحجم يتجاوز FRC بمقدار 1 لتر. ومع ذلك، حتى في ظل هذه الظروف، استنساخ النتائج يترك الكثير مما هو مرغوب فيه.

ويمكن أيضًا قياس امتثال الرئة أثناء التنفس الهادئ. تعتمد هذه الطريقة على حقيقة أنه في غياب تدفق الهواء (في نهاية الشهيق والزفير)، يعكس الضغط داخل الجنبة فقط الجر المرن للرئتين ولا يعتمد على القوى الناشئة أثناء حركة تيار الهواء. وبالتالي، فإن الامتثال سيكون مساويا لنسبة الفرق في أحجام الرئة في نهاية الشهيق والزفير إلى الفرق في الضغط داخل الجنبة في نفس اللحظات.

لا يمكن استخدام هذه الطريقة في حالة المرضى الذين يعانون من آفات في الشعب الهوائية، حيث أن لديهم ثوابت وقت امتلاء مختلفة لأجزاء مختلفة من الرئتين. يتم الحفاظ على تدفق الهواء فيها حتى في حالة عدم وجوده في الجهاز التنفسي المركزي.

تكون الممرات الهوائية في القسم 2 من الرئتين مسدودة جزئيًا، وبالتالي فإن الوقت الثابت لملئها يكون أطول. أثناء الشهيق (أ)، يتدفق الهواء بشكل أبطأ إلى هذه المنطقة، وبالتالي يستمر في الامتلاء حتى بعد الوصول إلى التوازن (ب) مع بقية الرئتين (1). علاوة على ذلك، يمكن أن يحدث امتلاء المنطقة غير الطبيعية حتى بعد بدء الزفير العام (ب). ومع زيادة معدل التنفس، يصبح حجم التهوية في هذه المنطقة أقل فأقل.

يوضح الشكل أنه عندما تكون المسالك الهوائية مسدودة جزئيًا، فإن ملء القسم المقابل من الرئتين سيحدث دائمًا بشكل أبطأ من ملء الأقسام الأخرى. علاوة على ذلك، يمكن أن يستمر الامتلاء حتى عندما يغادر الهواء بالفعل بقية الرئتين. ونتيجة لذلك، يتحرك الهواء إلى المنطقة المصابة من المناطق المجاورة (ما يسمى بتأثير "بندول الهواء"). ومع زيادة معدل التنفس، يصبح حجم الهواء الذي يدخل هذه المنطقة أقل فأقل. بمعنى آخر، يتم توزيع حجم المد والجزر على كتلة أصغر بشكل متزايد من أنسجة الرئة ويبدو أن امتثال الرئتين آخذ في التناقص.

"فسيولوجيا التنفس"، ج. ويست

هناك أربعة أسباب لانخفاض PO2 في الدم الشرياني (نقص الأكسجة في الدم): نقص التهوية. ضعف الانتشار وجود التحويلات. علاقات التهوية والتروية غير المتكافئة. وللتمييز بين هذه الأسباب الأربعة، من الضروري أن نتذكر أن نقص التهوية يؤدي دائماً إلى زيادة PCO2 في الدم الشرياني وأن PO2 في هذا الدم عند استنشاق الأكسجين النقي لا يرتفع إلى القيمة المطلوبة إلا إذا...

مقاومة الشعب الهوائية تساوي نسبة فرق الضغط بين الحويصلات الهوائية وتجويف الفم إلى تدفق الهواء. ويمكن قياسه عن طريق تخطيط التحجم العام. قبل أن يأخذ الشخص نفسًا (L)، يكون الضغط في غرفة تخطيط التحجم مساويًا للضغط الجوي. أثناء الشهيق، ينخفض ​​الضغط في الأسناخ، ويزداد حجم الهواء السنخي بمقدار ∆V. وفي نفس الوقت، يتم ضغط الهواء الموجود في الغرفة...

أعلاه، كنا مقتنعين بأن تقييم امتثال الرئتين بالضغط داخل الجنبة في نهاية الشهيق أو الزفير أثناء التنفس الهادئ لا يعطي نتائج موثوقة لدى المرضى الذين يعانون من آفات الجهاز التنفسي بسبب الاختلافات في ثابت وقت الامتلاء لأجزاء مختلفة من الجهاز التنفسي. الرئتين. يتناقص هذا الامتثال الواضح أو "الديناميكي" للرئتين مع زيادة معدل التنفس: عندما يقضي الوقت في الاستنشاق...

V.Yu. ميشين

واحدة من المهام الرئيسية للفحص السريري للمريض هي تحديد الحالة الوظيفيةله الجهاز التنفسي، وهو أمر له أهمية كبيرة في معالجة قضايا العلاج والتشخيص وتقييم القدرة على العمل.

تعتبر الأساليب الوظيفية الحديثة ضرورية للغاية لتقييم متلازمات الاضطرابات الفردية وظائف التنفس الخارجي (REF). أنها تجعل من الممكن تحديد خصائص وظيفة الجهاز التنفسي مثل التوصيل القصبي، وامتلاء الهواء، والخصائص المرنة، والقدرة على الانتشار ووظيفة العضلات التنفسية.

الاختبارات الوظيفيةيجعل من الممكن التعرف على الأشكال المبكرة من فشل الجهاز التنفسي، والتي يمكن عكس الكثير منها. يتيح لك تحديد طبيعة الاضطرابات الوظيفية المبكرة اختيار التدابير العلاجية الأكثر عقلانية للقضاء عليها.

الطرق الأساسية لدراسة وظيفة الجهاز التنفسي:

• قياس التنفس;
• قياس الرئة;
• دراسة الانتشار الرئوي;
• قياس امتثال الرئة;
• قياس السعرات الحرارية غير المباشرة.

تعتبر الطريقتان الأوليان فحصًا وهما إلزاميان للاستخدام في جميع المؤسسات الطبية التي تقدم المراقبة والعلاج وإعادة التأهيل لمرضى الرئة. تعتبر طرق مثل تخطيط حجم الجسم ودراسات قدرة الانتشار وامتثال الرئة طرقًا أكثر تعمقًا ومكلفة. أما بالنسبة لقياس التنفس وقياس السعرات الحرارية غير المباشرة، فهذه أيضًا طرق معقدة جدًا يتم استخدامها وفقًا للمؤشرات الفردية.

إن انخفاض تجويف الشعب الهوائية، والذي يتجلى في محدودية تدفق الهواء، هو المظهر الوظيفي الأكثر أهمية للأمراض الرئوية. الطرق المقبولة بشكل عام لتسجيل انسداد الشعب الهوائية هي قياس التنفس وقياس الرئة مع مناورة الزفير.

إنها تجعل من الممكن تحديد اضطرابات التهوية المقيدة والانسدادية، وتحديد قدرة انتشار الرئتين، وتحديد خصائص انتقال الغازات من الهواء السنخي إلى دم الشعيرات الدموية الرئوية. حاليًا، يتم إجراء الدراسة على أجهزة مزودة ببرامج تقوم بإجراء حسابات آلية مع مراعاة القيم المطلوبة.

القدرة الحيوية للرئتين (VC)يتكون من مجلدات تنفسية وإضافية واحتياطية. حجم المد والجزر- استنشاق الهواء والزفير في دورة تنفس عادية (هادئة). حجم الشهيق الاحتياطي- حجم إضافي من الهواء يمكن استنشاقه بجهد بعد نفس طبيعي (هادئ). حجم احتياطي الزفير- حجم الهواء الذي يمكن إخراجه من الرئتين بعد الزفير الطبيعي (الهادئ).

تحديد القدرة الحيوية أمر ضروري في دراسة وظيفة الجهاز التنفسي. الحد المقبول عموماً لخفض القدرة الحيوية هو أقل من 80% من القيمة المتوقعة. يمكن أن يكون سبب انخفاض القدرة الحيوية لأسباب مختلفة - انخفاض في حجم الأنسجة العاملة بسبب الالتهاب، أو التحول الليفي، أو الانخماص، أو الركود، أو استئصال الأنسجة، أو تشوه أو إصابة الصدر، أو الالتصاقات.

يمكن أن يكون سبب انخفاض القدرة الحيوية أيضًا تغيرات معيقة في الربو القصبي وانتفاخ الرئة، ومع ذلك، فإن الانخفاض الأكثر وضوحًا في القدرة الحيوية هو سمة من سمات العمليات المقيدة (المقيدة). في الشخص السليم، عند فحص القدرة الحيوية، يعود الصدر، بعد أقصى قدر من الشهيق ثم الزفير، إلى مستوى القدرة الوظيفية المتبقية.

في المرضى الذين يعانون من اضطرابات وظيفة الرئة الانسدادية، عند فحص السعة الحيوية، يتبع ذلك عودة تدريجية بطيئة بعد عدة دورات تنفسية إلى مستوى الزفير الهادئ ( أعراض مصيدة الهواء). يرتبط احتباس الهواء الناتج بانخفاض مرونة أنسجة الرئة وتدهور انسداد الشعب الهوائية.

القدرة الحيوية القسرية (FVC)، أو حجم الزفير القسري (FEV)، هو حجم الهواء الذي يتم الزفير بقوة قدر الإمكان بعد أقصى قدر من الاستنشاق. تتوافق قيمة FVC عادةً مع قيم VC أثناء التنفس الطبيعي.

المعيار الرئيسي للقول بأن المريض يعاني من محدودية تدفق الهواء المزمن (انسداد الشعب الهوائية) هو انخفاض حجم الزفير القسري في الثانية الأولى (FEV) إلى مستوى أقل من 70% من القيم المتوقعة. يمكن تكرار هذا المؤشر بشكل كبير عند إجراء المناورة بشكل صحيح، ويسمح لك بتوثيق وجود انسداد لدى المريض.

وفقًا لدرجة الخطورة، ينقسم الخلل الانسدادي، اعتمادًا على حجم الزفير القسري، إلى خفيف (مع مؤشر 70% أو أكثر من القيمة المتوقعة)، وخطورة معتدلة (مع 50-60% من القيمة المتوقعة) وشديد (أقل من القيمة المتوقعة). أكثر من 50% من القيمة المتوقعة). تم تسجيل انخفاض سنوي في حجم الزفير القسري (FEV) بمقدار 30 مل في الأفراد الأصحاء وأكثر من 50 مل في المرضى الذين يعانون من أمراض الانسداد الرئوي المزمن.

عينة تيفنو- يتم حسابه على أساس نسبة حجم الزفير القسري (FEV) و حجم الزفير القسري (FVC) و حجم الزفير القسري (FEV/VC) مما يعكس حالة مجرى الهواء ككل دون الإشارة إلى مستوى الانسداد. المؤشر الأكثر حساسية والمبكر لمحدودية تدفق الهواء هو مؤشر FEV/FVC. وهي سمة مميزة لمرض الانسداد المزمن في جميع مراحله. يشير انخفاض حجم الزفير القسري/السعة القسرية أقل من 70% إلى وجود اضطرابات انسدادية في القصبات الهوائية.

يتم أيضًا تقييم متوسط ​​سرعة تدفق الهواء الحجمي في الجزء 25-75% من منحنى FVC ويتم تحليل حالة سالكية القصبات الهوائية الصغيرة في الغالب بناءً على درجة انحدارها.

يتم استخدام الاختبارات التي تكشف الاضطرابات الوظيفية قبل ظهور الأعراض السريرية بشكل متزايد في الممارسة السريرية. هذه هي منحنى حجم التدفق، وتدرج الأكسجين السنخي الشرياني، والحجم المغلق.

إن التشخيص المبكر للآفة السائدة في القصبات الهوائية الصغيرة التي يقل قطرها عن 2-3 ملم، والتي تميز بداية مرض الانسداد الرئوي المزمن، أمر صعب للغاية. لم يتم اكتشافه لفترة طويلة جدًا عن طريق قياس التنفس وقياس تحجم الجسم لمقاومة مجرى الهواء.

يكشف منحنى حجم تدفق الزفير القسري عن مستوى الانسداد. يعتمد تشخيص مستوى انسداد الشعب الهوائية على ضغط المسالك الهوائية أثناء الزفير القسري. يتم منع انهيار القصبات الهوائية من خلال مرونة أنسجة الرئة. عند الزفير، إلى جانب انخفاض الحجم، تنخفض مرونة الأنسجة، مما يساهم في انهيار الشعب الهوائية. مع انخفاض المرونة، يحدث انهيار الشعب الهوائية في وقت سابق.

عند تحليل منحنى الزفير القسري، يتم تسجيل السرعة اللحظية عند مستوى الذروة - ذروة تدفق الزفير (PEF)، وكذلك عند الزفير 75٪، 50٪، 25٪ من السعة الحيوية للزفير - الحد الأقصى لتدفق الزفير (MSV) 75، إم إس في 50، إم إس في 25). يعكس مؤشرا PSV وMSV 75 سالكية القصبات الهوائية الكبيرة، ويعكس مؤشرا MSV 50 وMSV 25 سالكية القصبات الهوائية الصغيرة.

هناك طريقة أخرى تسمح لك بتسجيل الأضرار التي لحقت بالقصبات الهوائية الصغيرة وهي تحديد حجم الضغط داخل الصدر (Vcomp). الأخير هو ذلك الجزء من حجم الهواء داخل الرئة، والذي يتعرض للضغط أثناء مناورة الزفير القسري بسبب انتهاك توصيل القصبات الهوائية الصغيرة.

يتم تعريف Vcomp على أنه الفرق بين التغير في حجم الرئة والتدفق الفموي المتكامل. وينبغي اعتبار هذه القيم مؤشرا هاما على سالكية مجرى الهواء. وينبغي استخدامه للتشخيص المبكر لالتهاب الشعب الهوائية المزمن، وخاصة لدى المدخنين الذين ليس لديهم علامات سريرية لالتهاب الشعب الهوائية المزمن. وقد يشير التغير في هذه القيم إلى تلف الشعب الهوائية الصغيرة، كما أنه عامل يشير إلى الحاجة إلى اتخاذ تدابير علاجية ووقائية.

• يتم تقييم الانخفاض في القدرة الحيوية، FEV، MBJT ضمن 79-60٪ من القيم المطلوبة على أنه معتدل؛ 59-30% - هام؛ أقل من 30% - حاد.
• يتم تقييم الانخفاض في PSV وMSV 75 وMSV 50 وMSV 25 ضمن 59-40٪ من القيم الصحيحة على أنه معتدل؛ 39-20% - هام؛ أقل من 20 - حاد.

يؤدي محدودية تدفق هواء الزفير الذي يحدث عند مرضى التهاب الشعب الهوائية المزمن إلى تباطؤ في إزالة الهواء من الرئتين أثناء الزفير، والذي يصاحبه زيادة في FRC. ونتيجة لذلك، يحدث التضخم المفرط الديناميكي للرئتين وتغير في الحجاب الحاجز على شكل تقصير في طوله، وتسطيح شكله، وتقليل قوة الانكماش. بسبب التضخم المفرط للرئتين، يتغير الارتداد المرن أيضًا، ويحدث ضغط الزفير النهائي ويزداد عمل عضلات الجهاز التنفسي.

إن دراسة سالكية الشعب الهوائية باستخدام الاختبارات الدوائية توسع بشكل كبير من قدرات تصوير التنفس. إن تحديد بيانات التهوية الرئوية قبل وبعد استنشاق موسع القصبات يجعل من الممكن تحديد التشنج القصبي الخفي والتمييز بين الاضطرابات الوظيفية والعضوية. من ناحية أخرى، فإن استخدام مضيقات القصبات الهوائية (أسيتيل كولين) يجعل من الممكن دراسة تفاعل شجرة الشعب الهوائية.

لحل مشكلة عكس الانسداد، يتم استخدامه اختبار مع موسعات الشعب الهوائيةتدار عن طريق الاستنشاق. في هذه الحالة، تتم مقارنة FEV بشكل أساسي. المؤشرات الأخرى لمنحنى حجم التدفق تكون أقل قابلية للتكرار، مما يؤثر على دقة النتائج. تعتمد استجابة موسع القصبات الهوائية للدواء على مجموعته الدوائية وطريقة تناوله وتقنية الاستنشاق.

العوامل التي تؤثر على استجابة توسع القصبات تشمل أيضا الجرعة المعطاة. الوقت المنقضي بعد الاستنشاق. قدرة الشعب الهوائية أثناء الدراسة: حالة الوظيفة الرئوية. إمكانية تكرار المؤشرات المقارنة؛ أخطاء بحثية. يوصى بما يلي كعوامل موسعات قصبية عند اختبارها لدى البالغين:

• 32 منبهات قصيرة المفعول (السالبوتامول - حتى 800 ميكروجرام، تيربوتالين - حتى 1000 ميكروجرام) مع قياس استجابة القصبات الهوائية بعد 15 دقيقة؛
• أدوية مضادات الكولين (بروميد الإبراتروبيوم حتى 80 ميكروغرام) مع قياس استجابة القصبات الهوائية بعد 30-45 دقيقة.

من الممكن إجراء اختبارات موسعات القصبات باستخدام البخاخات. عند تنفيذها، يتم وصف جرعات أعلى من الأدوية: يجب إجراء الدراسات المتكررة بعد 15 دقيقة من استنشاق 2.5-5 ملغ من السالبوتامول أو 5-10 ملغ من تيربوتالين، أو بعد 30 دقيقة من استنشاق 500 ميكروغرام من بروميد الإبراتروبيوم.

لتجنب تشويه النتائج ولإجراء اختبار موسع القصبات بشكل صحيح، من الضروري إلغاء العلاج وفقًا للخصائص الدوائية للدواء المأخوذ (ناهضات P2 قصيرة المفعول - قبل 6 ساعات من الاختبار، طويلة المفعول 32- منبهات - قبل 12 ساعة، ثيوفيللينات طويلة المفعول - قبل 24 ساعة من الاختبار).

يتم تقييم نتيجة الاختبار حسب درجة الزيادة في FEV، كنسبة مئوية من القيمة الأولية. إذا زاد حجم الزفير القسري بنسبة 15% أو أكثر، يعتبر الاختبار إيجابيًا ويتم تقييمه على أنه قابل للعكس. انسداد الشعب الهوائيةويعتبر مزمنًا إذا تم تسجيله ثلاث مرات على الأقل خلال سنة واحدة، على الرغم من العلاج.

دراسة التهوية الرئوية. التهوية هي عملية دورية تتكون من شهيق وزفير، تضمن دخول الهواء من الغلاف الجوي الذي يحتوي على حوالي 21%02، وإخراج ثاني أكسيد الكربون من الرئتين.

قد تختلف طبيعة التنفس في أمراض الرئة. مع أمراض الانسداد، يحدث التنفس العميق، مع الآفات المقيدة - في كثير من الأحيان التنفس السطحي والسريع. في الحالة الأولى، بسبب انسداد القصبات الهوائية، تكون السرعة البطيئة لمرور الهواء عبر المسالك الهوائية فعالة لتجنب اضطراب التدفق وانهيار جدران القصبات الهوائية الصغيرة. التنفس العميق يعزز أيضًا الاستجابة المرنة.

مع غلبة التغيرات الالتهابية الليفية، المصحوبة بانخفاض في تمدد أنسجة الرئة، تكون تكاليف العضلات للتنفس أقل مع التنفس المتكرر والسطحي.

التهوية العامة، أو الحجم الدقيق للتنفس (MOV)، يتم تحديده بطريقة spirographicly عن طريق ضرب حجم المد والجزر (TI) بتردد الجهاز التنفسي. يمكن أيضًا تحديد الحد الأقصى للتهوية (MVV) عندما يتنفس المريض بشكل متكرر وعميق. تعكس هذه القيمة، مثل FEV، قدرة الرئتين على التهوية.

مع علم الأمراض والنشاط البدني، تزداد قيمة MVR، والتي ترتبط بالحاجة إلى زيادة استهلاك O2. مع تلف الرئة، تنخفض قيمة MVR. الفرق بين وزارة الداخلية وMPR يميز احتياطي الجهاز التنفسي. باستخدام مخطط التنفس، يمكنك أيضًا حساب كمية الأكسجين المستهلكة (عادة 250 مل/دقيقة).

دراسة التهوية السنخية. يمكن تقييم فعالية التهوية من خلال حجم التهوية السنخية. التهوية السنخية - حجم الهواء الذي يدخل إلى الحويصلات الهوائية أثناء التنفس لكل وحدة زمنية، ويتم حسابها عادةً خلال دقيقة واحدة. حجم التهوية السنخية يساوي حجم المد والجزر مطروحًا منه المساحة الميتة الفسيولوجية.

يشمل الحيز الميت الفسيولوجي الحيز الميت التشريحي وحجم الحويصلات الهوائية غير الوعائية وحجم الحويصلات الهوائية التي تزيد فيها عملية التهوية عن حجم تدفق الدم. تبلغ كمية التهوية السنخية 4-4.45 لتر/دقيقة، أو 60-70% من إجمالي التهوية. يؤدي نقص التهوية الذي يتطور في حالة مرضية إلى نقص الأكسجة في الدم وفرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم والحماض التنفسي.

نقص التهوية- التهوية السنخية غير كافية بالنسبة لمستوى التمثيل الغذائي. يؤدي نقص التهوية إلى زيادة PC02 في الهواء السنخي وزيادة PC02 في الدم الشرياني (فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم). يمكن أن يحدث نقص التهوية مع انخفاض في RR وDO، وكذلك مع زيادة في المساحة الميتة.

تتطور التحولات المميزة للحماض التنفسي بشكل تعويضي - زيادة البيكربونات القياسية (SB)، والقواعد العازلة (BB)، وانخفاض عجز القواعد العازلة (BE)، والذي يصبح سلبيًا. يتناقص P02 في الدم السنخي أثناء نقص التهوية.

الأسباب الأكثر شيوعًا لنقص التهوية هي ضعف المباح وزيادة المساحة الميتة في الجهاز التنفسي، وضعف وظيفة الحجاب الحاجز والعضلات الوربية، وضعف التنظيم المركزي للتنفس والتعصيب المحيطي لعضلات الجهاز التنفسي.

مع العلاج بالأكسجين غير المنضبط، يزداد PC02 في الدم. ونتيجة لذلك، يتم تثبيط التأثير المنعكس لنقص الأكسجة على التنظيم المركزي للتنفس ويتم التخلص من التأثير الوقائي لفرط التنفس. تساهم الحالة الناتجة من نقص التهوية النسبي في احتباس ثاني أكسيد الكربون وتطور الحماض التنفسي. زيادة الإفراز في الشعب الهوائية يمكن أن تساهم في فشل التهوية، خاصة عندما يكون سعال البلغم أمرًا صعبًا.

دراسة انتشار الغازات في الرئتين. عادةً ما يتم قياس قدرة الانتشار لدى المرضى الذين يعانون من أمراض رئوية في المرحلة الثانية من تقييم وظيفة الجهاز التنفسي بعد إجراء قياس التنفس القسري أو قياس الرئة وتحديد بنية الأحجام الثابتة.

قدرة الانتشارتشير إلى كمية الغاز التي تمر عبر الغشاء الشعري السنخي في دقيقة واحدة على أساس I ملم من الفرق في الضغط الجزئي لهذا الغاز على جانبي الغشاء.

تُستخدم دراسات الانتشار في المرضى لتشخيص انتفاخ الرئة أو تليف الحمة الرئوية. من حيث قدرتها على اكتشاف التغيرات المرضية الأولية في الحمة الرئوية، فإن هذه الطريقة قابلة للمقارنة من حيث الحساسية للأشعة المقطعية. غالبًا ما يكون ضعف الانتشار مصحوبًا بأمراض رئوية، ولكن قد يكون هناك أيضًا اضطراب معزول يسمى " كتلة السنخية الشعرية».

في انتفاخ الرئة، تنخفض قدرة انتشار الرئتين (DLCO) ونسبتها إلى حجم الحويصلات الهوائية (Va)، ويرجع ذلك أساسًا إلى تدمير الغشاء الشعري السنخي، مما يقلل من المساحة الفعالة لتبادل الغازات.

تتميز الأمراض الرئوية المقيدة بانخفاض كبير في DLCO. قد تنخفض نسبة DLCO/Va إلى حد أقل بسبب الانخفاض الكبير المصاحب في حجم الرئة. عادةً ما يقترن انخفاض الانتشار بضعف التهوية وضعف تدفق الدم.

قد ينخفض ​​​​الانتشار مع انخفاض عدد الشعيرات الدموية المشاركة في تبادل الغازات. مع التقدم في السن، هناك انخفاض في عدد الشعيرات الدموية الرئوية لدى المرضى الذين يعانون من الساركويد، والسيليكون، وانتفاخ الرئة، وتضيق التاجي، وبعد استئصال الرئة.

من سمات المرضى الذين يعانون من انخفاض قدرة الانتشار هو انخفاض PO2 أثناء التمرين وزيادة 02 أثناء الاستنشاق، وفي الطريق إلى الهيموجلوبين، تنتشر جزيئات الأكسجين عبر الحويصلات الهوائية، والسائل بين الخلايا، وبطانة الشعيرات الدموية، والبلازما، وغشاء كريات الدم الحمراء، والسائل داخل كريات الدم الحمراء.

مع سماكة وضغط هذه الأنسجة، وتراكم السوائل داخل الخلايا وخارج الخلية، وتتفاقم عملية الانتشار. يتمتع ثاني أكسيد الكربون بقابلية ذوبان أفضل بكثير من 02، وانتشاره أعلى 20 مرة من الأخير.

يتم إجراء دراسات الانتشار باستخدام الغازات التي تذوب جيدًا في الدم (CO2 و 02). يتناسب حجم قدرة انتشار ثاني أكسيد الكربون بشكل مباشر مع كمية ثاني أكسيد الكربون المنقولة من الغاز السنخي إلى الدم (مل/دقيقة) ويتناسب عكسيًا مع الفرق بين متوسط ​​ضغط ثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية والشعيرات الدموية. تتراوح قدرة الانتشار عادة من 10 إلى 30 مل/دقيقة من ثاني أكسيد الكربون لكل 1 مم زئبق.

أثناء الدراسة، يستنشق المريض خليطًا يحتوي على نسبة منخفضة من ثاني أكسيد الكربون، ويحبس أنفاسه لمدة 10 ثوانٍ، ينتشر خلالها ثاني أكسيد الكربون في الدم. في هذه الحالة، يتم قياس ثاني أكسيد الكربون في الغاز السنخي قبل حبس النفس وفي نهايته. بالنسبة للحسابات، يتم تحديد FRC.

دراسة غازات الدم والحالة الحمضية القاعدية (ABS). تعد دراسة غازات الدم والدم الشرياني CBS إحدى الطرق الرئيسية لتحديد حالة الوظيفة الرئوية. من مؤشرات تكوين غازات الدم يتم فحص Pa02 و PaCO2، من مؤشرات CBS - الرقم الهيدروجيني والقاعدة الزائدة (BE).

لدراسة غازات الدم وCBS، يتم استخدام محللات الدم المجهري لقياس P02 باستخدام قطب كلارك الكهربائي المصنوع من البلاتين والفضة وPC02 باستخدام قطب كهربائي زجاجي فضي. يتم فحص الدم الشعري الشرياني والشرايين. وهذا الأخير مأخوذ من الإصبع أو شحمة الأذن. يجب أن يتدفق الدم بحرية ولا يحتوي على فقاعات هواء.

تم أخذ قيمة P02 البالغة 80 ملم زئبق كقاعدة. وأعلى. انخفاض في P02 إلى 60 ملم زئبق. يعتبر نقص الأكسجة طفيف يصل إلى 50-60 ملم زئبق. - معتدل، أقل من 50 ملم زئبق. - حاد.

قد يكون سبب نقص الأكسجة هو الحالات التالية: نقص التهوية السنخية، وضعف انتشار الشعيرات الدموية السنخية، والتحويل التشريحي أو المتني، وتسريع تدفق الدم في الشعيرات الدموية الرئوية.

مع نقص التهوية، ينخفض ​​معدل الأكسجين الأكسجيني (DO) أو معدل الخطر (RR)، وتزداد المساحة الميتة الفسيولوجية. كقاعدة عامة، يتم دمج الانخفاض الناتج في P02 مع تأخير في ثاني أكسيد الكربون. نقص الأكسجة، الذي يحدث عند ضعف انتشار الغازات، يزداد مع النشاط البدني، حيث تزداد سرعة تدفق الدم في الشعيرات الدموية في الرئتين، وبالتالي ينخفض ​​وقت ملامسة الدم للغاز السنخي.

نقص الأكسجة الناجم عن ضعف الانتشار لا يصاحبه احتباس ثاني أكسيد الكربون، لأن معدل انتشاره أعلى بكثير من انتشار 02. في كثير من الأحيان، ترتبط مستويات ثاني أكسيد الكربون المنخفضة بفرط التنفس المصاحب. لا يتم القضاء على نقص الأكسجة الناجم عن التحويلات الشريانية الوريدية عن طريق استنشاق تركيزات عالية من O2.

الفرق السنخي الشريانيوفي نفس الوقت يختفي أو يقل مع استنشاق 14% 02. محتوى 02 يتناقص مع ممارسة الرياضة. في حالة اضطراب نسب التهوية والتروية، يختفي نقص الأكسجة في الدم باستخدام العلاج بالأكسجين. في هذه الحالة، قد يحدث تأخير ثاني أكسيد الكربون بسبب القضاء على فرط التنفس، والذي له أصل منعكس في وجود نقص الأكسجة في الدم.

استنشاق 02 بتركيزات عالية يؤدي إلى اختفاء الفرق السنخي الشرياني. يحدث نقص الأكسجة الناجم عن مرور الدم المتسارع في الشعيرات الدموية الرئوية مع انخفاض عام في تدفق الدم في الدورة الدموية الرئوية. في هذه الحالة، تنخفض مؤشرات P02 بشكل ملحوظ أثناء النشاط البدني.

يتم تحديد حساسية الأنسجة لنقص O2 ليس فقط من خلال محتواه في الدم، ولكن أيضًا من خلال حالة تدفق الدم. عادة ما يرتبط حدوث تلف الأنسجة بمزيج من نقص الأكسجة في الدم وتغيير متزامن في تدفق الدم. مع إمدادات الدم الجيدة إلى الأنسجة، تكون مظاهر نقص الأكسجة أقل وضوحا.

في المرضى الذين يعانون من قصور رئوي مزمن، غالبا ما يزداد تدفق الدم، مما يسمح لهم بتحمل نقص الأكسجة بشكل جيد نسبيا. في فشل الجهاز التنفسي الحاد وغياب زيادة تدفق الدم، حتى نقص الأكسجة المعتدل يمكن أن يشكل تهديدا لحياة المريض.

إن تطور نقص الأكسجة في الدم على خلفية فقر الدم وزيادة التمثيل الغذائي يشكل أيضًا خطرًا معينًا. نقص الأكسجة يضعف تدفق الدم إلى الأعضاء الحيوية، ومسار الذبحة الصدرية، واحتشاء عضلة القلب. الأنسجة لها حساسية مختلفة لنقص O2.

وبالتالي، فإن العضلات الهيكلية تكون قادرة على استخلاصه من الدم الشرياني عندما يكون مستوى P02 أقل من 15-20 مم زئبقي؛ قد تتضرر خلايا المخ وعضلة القلب إذا انخفض مستوى P02 إلى أقل من 30 ملم زئبق. عضلة القلب السليمة مقاومة لنقص الأكسجة في الدم، ولكن في بعض الحالات يحدث عدم انتظام ضربات القلب وانخفاض الانقباض.

حالة الدم الوريدي لها أهمية معينة في تطور فشل الجهاز التنفسي: نقص الأكسجة الوريدي وزيادة الفرق الشرياني الوريدي في O2 في الأفراد الأصحاء، تبلغ قيمة P02 في الدم الوريدي 40 ملم زئبق، والفرق الشرياني الوريدي هو 40. -55 ملم زئبق.

تعتبر الزيادة في استخدام الأكسجين بواسطة الأنسجة علامة تشير إلى تدهور في ظروف التمثيل الغذائي وإمدادات الأكسجين.

علامة مهمة على فشل الجهاز التنفسي هي أيضا فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم. يتطور في أمراض الرئة الحادة: انتفاخ الرئة والربو القصبي والتهاب الشعب الهوائية المزمن والوذمة الرئوية وانسداد مجرى الهواء وأمراض عضلات الجهاز التنفسي.

يمكن أن يحدث فرط ثاني أكسيد الكربون أيضًا مع تلف الجهاز العصبي المركزي، وتأثير الأدوية على مركز الجهاز التنفسي، والتنفس الضحل، عندما يتم تقليل التهوية السنخية، غالبًا على خلفية عامة عالية. يتم تسهيل زيادة PC02 في الدم عن طريق التهوية والتروية غير المتساوية، وزيادة المساحة الميتة من الناحية الفسيولوجية، وعمل العضلات المكثف.

يحدث فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم عندما يتجاوز PC02 45 مم زئبقي؛ يتم تشخيص حالة فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم عندما يكون PC02 أقل من 35 ملم زئبق.

تشمل العلامات السريرية لفرط ثاني أكسيد الكربون في الدم الصداع في الليل وفي الصباح والضعف والنعاس. مع الزيادة التدريجية في PC02، يظهر الارتباك والتغيرات العقلية والرعشة. عندما يرتفع PC02 إلى 70 ملم زئبق أو أكثر. تحدث غيبوبة وهلوسة وتشنجات. قد تظهر تغيرات في قاع العين على شكل تضخم وتعرج في أوعية الشبكية، ونزيف في الشبكية، وتورم حلمة العصب البصري. يمكن أن يسبب فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم وذمة دماغية وارتفاع ضغط الدم الشرياني وعدم انتظام ضربات القلب وحتى السكتة القلبية.

يؤدي تراكم ثاني أكسيد الكربون في الدم أيضًا إلى تعقيد عملية أكسجة الدم، وهو ما يتجلى في تطور نقص الأكسجة في الدم. يعتبر انخفاض درجة الحموضة في الدم الشرياني أقل من 7.35 بمثابة حماض. زيادة 7.45 - كما قلاء. الحماض التنفسييتم تشخيصه عندما يزيد PC02 عن 45 مم زئبق، وقلاء الجهاز التنفسي - عندما يكون PC02 أقل من 35 مم زئبق.

مؤشر الحماض الأيضيهو انخفاض في القاعدة الزائدة (BE)، والقلاء الأيضي هو زيادة في BE.
يتراوح BE الطبيعي من -2.5 مليمول / لتر إلى +2.5. تعتمد قيمة الرقم الهيدروجيني للدم على نسبة البيكربونات (HC03) وحمض الكربونيك، والتي تكون عادة 20:1.

نظرًا لأن جدران القصبات الهوائية الصغيرة مرنة للغاية، فإن تجويفها مدعوم بتوتر الهياكل المرنة لسدى الرئة، والتي تمد القصبات الهوائية بشكل شعاعي. مع أقصى قدر من الاستنشاق، تكون الهياكل المرنة للرئتين متوترة للغاية.

ومع الزفير، يضعف التوتر تدريجيًا،ونتيجة لذلك، في لحظة معينة من الزفير، يحدث ضغط القصبات الهوائية ويتم حظر تجويفها. حجم الرئتين هو حجم الرئتين الذي تسد فيه قوة الزفير القصبات الهوائية الصغيرة وتمنع إفراغ الرئتين بشكل أكبر.

كلما كان الإطار المرن للرئتين أفقر، قل حجم الزفير الذي ينهار القصبات الهوائية. وهذا ما يفسر الزيادة الطبيعية في TLC لدى كبار السن والزيادة الملحوظة بشكل خاص في انتفاخ الرئة.

تعتبر الزيادة في TLC نموذجية أيضًا للمرضى الذين يعانون من ضعف انسداد الشعب الهوائية. يتم تسهيل ذلك من خلال زيادة الضغط داخل الصدر أثناء الزفير، وهو أمر ضروري لتحريك الهواء على طول الشعب الهوائية الضيقة.

وفي الوقت نفسه، يزيد FRC أيضًا،وهو إلى حد ما رد فعل تعويضي، حيث أنه كلما زاد مستوى التنفس الهادئ إلى الجانب الشهيق، زاد تمدد القصبات الهوائية وزادت قوى الارتداد المرنة للرئتين، بهدف التغلب على مقاومة الشعب الهوائية المتزايدة.

كما أظهرت الدراسات الخاصة (أ.ب. زيلبر، 1974)،تنهار بعض القصبات الهوائية قبل الوصول إلى مستوى الزفير الأقصى. حجم الرئتين الذي تبدأ القصبات الهوائية عنده بالانهيار، والذي يسمى بحجم الإغلاق، عادة ما يكون أكبر من حجم الرئتين (TRC) وقد يكون أكبر من حجم الرئتين (FRC)؛ في هذه الحالات، حتى مع التنفس الهادئ، تتعطل التهوية في بعض مناطق الرئتين. إن التحول في مستوى التنفس إلى الجانب الشهيق، أي زيادة في FRC، في مثل هذه الحالة يكون أكثر ملاءمة.

"دليل أمراض الرئة"، N. V. بوتوف

المرونة - نعم قياس مرونة أنسجة الرئة. كلما زادت مرونة الأنسجة، زاد الضغط المطلوب لتحقيق تغيير معين في حجم الرئة. الجر المرن رئتينيحدث بسبب المحتوى العالي من ألياف الإيلاستين والكولاجين فيها. تم العثور على الإيلاستين والكولاجين في الجدران السنخية حول القصبات الهوائية والأوعية الدموية. ربما لا ترجع مرونة الرئتين إلى استطالة هذه الألياف بقدر ما ترجع إلى التغير في ترتيبها الهندسي، كما لوحظ عند شد نسيج النايلون: على الرغم من أن الخيوط نفسها لا تتغير في الطول، إلا أن القماش يتمدد بسهولة بسبب إلى نسجهم الخاص.

ترجع نسبة معينة من الجر المرن للرئتين أيضًا إلى عمل قوى التوتر السطحي عند السطح البيني للغاز والسائل في الحويصلات الهوائية. التوتر السطحي - هذه هي القوة التي تحدث على السطح الذي يفصل بين السائل والغاز. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن التماسك بين الجزيئات داخل السائل أقوى بكثير من قوى الالتصاق بين جزيئات مرحلتي السائل والغاز. ونتيجة لذلك، تصبح المساحة السطحية للطور السائل ضئيلة. تتفاعل قوى التوتر السطحي في الرئتين مع الارتداد المرن الطبيعي لتسبب انهيار الحويصلات الهوائية.

مادة خاصة ( التوتر السطحي) ، يتكون من الدهون الفوسفاتية والبروتينات ويبطن السطح السنخي، ويقلل من التوتر السطحي داخل الحويصلات الهوائية. يتم إفراز الفاعل بالسطح بواسطة الخلايا الظهارية السنخية من النوع الثاني وله العديد من الوظائف الفسيولوجية المهمة. أولاً، عن طريق خفض التوتر السطحي، فإنه يزيد من مطاوعة الرئة (يقلل من المرونة). هذا يقلل من العمل المنجز أثناء الاستنشاق. ثانيا، يتم ضمان استقرار الحويصلات الهوائية. يتناسب الضغط الناتج عن قوى التوتر السطحي في الفقاعة (الحويصلات الهوائية) عكسيا مع نصف قطرها، وبالتالي، مع نفس التوتر السطحي في الفقاعات الصغيرة (الحويصلات الهوائية)، يكون أكبر منه في الفقاعات الكبيرة. تخضع هذه القوى أيضًا لقانون لابلاس المذكور سابقًا (1)، مع بعض التعديلات: "T" هو التوتر السطحي، و"r" هو نصف قطر الفقاعة.

وفي غياب المنظف الطبيعي، تميل الحويصلات الهوائية الصغيرة إلى ضخ الهواء إلى الحويصلات الأكبر حجما. وبما أن بنية طبقة المادة الخافضة للتوتر السطحي تتغير عندما يتغير القطر، فإن تأثيرها في تقليل قوى التوتر السطحي يكون أكبر، كلما قل قطر الحويصلات الهوائية. يعمل الظرف الأخير على تنعيم تأثير نصف قطر الانحناء الأصغر وزيادة الضغط. وهذا يمنع انهيار الحويصلات الهوائية وظهور الانخماص أثناء الزفير (قطر الحويصلات الهوائية ضئيل)، وكذلك حركة الهواء من الحويصلات الهوائية الأصغر إلى الحويصلات الهوائية الأكبر (بسبب تعادل قوى التوتر السطحي في الحويصلات الهوائية المختلفة أقطار).

تتميز متلازمة الضائقة التنفسية الوليدية بنقص الفاعل بالسطح الطبيعي. عند الأطفال المرضى، تصبح الرئتان متصلبة ومستعصية وعرضة للانهيار. يوجد أيضًا نقص الفاعل بالسطح في متلازمة الضائقة التنفسية لدى البالغين، ومع ذلك، فإن دوره في تطور هذا النوع من فشل الجهاز التنفسي أقل وضوحًا.

يسمى الضغط الناتج عن الحمة المرنة للرئة ضغط الارتداد المرن (بيل). يستخدم عادة كمقياس للجر المرن القابلية للتوسعة (C - من الامتثال باللغة الإنجليزية)،والتي تكون في علاقة متبادلة مع المرونة:

ج = 1/ه = دف/دب

تنعكس القابلية للتمدد (التغير في الحجم لكل وحدة ضغط) من خلال ميل منحنى ضغط الحجم. تسمى هذه الاختلافات بين العمليات الأمامية والعكسية التباطؤ.وبالإضافة إلى ذلك، فمن الواضح أن المنحنيات لا تنشأ من الأصل. يشير هذا إلى أن الرئة تحتوي على كمية صغيرة ولكن قابلة للقياس من الغاز حتى عندما لا تتعرض لضغط قابل للتمدد.

يتم قياس الامتثال عادة في ظل ظروف ثابتة (Cstat)، أي في حالة التوازن، أو بمعنى آخر، في غياب حركة الغاز في الجهاز التنفسي. القابلية للتوسعة الديناميكية(Cdyn)، ​​الذي يتم قياسه على خلفية التنفس الإيقاعي، يعتمد أيضًا على مقاومة مجرى الهواء. من الناحية العملية، يتم قياس Cdyn من خلال ميل الخط المرسوم بين نقطتي بداية الشهيق والزفير على منحنى الضغط والحجم الديناميكي.

في ظل الظروف الفسيولوجية، تصل قابلية التمدد الساكنة لرئتي الإنسان عند الضغط المنخفض (5-10 سم H2O) إلى حوالي 200 مل/سم من الماء. فن. ومع ذلك، فإنه يتناقص عند الضغوط الأعلى (الأحجام). وهذا يتوافق مع قسم مسطح من منحنى حجم الضغط. يتم تقليل امتثال الرئتين بشكل طفيف مع الوذمة السنخية والانهيار، مع زيادة الضغط في الأوردة الرئوية وفيضان الرئتين بالدم، مع زيادة حجم السائل خارج الأوعية الدموية، وجود التهاب أو تليف. يُعتقد أنه مع انتفاخ الرئة، يزداد الامتثال بسبب فقدان أو إعادة هيكلة المكونات المرنة لأنسجة الرئة.

نظرًا لأن التغيرات في الضغط والحجم غير خطية، غالبًا ما يُستخدم الامتثال "المطبيعي" لكل وحدة حجم الرئة لتقييم الخصائص المرنة لأنسجة الرئة - قابلية التمدد المحددة.يتم حسابه عن طريق قسمة الامتثال الثابت على حجم الرئة الذي يتم قياسه فيه. في العيادة، يتم قياس امتثال الرئة الساكنة عن طريق الحصول على منحنى حجم الضغط لتغيرات الحجم بمقدار 500 مل من مستوى القدرة الوظيفية المتبقية (FRC).

تبلغ قابلية التمدد الطبيعية للصدر حوالي 200 مل/سم3 من الماء. فن. يتم تفسير الجر المرن للصدر من خلال وجود المكونات الهيكلية التي تتصدى للتشوه، وربما قوة العضلات في جدار الصدر. بسبب وجود خصائص مرنة، يميل الصدر أثناء الراحة إلى التوسع، وتميل الرئتان إلى الانهيار، أي. على مستوى القدرة الوظيفية المتبقية (FRC)، تتم موازنة الارتداد المرن الداخلي للرئة مع الارتداد المرن الخارجي لجدار الصدر. مع توسع حجم تجويف الصدر من مستوى FRC إلى حجمه الأقصى (إجمالي سعة الرئة، TLC)، يتناقص الارتداد الخارجي لجدار الصدر. عند 60% من القدرة الحيوية التي يتم قياسها أثناء الشهيق (الحد الأقصى لكمية الهواء التي يمكن استنشاقها بدءًا من مستوى حجم الرئة المتبقي)، ينخفض ​​ارتداد الصدر إلى الصفر. مع مزيد من التوسع في الصدر، يتم توجيه ارتداد جداره إلى الداخل. يتميز عدد كبير من الاضطرابات السريرية، بما في ذلك السمنة المفرطة والتليف الجنبي الموسع والحداب، بالتغيرات في امتثال جدار الصدر.

في الممارسة السريرية يتم تقييمه عادة القابلية للتوسعة الكليةالرئتين والصدر (C عام). عادة ما يكون حوالي 0.1 سم/ماء. فن. ويوصف بالمعادلة التالية:

1/ج عام = 1/ج صدر + 1/ ج رئتين

هذا المؤشر هو الذي يعكس الضغط الذي يجب أن تخلقه عضلات الجهاز التنفسي (أو جهاز التنفس الصناعي) في النظام للتغلب على الارتداد المرن الثابت للرئتين وجدار الصدر بأحجام مختلفة من الرئة. في الوضع الأفقي، تنخفض قابلية تمدد الصدر بسبب ضغط أعضاء البطن على الحجاب الحاجز.

عندما يتحرك خليط من الغازات عبر الجهاز التنفسي، تنشأ مقاومة إضافية، تسمى عادة غير مرن.تنجم المقاومة غير المرنة بشكل رئيسي (70%) عن الديناميكا الهوائية (احتكاك تيار الهواء بجدران الجهاز التنفسي)، وبدرجة أقل بسبب اللزوجة (أو التشوه المرتبط بحركة الأنسجة أثناء حركة الرئتين والجهاز التنفسي). الصدر) مكونات. يمكن أن تزيد نسبة المقاومة اللزوجة بشكل ملحوظ مع زيادة كبيرة في حجم المد والجزر. وأخيرًا، هناك نسبة صغيرة هي مقاومة القصور الذاتي التي تمارسها كتلة أنسجة الرئة والغاز أثناء تسارع وتباطؤ معدل التنفس. صغيرة جدًا في الظروف العادية، يمكن أن تزيد هذه المقاومة مع التنفس المتكرر أو حتى تصبح المقاومة الرئيسية أثناء التهوية الميكانيكية مع ارتفاع وتيرة دورات الجهاز التنفسي.