Как можно графически описать работу дыхания?
Как уже упоминалось выше, работа = давление * объем. Поэтому работу дыхания можно представить в виде области на графике давления–объёма (рис. 21.1).
Петли давления и объёма демонстрируют гистерезис: кривые вдоха и выдоха следуют по разным путям (см. главу 20). Площадь (т. е. объем давления) между двумя кривыми представляет собой энергию, затраченную на преодоление сил сопротивления; то есть общую проделанную работу, которая рассеивается в виде тепла:
* Во время приливного вдоха (рис. 21.1 а).
– Чёрная пунктирная диагональная линия представляет вдохновение для идеализированных лёгких, в которых отсутствуют силы сопротивления. На самом деле это не так: отклонение чёрной сплошной линии от чёрной пунктирной линии показывает, насколько сильно сопротивление инфляции лёгких.
– Треугольная область X - это выполненная упругая работа, которая хранится в виде потенциальной энергии.
– Оставшаяся область Y - это выполненная резистивная работа, которая рассеивается в виде тепла.
* Во время приливного выдоха (рис. 21.1 б).
– Чёрная пунктирная диагональная линия снова представляет истечение при отсутствии сил сопротивления.
– Треугольная область X - это потенциальная энергия, накопленная от вдохновения, которая теперь может быть использована во время выдоха.
– Область Z - это резистивная работа, выполняемая во время выдоха.
– До тех пор, пока область Z находится в пределах области X, накопленной потенциальной энергии достаточно для преодоления резистивных сил выдоха, приводящие к пассивному выдоху.
|
|
|
– В конце истечения любая потенциальная энергия, не используемая для истечения, тратится впустую, так как она рассеивается в виде тепла.
Как меняется этот график для пациентов с рестриктивным или обструктивным заболеванием л ё гких?
При рестриктивном заболевании лёгких комплаенс лёгких снижается. Для достижения ВТ 500 мл требуется более высокое (более отрицательное) внутриплевральное давление. Работа вдохновения больше, так как увеличивается эластичная работа. Сопротивление дыхательных путей не изменяется, поэтому резистивная работа аналогична нормальной работе лёгких. Выдох остаётся пассивным, так как резистивная работа все ещё находится в области потенциальной энергии (рис. 21.2 а).
При обструктивной болезни лёгких проблема заключается в увеличении сопротивления дыхательных путей. Работа как на вдохе, так и на выдохе должна увеличиваться, чтобы преодолеть дополнительное сопротивление дыхательных путей. Графически это представлено более широкой петлей давления–объёма. Если сопротивление потоку газа достаточно велико, работа выдоха превысит запасённую потенциальную энергию, показанную графически в виде кривой выдоха, выпуклой влево. Если комплаенс также повышен (как при ХОБЛ), выдох больше не является пассивным, требующим активных усилий мышц выдоха; затемнённая область А - это активная работа дыхания на выдохе (рис. 21.2 б).
|
|
|
Клиническая значимость: анестезия и сопротивление дыхательных путей
Общая анестезия неизбежно приводит к повышению сопротивления потоку газа:
- Низкий объем л ё гких. Потеря тонуса дыхательных мышц, положение лежа на спине и потеря физиологического положительного давления в конце выдоха (PEEP) приводят к снижению объёма лёгких и, следовательно, увеличению сопротивления дыхательных путей.
- Резистентность глотки. У некоторых (неинтубированных) пациентов расслабление мышц глотки может привести к частичной или полной обструкции верхних дыхательных путей, увеличивая сопротивление воздушному потоку.
- Устройства для дыхательных путей. Чтобы поместиться в трахее, эндотрахеальные трубки (ETTs) обязательно имеют меньший радиус. Согласно уравнению Хагена–Пуазейля, уменьшенный радиус значительно увеличивает сопротивление дыхательных путей. Радиус ETT особенно важен для маленьких детей, которым часто не разрешается дышать спонтанно при интубации из-за значительно увеличенной работы дыхания. Именно поэтому тяжелобольным пациентам следует интубировать как можно более широкую ETT, чтобы сопротивление дыхательных путей было как можно ниже для отлучения от груди.
|
|
|
- Схемы анестезии. Они неизбежно вызывают увеличение сопротивления дыхательных путей, варьирующееся от незначительного до значительного. Гофрированные трубы, уголки и высокие скорости потока газа способствуют турбулентному потоку, в то время как теплообменники тепла и влаги и регулируемые клапаны ограничения давления ещё больше повышают сопротивление потоку газа.
- Увеличение потока вдыхаемого газа. Устройства дыхательных путей и схемы анестезии увеличивают механическое мёртвое пространство. Чтобы поддерживать VA, VE должно увеличиваться: поток вдыхаемого газа увеличивается, что приводит к увеличению турбулентного потока.
- Повышенная плотность и пониженная вязкость. Летучие анестетики, особенно при использовании в высоких концентрациях, значительно увеличивают плотность газовой смеси, а также вызывают небольшое снижение вязкости. Оба этих эффекта увеличивают турбулентность и, следовательно, сопротивление.
|
|
|
К счастью, сопротивление дыхательных путей может быть уменьшено за счёт:
- Бронходилатаци и. Летучие анестетики, используемые в настоящее время, являются мощными бронходилататорами. Радиус малых дыхательных путей увеличивается, тем самым компенсируя некоторые эффекты общей анестезии на объем лёгких и летучих анестетиков на плотность газа. Галотан особенно эффективен из-за его влияния на тонус блуждающего нерва.
- Применени я внешнего PEEP, который увеличивает объем лёгких: радиальная тракция увеличивает радиус дыхательных путей, тем самым уменьшая сопротивление дыхательных путей.
- Дыхательные маски (LMA). У пациентов, подверженных коллапсу глотки, LMA стенты открывают ткани глотки, тем самым снижая сопротивление потоку газа.
Если пациент должен дышать спонтанно под общим наркозом, сопротивление дыхательных путей должно быть максимально сведено к минимуму. LMA хорошо разработаны для самопроизвольной вентиляции: они имеют широкие трубки, чтобы свести к минимуму сопротивление потоку газа.
Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 41; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!