HINGAMISMEHAANIKA

Hingamisteede takistus

Õhu liikumine hingamisteedes ja kopsukoe nihkumine nõuavad mehaanilise energia kulutamist.

Hingamisteed näeb välja kui keeruline asümmeetriliselt jagunev süsteem, mis koosneb arvukatest hargnemistest ja erineva kaliibriga harudest. Sellises süsteemis on tüüpiline laminaarse ja turbulentse õhuvoolu kombinatsioon. Sellest tulenev takistus õhuvoolule viib rõhu languseni piki hingamisteid. Nagu teate, tagab see rõhk õhu liikumise kopsude hingamisteedes.

Hingamisteede viskoosset takistust nimetatakse sageli kopsutakistuseks (resistentsus, R). See näitaja arvutatakse valemiga: R=ΔР/V

Kopsutakistus hõlmab kudede resistentsust kopsudes ja hingamisteedes. Hingamisteede takistus jaguneb omakorda ülemiste (suuõõs, ninakäigud, neelu), alumiste (hingetoru, peamised bronhid) ja väikeste (läbimõõduga alla 2 mm) hingamisteede takistuseks. Hingamisteede takistus on pöördvõrdeline nende valendiku läbimõõduga. Järelikult tekitavad väikesed hingamisteed kopsudes suurima vastupanu õhuvoolule. Lisaks mõjutab seda indikaatorit gaasi viskoossus ja tihedus.

Hingamisteede takistus on väga tundlik tegurite suhtes, mis mõjutavad hingamisteede läbimõõtu. Sellised tegurid on kopsumaht, bronhide lihaste toonus, lima sekretsioon ja hingamisteede kollaps väljahingamisel või kokkusurumisel mõne kopsu mahulise protsessiga (nt kasvaja).

Hingamise töö

Hingamise töö (W) on näitaja, mille järgi hinnatakse hingamislihaste tööd. Kuna sisse- ja väljahingamisel kulutatakse lihaste energiat elastsete ja viskoossete takistuste ületamiseks, saab hingamise töö arvutada kopsudes avalduva rõhu ja nende mahu (W=P*V) korrutisena. Hingamise tööd mõõdetakse intrapleuraalse või söögitorusisese rõhu (P) ja sellega kaasnevate kopsumahu muutuste (V) pideva registreerimisega. Sel juhul registreeritakse rõhu-mahu diagramm niinimetatud "hingamisaasa" kujul, mille pindala on võrdne hingamistöö väärtusega (joonis 8.5). Pleurasisese rõhu muutus sissehingamise ajal kajastub OBG kõveras. Sel juhul tehakse tööd võrdselt OBGDO pindalaga. Tööd elastse takistuse ületamiseks väljendatakse OAGDO pindalaga ja viskoosse - OBGAO pindalaga. Kopsutakistuse ja õhu mahulise kiiruse suurenemisega kopsudes muutub intrapleuraalne rõhk negatiivsemaks. Sel juhul liigub punkt B paremale punkti C ja kaugemale.

OAGEO piirkonnas kajastub töö hingamisteede ja kopsukudede resistentsuse ületamiseks väljahingamisel. Kuna see piirkond on kantud sissehingamise ajal hingamistöö piirkonda, toimub hingamistöö väljahingamisel viskoossete jõudude ületamisel eelmise sissehingamise ajal hingamissüsteemi elastsetesse struktuuridesse salvestatud energia arvelt.

Hingamislihaste kokkutõmbumisenergia sissehingamisel kulub kopsude elastse tagasilöögi ja hingamisteede õhuvoolu takistuse ületamiseks, samuti kopsude ja rindkere liikuvate kudede lihaspingutuste vastupanu ületamiseks.

Sagedase hingamise taustal suureneb töö viskoossete jõudude ületamiseks (OBGAO piirkond) ja sügava hingamise korral suureneb töö elastse takistuse ületamiseks (OAGDO piirkond).

Keskmiselt minuti hingamismahul 10 l*min-1 on hingamise töö 0,2-0,3 kgm*min-1 ja 40 l*min-1 juures 2-4 kgm*min-1. Maksimaalsel füüsilisel tööl võivad hingamislihased tarbida kuni 20% kogu imendunud hapniku kogusest. Arvatakse, et nii märkimisväärse koguse O2 tarbimine hingamislihaste poolt piirab inimese kehalise aktiivsuse piiri.

Tingimuslik refleks- kontseptsioon, mille tutvustas I.P. Pavlov nimetas dünaamilist seost konditsioneeritud stiimuli ja indiviidi reaktsiooni vahel, mis põhines algselt tingimusteta stiimulil.

Konditsioneeritud ja tingimusteta reflekside võrdlus:

Konditsioneeritud reflekside bioloogiline tähtsus inimeste ja loomade elus on tohutu, kuna nad neid pakuvad adaptiivne käitumine- võimaldab teil täpselt navigeerida ruumis ja ajas, leida toitu (nägemise, lõhna järgi), vältida ohtu, kõrvaldada kahjulikud mõjud kehale. Vanusega suureneb konditsioneeritud reflekside arv, omandatakse käitumiskogemus, tänu millele on täiskasvanu organism keskkonnaga paremini kohanenud kui lapse oma. Tingimuslike reflekside arendamine on loomade treenimise aluseks, kui üks või teine ​​konditsioneeritud refleks moodustub kombineerimise tulemusena tingimusteta refleksiga (maiuste andmine jne).

Konditsioneeritud reflekside klassifikatsioon bioloogilisel alusel:

toit;

Seksuaalne;

Kaitsev;

Mootor;

Ligikaudne – reaktsioon uuele stiimulile.

Orienteeriv refleks viiakse läbi kahes faasis:

Mittespetsiifilise ärevuse staadium on esimene reaktsioon uuele stiimulile: muutuvad motoorsed reaktsioonid, vegetatiivsed reaktsioonid, muutub elektroentsefalogrammi rütm. Selle etapi kestus sõltub stiimuli tugevusest ja olulisusest;

Uurimiskäitumise staadium: taastatakse motoorne aktiivsus, vegetatiivsed reaktsioonid, elektroentsefalogrammi rütm. Ergastus hõlmab suurt osa ajukoorest ja limbilise süsteemi moodustumist. Tulemuseks on kognitiivne tegevus.

Orienteeriva refleksi erinevused teistest konditsioneeritud refleksidest:

Keha kaasasündinud reaktsioon;

See võib stiimuli toime kordumisel tuhmuda.

See tähendab, et orienteeruv refleks hõivab vahepealse koha tingimusteta ja konditsioneeritud refleksi vahel.

Tingimuslike reflekside klassifikatsioon vastavalt konditsioneeritud signaali olemusele:

Loomulikud - looduslikes tingimustes mõjuvate stiimulite poolt põhjustatud konditsioneeritud refleksid: nägemine, lõhn, toidust rääkimine;

Kunstlik - põhjustatud stiimulitest, mis ei ole selle reaktsiooniga normaalsetes tingimustes seotud.

Tingimuslike reflekside klassifikatsioon vastavalt konditsioneeritud signaali keerukusele:

Lihtne – konditsioneeritud signaal koosneb 1 stiimulist (valgus põhjustab sülge);

Kompleks - konditsioneeritud signaal koosneb stiimulite kompleksist:

konditsioneeritud refleksid, mis tekivad samaaegselt toimivate stiimulite kompleksist;

konditsioneeritud refleksid, mis tekivad järjestikku toimivate stiimulite kompleksil, millest igaüks "kihib" eelmisele;

tingimuslik refleks stiimulite ahelale, mis toimivad samuti üksteise järel, kuid ei "kattu" üksteise peal.

Konditsioneeritud reflekside klassifikatsioon stiimuli tüübi järgi:

Exterotseptiivne - esinevad kõige kergemini;

Interotseptiivne;

Propriotseptiivne. Lapsel ilmnevad esmalt propriotseptiivsed refleksid (imemisrefleks asendisse).

Konditsioneeritud reflekside klassifikatsioon konkreetse funktsiooni muutuse järgi:

Positiivne - kaasneb suurenenud funktsioon;

Negatiivne - kaasneb funktsiooni nõrgenemine.

Konditsioneeritud reflekside klassifikatsioon vastuse olemuse järgi:

Somaatiline;

Vegetatiivne (vaskulaarne-motoorne)

Tingimuslike reflekside klassifikatsioon tingimusliku signaali ja tingimusteta stiimuli kombinatsiooni järgi ajas:

Kokkulangevad rahatingimusrefleksid (sularaha - tingimusteta stiimul toimib tingimusliku signaali juuresolekul, nende stiimulite toime lõppeb samal ajal) - tingimusteta stiimul toimib 1-2 sekundit pärast konditsioneeritud signaali;

Viivitatud - tingimusteta stiimul toimib 3-30 sekundit pärast konditsioneeritud signaali;

Hilinenud – tingimusteta stiimul toimib 1-2 minutit pärast konditsioneeritud signaali.

Esimesed kaks tekivad kergesti, viimane on raske.

Jälg – tingimusteta stiimul toimib pärast konditsioneeritud signaali lakkamist. Sel juhul tekib konditsioneeritud refleks, et jälgida muutusi analüsaatori ajus. Optimaalne intervall on 1-2 minutit.

Konditsioneeritud reflekside klassifikatsioon erinevates järjekordades:

1. järku konditsioneeritud refleks - on välja töötatud tingimusteta refleksi alusel;

2. järku konditsioneeritud refleks - kujuneb välja 1. järku tingliku refleksi alusel jne.

Koertel on võimalik arendada konditsioneeritud reflekse kuni 3. järku, ahvidel - kuni 4. järku, lastel - kuni 6. järku, täiskasvanutel - kuni 9. järku.

2. Neerupealise medulla hormoonid, nende roll, tekke ja verre vabanemise reguleerimine.

Neerupealise medulla sisaldab kromafiini rakud, mida nimetatakse kroomi selektiivse värvuse tõttu. Päritolu ja funktsiooni järgi on need sümpaatilise närvisüsteemi postganglionilised neuronid, kuid erinevalt tüüpilistest neuronitest on neerupealiste rakud:

Sünteesige rohkem adrenaliini kui noradrenaliini (inimlik suhe nende kahe vahel on 6:1)

Kogudes graanulitesse saladust, vabastavad nad pärast närvistiimuli saamist kohe hormoonid verre.

Neerupealiste medulla hormoonide sekretsiooni reguleerimine See viiakse läbi hüpotalamuse-sümpatoadrenaalse telje olemasolu tõttu, samal ajal kui sümpaatilised närvid stimuleerivad kromafiinirakke kolinergiliste retseptorite kaudu, vabastades vahendaja atsetüülkoliini. Kromafiinirakud on osa keha üldisest neuroendokriinsest rakusüsteemist ehk APUD-süsteemist, st amiinide ja nende prekursorite omastamise ja dekarboksüülimise süsteemist. Sellesse süsteemi kuuluvad hüpotalamuse neurosekretoorsed rakud, soolehormoone tootvad seedetrakti rakud (enterinotsüüdid), kõhunäärme Langerhansi saarekeste rakud ja kilpnäärme K-rakud.

medulla hormoonid - katehhoolamiinid- moodustuvad aminohappest türosiinist etapiviisiliselt: türosiin-DOPA-dopamiin-norepinefriin-adrenaliin. Kuigi neerupealised eritavad palju rohkem adrenaliini, sisaldab veri rahuolekus siiski neli korda rohkem norepinefriini, kuna see siseneb vereringesse ja sümpaatilistest otstest. Katehhoolamiinide sekretsioon verre kromafiinirakkude poolt toimub Ca2+, kalmoduliini ja spetsiaalse süneksiini valgu kohustuslikul osalusel, mis tagab üksikute graanulite agregatsiooni ja nende seotuse rakumembraani fosfolipiididega.

Katehhoolamiine nimetatakse hormoonideks, mis on kiiresti kohanevad läveüleste keskkonnastiimulite toimega. Katehhoolamiinide füsioloogiline toime on tingitud erinevustest rakumembraanide adrenoretseptorites (alfa ja beeta), samal ajal kui adrenaliinil on kõrge afiinsus beeta-adrenergiliste retseptorite ja norepinefriini alfa suhtes. Adrenoretseptorite tundlikkust adrenaliini suhtes suurendavad kilpnäärmehormoonid ja glükokortikoidid.

Adrenaliini peamised funktsionaalsed mõjud avalduvad järgmisel kujul:

Südame kontraktsioonide kiirendamine ja tugevdamine

Naha ja kõhuorganite veresoonte ahenemine

Soojuse tootmise suurenemine kudedes

Mao ja soolte kontraktsioonide nõrgenemine

Bronhide lihaste lõdvestamine

Reniini sekretsiooni stimuleerimine neerude kaudu

Uriini tootmise vähenemine

Närvisüsteemi erutatavuse, refleksprotsesside kiiruse ja adaptiivsete reaktsioonide tõhususe suurendamine

Adrenaliin põhjustab võimsat metaboolset toimet glükogeeni suurenenud lagunemise näol maksas ja lihastes fosforülaasi aktiveerumise tõttu, samuti glükogeeni sünteesi pärssimist, glükoosi omastamise pärssimist kudedes, mis üldiselt põhjustab hüperglükeemiat. Adrenaliin põhjustab rasvade lagunemise aktiveerumist, rasvhapete mobiliseerumist verre ja nende oksüdatsiooni. Kõik need toimed on vastupidised insuliini toimele, seega nimetatakse adrenaliini rasestumisvastane hormoon. Adrenaliin suurendab kudedes oksüdatiivseid protsesse ja suurendab nende hapnikutarbimist. Seega tagavad nii kortikosteroidid kui katehhoolamiinid organismi adaptiivsete kaitsereaktsioonide aktiveerimise ja nende energiavarustuse, suurendades organismi vastupanuvõimet ebasoodsatele keskkonnamõjudele.

Neerupealise medullas moodustub lisaks katehhoolamiinidele ka peptiidhormoon. adrenomedulliin. Lisaks neerupealise medullale ja vereplasmale leiti seda kopsude, neerude ja südame kudedes, samuti veresoonte endoteelirakkudes. See peptiid koosneb inimestel 52 aminohappest. Hormooni peamine toime on võimas veresooni laiendav toime, millega seoses nimetatakse seda hüpotensiivseks peptiidiks. Hormooni teine ​​füsioloogiline toime eesmärk on pärssida aldosterooni tootmist neerupealiste koore glomerulaarvööndi rakkudes. Samal ajal pärsib peptiid mitte ainult hormoonide moodustumise põhitaset, vaid ka selle sekretsiooni, mida stimuleerib kõrge kaaliumisisaldus vereplasmas või angiotensiin-II toime.

Hormoonide töötlemise reguleerimine neerupealiste medullas viib läbi närvisüsteem. Kõhu sümpaatiliste närvide ärrituse korral see suureneb ja nende ületamisel väheneb adrenaliini ja norepinefriini vabanemine neerupealiste poolt. Katehhoolamiinide süntees ja sekretsioon on seotud membraani depolarisatsiooni ja Ca2 + koguse suurenemisega rakus. See mehhanism on vajalik epinefriini ja norepinefriini vabanemiseks eksotsütoosi teel. Medulla hormoonide sekretsiooni kontrollib hüpotalamus, eriti tagumine tuumade rühm. Ajukoor mõjutab ka adrenaliini eritumist. Seda tõendavad eelkõige katsed konditsioneeritud reflekside väljatöötamisega adrenaliini vabastamiseks veresoonte voodisse. Adrenaliini eraldumine neerupealiste poolt suureneb koos emotsionaalse erutusega (hirm, viha, valu jne), lihaste tööga, alajahtumisega jne. Adrenaliini vabanemist neerupealiste poolt stimuleerib ka vere glükoositaseme langus (hüpoglükeemia). ), mille tõttu glükoosisisaldus tõuseb.

3. Kopsuventilatsiooni mehhanism. Kopsu resistentsus ja vastavus. Kopsude elastne tagasilöök, selle kaks komponenti. Kopsumahud ja -mahud, kopsuventilatsiooni peamised parameetrid.

Rind ja kopsud on eraldatud pleuraõõs, mis on suletud vahe, mis sisaldab väikest kogust vedelikku (5 ml). Rindkere maht on suurem kui kopsude maht. Seetõttu on kopsud alati venitatud. Määratakse kopsude venitusaste transpulmonaalne rõhk- rõhu erinevus kopsudes (alveoolides) ja pleuraõõnes. Diafragma piirkonnas on see rõhk tähistatud kui transdiafragmaatiline.

Samal ajal toimib kopsudes pidevalt jõud, tõmmates need kokku, mida nimetatakse " kopsude elastne tagasilöök. See ei sõltu ainult kopsude elastsusest, vaid suurel määral ka alveoole katva lima pindpinevusest. Vedelik katab alveoolide tohutu pinna ja tõmbab need kokku. Alveoolide pindpinevus aga väheneb tänu kopsudes toodetavale pindaktiivsele ainele. Tänu sellele muutuvad kopsud venitatavamaks.

Elastne kopsu tõmbejõud tekitab pleuraõõnes negatiivset survet. Väljahingamisel see on võrdne - 6 mm Hg. Hinga sisse rindkere venitamisel muutub rõhk pleuraõõnes veelgi negatiivsemaks - 10 mm rs.st.

Pneumotoraksi mõiste.Õhu sattumine pleuraõõnde väljastpoolt (avatud pneumotooraks) või kopsuõõnest (suletud pneumotooraks) tasakaalustab pleuraõõnes survet atmosfäärirõhuga ja kops vajub elastse tagasilöögi tõttu kokku. Inimestel variseb üks kops rinnaõõne omaduste tõttu kokku.

Gaasivahetuse olemasolu kopsude ja vere vahel nõuab pidevalt õhu uuendamist alveolaarse õhu kopsudes, tk. õhu gaasiline koostis muutub pidevalt O2 kontsentratsiooni ja CO2 akumuleerumise vähenemise suunas.

Ventilatsioon, st. gaasivahetus väliskeskkonna ja alveolaarse õhu vahel toimub sissehingamise teel ( inspiratsioon) ja väljahingamine (aegumine), mida iseloomustab sisse- ja väljahingamise sügavus ning hingamise sagedus.

Hingamisliigutusi on kahte tüüpi- rahulik sisse- ja väljahingamine ning sunnitud sisse- ja väljahingamine. Normaalseks gaasivahetuseks normaalse gaasikoostisega atmosfääris vajab terve täiskasvanu rahulikus olekus 14–18 hingamisliigutust minutis, sissehingamise kestusega 2 s, sissehingamise mahukiirusega 250 ml / s.

Sissehingamisel ületatakse mitmeid jõude:

rindkere elastne takistus;

Siseorganite elastsus, mis avaldab survet diafragmale;

Kopsude elastne resistentsus;

Kõigi ülalnimetatud kudede viskoodünaamiline vastupidavus;

Aerodünaamiline hingamisteede takistus;

Rindkere gravitatsioonijõud;

Liikuvate masside (elundite) inertsjõud.

Hingamisteed. Hingamisteede ülemine osa on esindatud ninaõõne ja ninaneeluga.

Hingamisteede funktsioonid(ninaõõs, ninaneelu, trahheobronhiaalpuu hingamistsoon):

Konditsioneer.

Õhuvoolu juhtimine.

Immuunkaitse.

Rahuliku inspiratsiooni biomehaanika. mängivad rolli rahuliku inspiratsiooni kujunemisel: diafragma kokkutõmbumine ja väliste kaldus interkostaalsete ja kõhredevaheliste lihaste kokkutõmbumine. Närvisignaali mõjul diafragma(tugevaim sissehingamislihas) tõmbub kokku, selle lihased paiknevad radiaalselt kõõluste keskpunkti suhtes, nii et diafragma kuppel lameneb 1,5-2,0 cm, sügava hingamise korral - 10 cm võrra, rõhk kõhuõõnes suureneb. Rindkere suurus suureneb vertikaalses suuruses. Närvisignaali mõjul nad tõmbuvad kokku välised kaldus interkostaalsed ja kõhredevahelised lihased. Keskkonna ja kopsude vahel on rõhuerinevus ( transrespiratoorne rõhk).

Transrespiratoorne rõhk (Prrp) on alveoolide rõhu (Ralv) ja välisõhu (atmosfääri) rõhu (Pext) vahe. Rtrr = Ralv. - Väline, võrdne sissehingamisega - 4 mm Hg. Art.

See erinevus sunnib osa õhust hingamisteede kaudu kopsudesse sisenema. See on hingeõhk.

Vaikse väljahingamise biomehaanika. Rahulik väljahingamine toimub passiivselt, s.o. lihaste kokkutõmbumist ei toimu ja rindkere vajub sissehingamisel tekkinud jõudude tõttu kokku.

Väljahingamise põhjused:

- Raskustunne rinnus. Tõstetud ribid langevad raskusjõu mõjul

Inspiratsiooni ajal diafragma poolt alla surutud kõhuõõne organid tõstavad diafragmat

Rindkere ja kopsude elastsus. Tänu neile võtavad rindkere ja kopsud oma algse asendi Transrespiratoorne rõhk väljahingamise lõpus on = + 4 mm Hg.

Sunnitud inspiratsiooni biomehaanika. Sunnitud sissehingamine toimub täiendavate lihaste osalemise tõttu.

Kopsude mahud:

- Kopsu kogumaht (TLC)- õhu hulk kopsudes pärast maksimaalset sissehingamist. TEL on väga erinev (0,5-8 liitrit) ja sõltub pikkusest, vanusest, soost, kopsude ja rindkere seisundist. OEL koosneb kahest osast:

- Kopsude elutähtsus (VC)- maht, mida inimene suudab pärast sügavat sissehingamist võimalikult palju välja hingata (normaalne VC = Proper VC ± 10%), ja jääkmaht (VR) - õhu maht, mis jääb hingamisteedesse ka pärast maksimaalset väljahingamist (N = 1-1,2 l). RO suurenemine vähendab hingamise efektiivsust. See jaguneb kokkuvarisenud mahuks (tuleb välja, kui kops vajub kokku) ja minimaalseks mahuks (tõeline jääk).

VC suurenemine näitab hingamisaparaadi funktsionaalsuse suurenemist.

VC on jagatud 3 komponendiks:

- Loodete maht (TO) – on õhu maht, mida inimene iga hingamistsükliga sisse ja välja hingab. Puhkeolekus on see keskmiselt 20% VC-st (0,3-0,6 l). See on hingamise sügavuse näitaja.

- Sissehingamise reservmaht (RIV)- õhk, mida patsient saab pärast vaikset hingetõmmet täiendavalt sisse hingata /40% VC-st/ (1,5-2,5 l).

- Väljahingamise reservi maht (ERV)- õhk, mida patsient saab pärast rahulikku väljahingamist võimalikult palju välja hingata /40% VC-st/ (1,5-2,5 l).

VC komponentide suhe on väga muutlik. Treeningu ajal võib DO tõusta kuni 80%, millega kaasneb ROvd ja ROvyd langus kuni 10%.

Pilet 35

1. Struktuur-funktsionaalne skeem ja konditsioneeritud refleksi tekkemehhanism. Tingimuslike reflekside arendamise reeglid.

Konditsioneeritud reflekside moodustamise struktuursed ja funktsionaalsed alused:

Ajalise ühenduse sulgemise skeem vastavalt I. P. Pavlovile: konditsioneeritud stiimuli toimel siseneb aferentne impulss sensoorsesse ajukooresse, seejärel assotsiatiivse ajukoore kaudu tingimusteta refleksi kortikaalsesse esitusse ning seejärel somaatiliste ja vegetatiivsed keskused.

Kaasaegsed ideed konditsioneeritud refleksi struktuuri kohta hõlmavad lisaks retikulaarset moodustumist, limbilist süsteemi, basaaltuumasid ja muid aju struktuure.

Konditsioneeritud reflekside moodustumise etapid:

Üldistamise staadium, mil reaktsiooni põhjustab suur hulk stiimuleid, mitte ainult tugevdatud. Seda teostavad kiiritusmehhanismid. Selle füsioloogiline tähtsus seisneb selles, et see annab ilma eelneva väljaõppeta vastuse kõigile tugevdatud stiimulitele sarnastele stiimulitele.

spetsialiseerumise etapp. Selle füsioloogiline tähtsus seisneb selles, et see annab täpse, diferentseeritud vastuse ainult tugevdatud signaalile; korduva kordamise korral on see reaktsioon automatiseeritud. Mehhanism on domineeriv.

Neurofüsioloogilised mehhanismid ajutise ühenduse moodustamiseks:

Moodustuvad kaks suurenenud erutuvuse koldet: nõrgem - konditsioneeritud signaal, tugevam - tingimusteta tugevdus. Viimaste domineerimise tekitab motiveeriv erutus (näiteks ei teki hästitoidetud loomal konditsioneeritud toidurefleksi). Dominandi moodustumine toob kaasa funktsionaalse lähenemise, refleksi vastuvõtuvälja laienemise ja selle üldistamise.

Tingimuslik stiimul on ehitatud tingimusteta refleksi refleksahelasse vastavalt "ühise lõpliku tee" põhimõttele.

Ergastuskeskuste vahel toimub kiiritamine ja ergastuse rakkudevaheline kaja.

Konditsioneeritud stiimuli ja tugevduse korduv kombinatsioon, samuti ergastuse järelkaja viib ergastuse summeerimiseni.

Tee purunemise ja pikaajalise võimendamise nähtus kujuneb hipokampuse, sünaptilise ülekande vahendajate ja modulaatorite osalusel (vt allpool lõik 6.3).

Ajutise ühenduse moodustumise EEG tunnused: desünkroniseerimisreaktsioon, st α-rütmi muutumine β-rütmi poolt, on ajustruktuuride aktiveerumise indikaator ja aitab kaasa ajukoores pikaajalise potentsiatsiooni tekkele; elektrilise aktiivsuse sünkroniseerimine aju erinevad osad γ-sagedusvahemikus peegeldavad side loomist kesknärvisüsteemi kaugemate osade vahel konditsioneeritud refleksi moodustumisel.

Diferentsiaalne inhibeerimine viib konditsioneeritud refleksi spetsialiseerumiseni.

Juhtivuse suurenemise neurokeemilised mehhanismid sünapside kaudu (pikaajalise võimenduse moodustumine):

Glutamaat läbi postsünaptilise membraani kiirete NMDA retseptorite (millel on väga läbilaskev kaltsiumikanal) põhjustab Ca2+ sisenemise postsünaptilisse neuronisse ja Ca2+-sõltuvate proteaaside aktivatsiooni, mis on käivitav mehhanism sünaptilise ülekande efektiivsuse tõstmisel.

Suurenenud sünaptilise juhtivuse pikaajaline (tundide) säilimine toimub glutamaadi aeglaste kviskvalaadi retseptorite aktiveerimise tulemusena, mis (FLS → IP3 ja DAG kaudu) põhjustavad Ca2+ vabanemist agranulaarsest EPS-ist ja raku genoomi kaudu (aktivatsioon). varajaste geenide - genoomi universaalsed regulaatorid) neuromoduleerivate peptiidide ja valkude süntees mälu.

Glutamaadi sekretsiooni presünaptilisest otsast suurendavad postsünaptilise neuroni poolt vabanevad mediaatorid (NO, arahhidoonhape jt), samuti sünaptilisest pilust läbi presünaptilise membraani retseptorite eralduv glutamaat (positiivne tagasiside).

Tegelikkuses on võimendamise mehhanismid palju keerulisemad. Sünaptilise ülekande efektiivsuse suurendamisel interakteeruvad glutamaadi retseptorid (sekundaarsete sõnumitoojate ja membraanipotentsiaali muutuste kaudu) neuronimembraani adrenoretseptorite, kolinergiliste retseptorite ja GABA retseptoritega. Sünaptilist ülekannet moduleerivad neuropeptiidid ja neurohormoonid (endorfiinid, enkefaliinid, angiotensiin II, vasopressiin, oksütotsiin).

Ajutise sideme moodustumise ultrastrukturaalsed mehhanismid:

Konditsioneeritud reflekside moodustumisega suureneb neuronite dendriitide sünaptiline pind, akso-lülisamba sünapside arv ja pindala, mis suurendab neuronitevahelise signaaliülekande efektiivsust.

Suureneb aksoni terminaalsete harude arv ja nende müeliniseerimine oligodendrotsüütide poolt, mis suurendab neuronaalseid ühendusi ja ergastuse ülekande efektiivsust.

Konditsioneeritud refleksi arendamiseks peate:

Kahe stiimuli olemasolu, millest üks on tingimusteta (toit, valu stiimul jne), mis põhjustab tingimusteta refleksreaktsiooni ja teine ​​on konditsioneeritud (signaal), mis annab märku eelseisvast tingimusteta stiimulist (valgus, heli, toidu tüüp, jne) ;

Tingimuslike ja tingimusteta stiimulite mitu kombinatsiooni (kuigi konditsioneeritud refleksi moodustumine on nende ühe kombinatsiooniga võimalik);

Tingimuslik stiimul peab eelnema tingimusteta tegevusele;

Tingimusliku stiimulina võib kasutada mis tahes välis- või sisekeskkonna stiimulit, mis peaks olema võimalikult ükskõikne, mitte tekitama kaitsereaktsiooni, omama liigset jõudu ja suutma tähelepanu äratada;

Tingimusteta stiimul peab olema piisavalt tugev, muidu ajutist ühendust ei teki;

Tingimusteta stiimuli erutus peab olema tugevam kui tingimusliku stiimuli ergutus;

On vaja kõrvaldada kõrvalised stiimulid, kuna need võivad põhjustada konditsioneeritud refleksi pärssimist;

Loom, kellel on välja kujunenud konditsioneeritud refleks, peab olema terve;

Tingimusliku refleksi väljatöötamisel tuleb väljendada motivatsiooni, näiteks toidu süljerefleksi arendamisel peab loom olema näljane, täisväärtuslikul korral see refleks ei arene.

2. Lümfi moodustumine ja lümfi äravool.

lümfisüsteem- selgroogsete ja inimeste veresoonkonna osa, täiendades südame-veresoonkonna süsteemi. See mängib olulist rolli organismi rakkude ja kudede ainevahetuses ja puhastamises. Erinevalt vereringesüsteemist ei ole imetajate lümfisüsteem suletud ja sellel puudub keskpump. Selles ringlev lümf liigub aeglaselt ja vähese surve all.

Lümfisüsteemi struktuur hõlmab: lümfikapillaarid, veresooned, sõlmed, tüved ja kanalid.

Lümfi moodustumine: vere kapillaarides toimuva plasmafiltratsiooni tulemusena satub vedelik interstitsiaalsesse (rakkudevahelisse) ruumi, kus vesi ja elektrolüüdid seonduvad osaliselt kolloidsete ja kiuliste struktuuridega ning moodustavad osaliselt vesifaasi. Nii moodustub koevedelik, millest osa imendub tagasi verre, osa aga lümfikapillaaridesse, moodustades lümfi. Seega on lümf keha sisekeskkonna ruum, mis moodustub interstitsiaalsest vedelikust. Lümfi moodustumine ja väljavool rakkudevahelisest ruumist on allutatud hüdrostaatilise ja onkootilise rõhu jõududele ning toimub rütmiliselt.

Lümfi moodustumise mehhanism põhineb filtreerimise, difusiooni ja osmoosi protsessidel, vere hüdrostaatilise rõhu erinevusel kapillaarides ja interstitsiaalses vedelikus. Nende tegurite hulgas on suur tähtsus lümfikapillaaride läbilaskvusel, mis on tingitud nende seina ultrastruktuurse struktuuri iseärasustest ja seosest ümbritseva sidekoega.

Olemas kaks teed, mida mööda läbivad erineva suurusega osakesed läbi lümfisüsteemi kapillaaride seina oma luumenisse - rakkudevahelise ja endoteeli kaudu. Esimene viis See põhineb asjaolul, et kapillaaride seinte rakkudevahelised vahed võivad laieneda ja võimaldada jämedaid osakesi ümbritsevatest kudedest. Rakkudevahelised ühendused võivad olla avatud ja suletud. Läbi avatud ühenduste, mille suurus jääb vahemikku 10 nm kuni 10 mikronit, pääsevad suured ja väikesed osakesed vabalt läbi, olenevalt elundi asukohast ja talitlustingimustest. Teine viis Ainete transport lümfisüsteemi kapillaari põhineb nende otsesel läbimisel läbi endoteelirakkude tsütoplasma mikropinotsüütiliste vesiikulite ja vesiikulite abil. Vedeliku ja erinevate osakeste läbimine mõlemat teed pidi toimub samaaegselt.

Starlingi (1894) klassikalise teooria kohaselt on lisaks hüdrostaatilise rõhu erinevusele vere kapillaarides ja kudedes oluline roll lümfi moodustumisel. onkootiline rõhk. Vere hüdrostaatilise rõhu tõus soodustab lümfi teket, vastupidi, onkootilise rõhu tõus takistab seda.

Vedeliku filtreerimise protsess verest tekib kapillaari arteriaalses otsas, samal ajal kui vedelik naaseb venoossesse vereringesse. See on tingitud esiteks vererõhu erinevusest kapillaari arteriaalsetes ja venoossetes otstes ning teiseks onkootilise rõhu tõusust kapillaari venoosses otsas. Inimkehas on keskmine filtreerimiskiirus kõigis verekapillaarides ligikaudu 14 ml / min, st 20 l / päevas; reabsorptsiooni kiirus on umbes 12,5 ml / min või 18 l / päevas. Järelikult siseneb lümfisüsteemi kapillaaridesse 2 liitrit vedelikku päevas.

Onkootilise rõhu langus plasmas verevooluga kaasneb vedeliku suurenenud üleminek verest kudedesse, interstitsiaalse vedeliku ja lümfi osmootse rõhu tõus, millega kaasneb suurenenud lümfi moodustumine. See mehhanism on eriti väljendunud madalmolekulaarsete ainevahetusproduktide akumuleerumisel koevedelikus, näiteks lihaste töö ajal.

Need lümfikapillaaride seinte struktuuri tunnused, samuti hüdrostaatilise ja onkootilise rõhu suhe määravad kolloidsete lahuste, suspensioonide, bakterite, võõr- ja muude osakeste imendumise. Kapillaaride läbilaskvus võib muutuda ühes või teises suunas elundi erinevate funktsionaalsete seisundite ja teatud ainete - histamiini, peptiidide jne mõjul. See sõltub ka mehaanilistest, keemilistest, närvi- ja humoraalsetest teguritest, seetõttu muutub see pidevalt. Näiteks vereplasma valgusisalduse vähenemisega suureneb rinnajuha kaudu voolava lümfi maht. Selle põhjuseks on vedeliku imendumise vähenemine kapillaaride venoossetes osades, mis on tingitud vere osmootse rõhu langusest ja selle voolu suurenemisest lümfikapillaaridesse.

Töötsükkel Lümfisüsteemi algsed sektsioonid koosnevad kolmest järjestikusest faasist: täitmine, vahefaas ja resorbeerunud vedeliku proksimaalsetesse sektsioonidesse väljutamise faas.

Interstitsiumi liigne hüdratsioonümbritsev lümfisüsteemi kapillaare, kaasneb kapillaari seina endoteliotsüütide vaheliste liigeste avanemine ja selle läbilaskvuse suurenemine. Lümfikanali esialgsete osade täitmise protsessi hõlbustab basaalmembraani puudumine neis.

Lümfisüsteemi mikroveresoonte tühimike täitmine valke sisaldav vedelik, muudab survegradienti seinal, põhjustades protsessi vahepealses faasis endoteliaalsete ühenduste kokkuvarisemist ja takistades makromolekulide lekkimist interstitsiumi. Valgu sisaldus mikroveresoonte lümfis on umbes 3 korda kõrgem kui interstitsiumis ja eksiili faasis on see näitaja 5 korda suurem kui kapillaaride täitmisel.

väljutusfaas, lõpliku tsükli määravad mitmed tegurid. Kui lümfisüsteemi elemendid on kokku surutud, filtreeritakse osa vedelast ja peeneks hajutatud molekulidest koesse. Kapillaaride poolt resorbeeruvad osakesed ja makromolekulaarsed valgud jäävad aga väljavoolavasse lümfi tänu fikseeritud interendoteliaalsetele ühendustele, mis tühjendavad lümfi ja suurendavad veresoone seina tihedust.

lümfi evakueerimine, kehas moodustuvad ekstraorgaanilised anumad, mis väljuvad selle väravatest ühte (munasarjad, munandid, neerud, kopsud, süda) või mitmesse (kilpnääre ja kõhunääre, magu, peen- ja jämesool) lümfisõlmede rühma.

Lümfi liikumise kiirus ei ole erinevates kehapiirkondades sama, kuid see on palju väiksem kui vere kiirus veenides. Tööorganites suureneb lümfi väljavool kordades. Lümfidrenaaž sõltub refleksi mõjudest. See muutub koos rõhu suurenemisega unearteri siinuses ja mõjuga teistele refleksogeensetele tsoonidele. Lümfisoontesse suunduvate sümpaatiliste kiudude stimuleerimisel võib täheldada lümfi liikumise täielikku lakkamist lümfisoonte spasmi tagajärjel.

Radade läbiviimine

Nina - esimesed muutused sisenevas õhus toimuvad ninas, kus seda puhastatakse, soojendatakse ja niisutatakse. Seda soodustavad juuksefilter, eeskoda ja ninakontsid. Intensiivne verevarustus limaskestale ja karpide koopapõimikutele tagab õhu kiire soojenemise või jahtumise kehatemperatuurini. Limaskestalt aurustuv vesi niisutab õhku 75-80%. Madala niiskusega õhu pikaajaline sissehingamine põhjustab limaskestade kuivamist, kuiva õhu sattumist kopsudesse, atelektaaside, kopsupõletiku ja hingamisteede suurenenud resistentsuse teket.

Neelu eraldab toidu õhust, reguleerib rõhku keskkõrvas.

Kõri tagab häälefunktsiooni, aspiratsiooni takistab epiglottise abiga ning häälepaelte sulgumine on köha üks peamisi komponente.

Hingetoru - peamine õhukanal, see soojendab ja niisutab õhku. Limaskesta rakud püüavad kinni võõrkehad ja ripsmed liigutavad lima mööda hingetoru üles.

Bronhid (lobar ja segmentaalne) ots terminaalsete bronhioolidega.

Kõri, hingetoru ja bronhid osalevad ka õhu puhastamises, soojendamises ja niisutamises.

Juhtivate hingamisteede (EP) seina struktuur erineb gaasivahetustsooni hingamisteede struktuurist. Juhtivate hingamisteede sein koosneb limaskestast, silelihaste kihist, limaskestaalusest side- ja kõhremembraanist. Hingamisteede epiteelirakud on varustatud ripsmetega, mis rütmiliselt võnkudes viivad lima kaitsva kihi edasi ninaneelu poole. EP limaskest ja kopsukude sisaldavad makrofaage, mis fagotsüteerivad ja seedivad mineraal- ja bakteriosakesi. Tavaliselt eemaldatakse lima pidevalt hingamisteedest ja alveoolidest. EP limaskesta esindavad ripsmeline pseudostratifitseeritud epiteel, samuti sekretoorsed rakud, mis eritavad lima, immunoglobuliine, komplementi, lüsosüümi, inhibiitoreid, interferooni ja muid aineid. Cilia sisaldab palju mitokondreid, mis annavad energiat nende kõrgeks motoorseks aktiivsuseks (umbes 1000 liigutust 1 min kohta), mis võimaldab transportida röga bronhides kiirusega kuni 1 cm/min ja bronhides kuni 3 cm/min. hingetoru. Päeva jooksul eemaldatakse hingetorust ja bronhidest tavaliselt umbes 100 ml röga, patoloogiliste seisundite korral kuni 100 ml/h.

Ripsmed toimivad kahekordse limakihina. Alumises on bioloogiliselt aktiivsed ained, ensüümid, immunoglobuliinid, mille kontsentratsioon on 10 korda kõrgem kui veres. See määrab lima bioloogilise kaitsefunktsiooni. Selle pealmine kiht kaitseb ripsmeid mehaaniliselt kahjustuste eest. Ülemise limakihi paksenemine või vähenemine põletiku või toksilise kokkupuute ajal häirib paratamatult ripsepiteeli drenaažifunktsiooni, ärritab hingamisteid ja põhjustab refleksiivselt köha. Aevastamine ja köhimine kaitsevad kopse mineraal- ja bakteriosakeste sisenemise eest.

Alveoolid

Alveoolides toimub gaasivahetus kopsukapillaaride vere ja õhu vahel. Alveoolide koguarv on ligikaudu 300 miljonit ja nende kogupindala on ligikaudu 80 m2. Alveoolide läbimõõt on 0,2-0,3 mm. Gaasivahetus alveolaarse õhu ja vere vahel toimub difusiooni teel. Kopsukapillaaride verd eraldab alveolaarruumist ainult õhuke koekiht - nn alveolaar-kapillaarmembraan, mille moodustavad alveolaarepiteel, kitsas interstitsiaalne ruum ja kapillaari endoteel. Selle membraani kogupaksus ei ületa 1 µm. Kogu kopsude alveolaarne pind on kaetud õhukese kilega, mida nimetatakse pindaktiivseks aineks.

Pindaktiivne aine vähendab pindpinevust vedeliku ja õhu piiril väljahingamise lõpus, kui kopsude maht on minimaalne, suurendab elastsust kopsudesse ja mängib dekongestanti teguri rolli(ei lase alveolaarsest õhust veeauru välja), mille tulemusena jäävad alveoolid kuivaks. See vähendab pindpinevust alveoolide mahu vähenemisega väljahingamisel ja hoiab ära nende kokkuvarisemise; vähendab manööverdamist, mis parandab arteriaalse vere hapnikuga varustamist madalama rõhu ja minimaalse O 2 sisalduse korral sissehingatavas segus.

Pindaktiivse aine kiht koosneb:

1) pindaktiivne aine ise (fosfolipiidide või polüproteiinide molekulaarsete komplekside mikrokiled õhu piiril);

2) hüpofaas (valkude, elektrolüütide, seotud vee, fosfolipiidide ja polüsahhariidide sügaval paiknev hüdrofiilne kiht);

3) rakuline komponent, mida esindavad alveotsüüdid ja alveolaarsed makrofaagid.

Pindaktiivse aine peamised keemilised koostisosad on lipiidid, valgud ja süsivesikud. Fosfolipiidid (letsitiin, palmitiinhape, hepariin) moodustavad 80-90% selle massist. Pindaktiivne aine katab bronhioolid pideva kihina, vähendab hingamistakistust, säilitab täituvuse

Madala tõmbesurve korral vähendab see jõudude toimet, mis põhjustavad vedeliku kogunemist kudedesse. Lisaks puhastab pindaktiivne aine sissehingatavaid gaase, filtreerib ja püüab kinni sissehingatud osakesed, reguleerib veevahetust vere ja alveoolide õhu vahel, kiirendab CO 2 difusiooni ning omab väljendunud antioksüdantset toimet. Pindaktiivne aine on väga tundlik erinevate endo- ja eksogeensete tegurite suhtes: vereringe-, ventilatsiooni- ja ainevahetushäired, PO 2 muutused sissehingatavas õhus ja selle saastatus. Pindaktiivse aine puuduse korral tekivad vastsündinutel atelektaas ja RDS. Ligikaudu 90–95% alveolaarsetest pindaktiivsetest ainetest võetakse ringlusse, puhastatakse, säilitatakse ja sekreteeritakse uuesti. Pindaktiivsete ainete komponentide poolväärtusaeg tervete kopsude alveoolide luumenist on umbes 20 tundi.

kopsumahud

Kopsude ventilatsioon sõltub hingamise sügavusest ja hingamisliigutuste sagedusest. Mõlemad parameetrid võivad olenevalt keha vajadustest erineda. Kopsude seisundit iseloomustavad mitmed mahunäitajad. Täiskasvanu tavalised keskmised on järgmised:

1. Loodete maht(DO-VT- Loodete maht)- sisse- ja väljahingatava õhu maht vaikse hingamise ajal. Normaalväärtused on 7-9 ml/kg.

2. Sissehingamise reservmaht (IRV) -IRV - Inspiratory Reserve Volume) - maht, mida saab täiendavalt pärast vaikset hingetõmmet, s.t. erinevus normaalse ja maksimaalse ventilatsiooni vahel. Normaalväärtus: 2-2,5 liitrit (umbes 2/3 VC).

3. Väljahingamise reservi maht (ERV - ERV - Expiratory Reserve Volume) - maht, mida saab pärast vaikset väljahingamist täiendavalt välja hingata, s.t. erinevus normaalse ja maksimaalse aegumise vahel. Normaalväärtus: 1,0-1,5 liitrit (umbes 1/3 VC).

4.Jääkmaht (OO - RV - Jääkmaht) – pärast maksimaalset väljahingamist kopsudesse jääv maht. Umbes 1,5-2,0 liitrit.

5. Kopsude elutähtis maht (VC - VT - Vital Capacity) – õhuhulk, mida saab maksimaalselt välja hingata pärast maksimaalset sissehingamist. VC on kopsude ja rindkere liikuvuse näitaja. VC sõltub vanusest, soost, keha suurusest ja asendist, sobivuse astmest. VC normaalväärtused - 60-70 ml / kg - 3,5-5,5 liitrit.

6. Sissehingamise reserv (IR) -Sissehingamisvõime (Evd - IC - Inspiritory Capacity) - maksimaalne õhuhulk, mis võib pärast vaikset väljahingamist kopsudesse siseneda. Võrdne DO ja ROVD summaga.

7.Kopsu kogumaht (TLC - TLC - Kopsu kogumaht) või maksimaalne kopsumaht – kopsudes sisalduv õhuhulk maksimaalse sissehingamise kõrgusel. Koosneb VC-st ja GR-st ning arvutatakse VC ja GR summana. Normaalväärtus on umbes 6,0 liitrit.
HL-i struktuuri uurimine on otsustava tähtsusega VC suurendamise või vähendamise võimaluste leidmisel, millel võib olla oluline praktiline tähtsus. VC suurenemist saab pidada positiivseks ainult siis, kui CL ei muutu või suureneb, kuid on väiksem kui VC, mis toimub VC suurenemisega RO vähenemise tõttu. Kui samaaegselt VC suurenemisega on RL veelgi suurem, ei saa seda pidada positiivseks teguriks. Kui VC on alla 70% CL-st, on välise hingamise funktsioon sügavalt häiritud. Tavaliselt muutuvad patoloogiliste seisundite korral TL ja VC ühtemoodi, välja arvatud obstruktiivne kopsuemfüseem, kui VC reeglina väheneb, VR suureneb ja TL võib jääda normaalseks või olla üle normi.

8.Funktsionaalne jääkvõimsus (FRC - FRC - Funktsionaalne jääkmaht) – õhu hulk, mis jääb kopsudesse pärast vaikset väljahingamist. Täiskasvanute normaalväärtused on 3 kuni 3,5 liitrit. FOE \u003d OO + ROvyd. Definitsiooni järgi on FRC gaasi maht, mis jääb vaikse väljahingamise ajal kopsudesse ja mida saab mõõta gaasivahetuse pindalaga. See moodustub kopsude ja rindkere vastassuunaliste elastsete jõudude tasakaalu tulemusena. FRC füsioloogiline tähtsus seisneb alveolaarse õhuhulga osalises uuenemises sissehingamisel (ventileeritud maht) ja näitab pidevalt kopsudes oleva alveolaarse õhu mahtu. FRC vähenemisega kaasneb atelektaaside areng, väikeste hingamisteede sulgumine, kopsude vastavuse vähenemine, O 2 alveolaararterite erinevuse suurenemine kopsude atelektaatiliste piirkondade perfusiooni tagajärjel ja kopsude atelektaatiliste piirkondade vähenemine. ventilatsiooni-perfusiooni suhe on seotud. Obstruktiivsed ventilatsioonihäired toovad kaasa FRC suurenemise, restriktiivsed häired - FRC vähenemise.

Anatoomiline ja funktsionaalne surnud ruum

anatoomiline surnud ruum nimetatakse hingamisteede mahuks, milles gaasivahetust ei toimu. See ruum hõlmab nina- ja suuõõnesid, neelu, kõri, hingetoru, bronhe ja bronhioole. Surnud ruumi hulk sõltub keha kõrgusest ja asendist. Ligikaudu võime eeldada, et istuval inimesel on surnud ruumi maht (milliliitrites) võrdne kahekordse kehakaaluga (kilogrammides). Seega on see täiskasvanutel umbes 150-200 ml (2 ml/kg kehakaalu kohta).

Under funktsionaalne (füsioloogiline) surnud ruum mõista kõiki neid hingamissüsteemi osi, kus verevoolu vähenemise või puudumise tõttu gaasivahetust ei toimu. Funktsionaalne surnud ruum, erinevalt anatoomilisest, ei hõlma mitte ainult hingamisteid, vaid ka ventileeritavaid, kuid verega mitteperfuseeritud alveoole.

Alveolaarne ventilatsioon ja surnud ruumi ventilatsioon

Seda osa hingamismahust, mis jõuab alveoolidesse, nimetatakse alveolaarseks ventilatsiooniks, ülejäänu on surnud ruumi ventilatsioon. Alveolaarne ventilatsioon on üldise hingamise tõhususe näitaja. Sellest väärtusest sõltub alveolaarruumis säiliv gaasi koostis. Mis puutub minutimahusse, siis see peegeldab kopsude ventilatsiooni efektiivsust vaid veidi. Seega, kui minutiline hingamismaht on normaalne (7 l / min), kuid hingamine on sage ja pinnapealne (DO-0,2 l, hingamissagedus -35 / min), siis ventileerige.

Seal on peamiselt surnud ruum, kuhu õhk siseneb varem kui alveoolidesse; sellisel juhul ei jõua sissehingatav õhk alveoolidesse. Kuna surnud ruumi maht on konstantne, alveolaarne ventilatsioon on suurem, mida sügavam on hingamine ja madalam sagedus.

Kopsukoe venitatavus (vastavus).
Kopsude vastavus on elastse tagasilöögi, aga ka kopsukoe elastse takistuse mõõt, mis sissehingamisel ületatakse. Teisisõnu, venitatavus on kopsukoe elastsuse, st selle vastavuse mõõt. Matemaatiliselt väljendatakse vastavust kopsumahu muutuse ja vastava kopsusisese rõhu muutuse jagatis.

Vastavust saab mõõta eraldi kopsude ja rindkere puhul. Kliinilisest vaatenurgast (eriti mehaanilise ventilatsiooni korral) pakub suurimat huvi kopsukoe enda vastavus, mis peegeldab piirava kopsupatoloogia astet. Kaasaegses kirjanduses tähistatakse kopsude vastavust tavaliselt terminiga "compliance" (ingliskeelsest sõnast "compliance", lühendatult C).

Kopsude vastavus väheneb:

Vanusega (üle 50-aastastel patsientidel);

Lamavas asendis (kõhuorganite surve tõttu diafragmale);

Karboksüperitoneumi tõttu laparoskoopilise operatsiooni ajal;

Ägeda piirava patoloogia korral (äge polüsegmentaalne kopsupõletik, RDS, kopsuturse, atelektaas, aspiratsioon jne);

Kroonilise piirava patoloogia korral (krooniline kopsupõletik, kopsufibroos, kollagenoos, silikoos jne);

Kopse ümbritsevate elundite patoloogiaga (pneumo- või hüdrotooraks, diafragma kupli kõrge seis koos soole pareesiga jne).

Mida halvem on kopsude vastavus, seda suurem on kopsukoe elastsusresistentsus, et saavutada samasugune hingamismaht kui normaalse konsistentsiga. Järelikult suureneb kopsude vastavuse halvenemise korral sama hingamismahu saavutamisel rõhk hingamisteedes oluliselt.

Seda sätet on väga oluline mõista: mahulise ventilatsiooni korral, kui patsiendile, kellel on halb kopsude vastavus (ilma kõrge hingamisteede takistuseta), manustatakse sunnitud hingamismahtu, suurendab hingamisteede tipprõhu ja kopsusisese rõhu märkimisväärne tõus barotrauma riski.

Hingamisteede takistus

Hingamise segu vool kopsudes peab ületama mitte ainult koe enda elastse takistuse, vaid ka hingamisteede resistiivse takistuse Raw (ingliskeelse sõna "resistance" lühend). Kuna trahheobronhiaalpuu on erineva pikkuse ja laiusega torude süsteem, saab teadaolevate füüsikaliste seaduste järgi määrata vastupanu gaasivoolule kopsudes. Üldiselt sõltub voolutakistus toru alguses ja lõpus olevast rõhugradiendist, samuti voolu enda suurusest.

Gaasivool kopsudes võib olla laminaarne, turbulentne või mööduv. Laminaarset voolu iseloomustab gaasi kiht-kihiline translatsiooniline liikumine koos

Muutuv kiirus: voolukiirus on suurim keskel ja väheneb järk-järgult seinte suunas. Laminaarne gaasivool valitseb suhteliselt madalatel kiirustel ja seda kirjeldab Poiseuille'i seadus, mille kohaselt sõltub gaasivoolu takistus kõige suuremal määral toru (bronhuse) raadiusest. Raadiuse vähendamine 2 korda suurendab takistust 16 korda. Sellega seoses on mõistetav võimalikult laia endotrahheaalse (trahheostoomi) toru valimise ja trahheobronhiaalse puu läbilaskvuse säilitamise tähtsus mehaanilise ventilatsiooni ajal.
Hingamisteede vastupanu gaasivoolule suureneb oluliselt bronhioloospasmi, bronhide limaskesta turse, lima kogunemise ja põletikulise sekretsiooni korral, mis on tingitud bronhipuu valendiku ahenemisest. Vastupidavust mõjutavad ka voolukiirus ja toru (bronhide) pikkus. FROM

Suurendades voolukiirust (sundides sisse- või väljahingamist), suureneb hingamisteede takistus.

Hingamisteede takistuse suurenemise peamised põhjused on:

Bronhiospasm;

Bronhide limaskesta turse (bronhiaalastma ägenemine, bronhiit, subglottiline larüngiit);

Võõrkeha, aspiratsioon, kasvajad;

Röga kogunemine ja põletikuline sekretsioon;

Emfüseem (hingamisteede dünaamiline kokkusurumine).

Turbulentset voolu iseloomustab gaasimolekulide kaootiline liikumine piki toru (bronhide). See domineerib suure mahulise voolukiiruse korral. Turbulentse voolu korral suureneb hingamisteede takistus, kuna see sõltub veelgi enam voolukiirusest ja bronhide raadiusest. Turbulentne liikumine toimub suurte voolude, voolukiiruse järsu muutumise korral, bronhide kõverate ja harude kohtades, bronhide läbimõõdu järsu muutusega. Seetõttu on turbulentne vool iseloomulik KOK-iga patsientidele, kui isegi remissiooni ajal suureneb hingamisteede takistus. Sama kehtib ka bronhiaalastma põdevate patsientide kohta.

Hingamisteede takistus jaotub kopsudes ebaühtlaselt. Suurima vastupanu tekitavad keskmise suurusega bronhid (kuni 5-7 põlvkonnani), kuna suurte bronhide vastupidavus on nende suure läbimõõdu tõttu väike ja väikeste bronhide vastupanuvõime on tingitud suurest ristlõikepindalast.

Hingamisteede takistus sõltub ka kopsumahust. Suure mahu korral on parenhüümil suurem "venitav" mõju hingamisteedele ja nende vastupanu väheneb. PEEP-i (PEEP) kasutamine aitab kaasa kopsumahu suurenemisele ja sellest tulenevalt ka hingamisteede takistuse vähenemisele.

Normaalne hingamisteede takistus on:

Täiskasvanutel - 3-10 mm veesammas / l / s;

Lastel - 15-20 mm veesammas / l / s;

Alla 1-aastastel imikutel - 20-30 mm veesammast / l / s;

Vastsündinutel - 30-50 mm veesammas / l / s.

Väljahingamisel on hingamisteede takistus 2-4 mm w.c./l/s suurem kui sissehingamisel. See on tingitud väljahingamise passiivsest olemusest, kui hingamisteede seina seisund mõjutab gaasivoolu suuremal määral kui aktiivse sissehingamise korral. Seetõttu kulub täielikuks väljahingamiseks 2-3 korda rohkem aega kui sissehingamiseks. Tavaliselt on sissehingamise / väljahingamise aja (I: E) suhe täiskasvanutel umbes 1: 1,5-2. Patsiendi väljahingamise täiust mehaanilise ventilatsiooni ajal saab hinnata väljahingamise ajakonstandi jälgimisega.

Hingamise töö

Hingamistööd teevad sissehingamisel valdavalt sissehingamislihased; aegumine on peaaegu alati passiivne. Samas aktiveerub näiteks ägeda bronhospasmi või hingamisteede limaskesta turse korral ka väljahingamine, mis suurendab oluliselt välisventilatsiooni üldist tööd.

Sissehingamisel kulub hingamistöö peamiselt kopsukoe elastsustakistusest ja hingamisteede resistiivsest takistusest ülesaamisele, samas kui umbes 50% kulutatud energiast koguneb kopsude elastsusstruktuuridesse. Väljahingamisel vabaneb see salvestatud potentsiaalne energia, mis võimaldab ületada hingamisteede väljahingamistakistust.

Sisse- või väljahingamise vastupanuvõime suurenemist kompenseerib hingamislihaste täiendav töö. Hingamistöö suureneb kopsude vastavuse vähenemisega (piirav patoloogia), hingamisteede takistuse suurenemisega (obstruktiivne patoloogia), tahhüpnoega (surnud ruumi ventilatsiooni tõttu).

Tavaliselt kulub hingamislihaste tööle vaid 2-3% kogu organismi tarbitavast hapnikust. See on nn "hingamise hind". Füüsilise töö ajal võib hingamise maksumus ulatuda 10-15% -ni. Ja patoloogia (eriti piirava) korral võib rohkem kui 30-40% kogu kehas imenduvast hapnikust kuluda hingamislihaste tööle. Raske difuusse hingamispuudulikkuse korral suureneb hingamise maksumus 90% -ni. Mingil hetkel läheb kogu ventilatsiooni suurendamisel saadav lisahapnik vastava hingamislihaste töö suurenemise katteks. Seetõttu on teatud etapis hingamistöö märkimisväärne suurenemine otsene märk mehaanilise ventilatsiooni algusest, mille korral hingamise maksumus väheneb peaaegu 0-ni.

Hingamistöö, mis on vajalik elastse takistuse (kopsude vastavuse) ületamiseks, suureneb hingamismahu suurenedes. Resistiivse hingamisteede takistuse ületamiseks vajalik töö suureneb hingamissageduse suurenedes. Patsient püüab vähendada hingamist, muutes hingamissagedust ja hingamismahtu sõltuvalt valitsevast patoloogiast. Iga olukorra jaoks on optimaalne hingamissagedus ja hingamismaht, mille juures hingamistöö on minimaalne. Seega sobib vähenenud ravisoostlikkusega patsientidele hingamistöö minimeerimise seisukohalt sagedasem ja pinnapealne hingamine (aeglaselt nõusolevaid kopse on raske sirgeks ajada). Teisest küljest on suurenenud hingamisteede takistuse korral optimaalne sügav ja aeglane hingamine. See on arusaadav: loodete mahu suurenemine võimaldab teil "venitada", laiendada bronhe, vähendada nende vastupidavust gaasivoolule; samal eesmärgil suruvad obstruktiivse patoloogiaga patsiendid väljahingamise ajal huuli, luues oma "PEEP" (PEEP). Aeglane ja haruldane hingamine aitab kaasa väljahingamise pikenemisele, mis on oluline väljahingatava gaasisegu täielikumaks eemaldamiseks suurenenud väljahingamise hingamisteede takistuse tingimustes.

Hingamise reguleerimine

Hingamisprotsessi reguleerib kesk- ja perifeerne närvisüsteem. Aju retikulaarses moodustises on hingamiskeskus, mis koosneb sissehingamise, väljahingamise ja pneumotaksise keskustest.

Tsentraalsed kemoretseptorid asuvad medulla oblongata ja neid erutab H + ja PCO 2 kontsentratsiooni suurenemine tserebrospinaalvedelikus. Tavaliselt on viimase pH 7,32, RCO 2 on 50 mm Hg ja HCO 3 sisaldus on 24,5 mmol / l. Isegi väike pH langus ja PCO 2 tõus suurendavad kopsude ventilatsiooni. Need retseptorid reageerivad hüperkapniale ja atsidoosile aeglasemalt kui perifeersed, kuna hematoentsefaalbarjääri ületamise tõttu on vaja täiendavat aega CO 2, H + ja HCO 3 mõõtmiseks. Hingamislihaste kokkutõmbed kontrollivad tsentraalset hingamismehhanismi, mis koosneb rakkude rühmast medulla oblongata, silla ja pneumotaksiliste keskuste kohta. Nad toniseerivad hingamiskeskust ja määravad ergastuse läve, mille juures sissehingamine peatub mehhanoretseptorite impulsside mõjul. Pneumotaksilised rakud vahetavad ka sissehingamise väljahingamise vastu.

Perifeersed kemoretseptorid, mis paiknevad unearteri siinuse, aordikaare, vasaku aatriumi sisemembraanidel, kontrollivad humoraalseid parameetreid (PO 2, PCO 2 arteriaalses veres ja tserebrospinaalvedelikus) ning reageerivad koheselt keha sisekeskkonna muutustele, muutes spontaanse hingamise viis ja seega korrigeerivad pH, RO 2 ja RCO 2 arteriaalses veres ja tserebrospinaalvedelikus. Kemoretseptorite impulsid reguleerivad teatud ainevahetuse taseme säilitamiseks vajalikku ventilatsiooni. Ventilatsioonirežiimi optimeerimisel, s.o. hingamise sageduse ja sügavuse määramine, sisse- ja väljahingamise kestus, hingamislihaste kokkutõmbumisjõud antud ventilatsioonitasemel, kaasatud on ka mehhanoretseptorid. Kopsude ventilatsiooni määrab ainevahetuse tase, ainevahetusproduktide ja O2 mõju kemoretseptoritele, mis muudavad need keskse hingamismehhanismi närvistruktuuride aferentseteks impulssideks. Arteriaalsete kemoretseptorite põhiülesanne on hingamise kohene korrigeerimine vastusena vere gaasilise koostise muutustele.

Perifeersed mehhanoretseptorid, mis paiknevad alveoolide seintes, interkostaalsetes lihastes ja diafragmas, reageerivad nende paiknemise struktuuride venitamisele, teabele mehaaniliste nähtuste kohta. Peamist rolli mängivad kopsude mehaanilised retseptorid. Sissehingatav õhk siseneb VP kaudu alveoolidesse ja osaleb gaasivahetuses alveolaar-kapillaarmembraani tasemel. Kuna alveoolide seinad inspiratsiooni ajal venivad, on mehhanoretseptorid erutatud ja saadavad hingamiskeskusesse aferentset signaali, mis pärsib inspiratsiooni (Hering-Breueri refleks).

Normaalse hingamise ajal ei ole interkostaalsed-diafragmaatilised mehhanoretseptorid erutatud ja neil on abiväärtus.

Reguleerimissüsteemi täidavad neuronid, mis integreerivad neile kemoretseptoritelt saabuvaid impulsse ja saadavad ergastavaid impulsse hingamisteede motoorsetele neuronitele. Bulbaarse hingamiskeskuse rakud saadavad hingamislihastesse nii ergastavaid kui ka inhibeerivaid impulsse. Hingamisteede motoorsete neuronite koordineeritud ergastamine viib hingamislihaste sünkroonse kontraktsioonini.

Õhuvoolu tekitavad hingamisliigutused tekivad tänu kõikide hingamislihaste koordineeritud tööle. motoorsed närvirakud

Hingamislihaste neuronid paiknevad seljaaju halli aine eesmistes sarvedes (emakakaela ja rindkere segmendid).

Inimesel osaleb hingamise reguleerimises ka ajukoor, mis jääb hingamise kemoretseptori regulatsiooniga lubatud piiridesse. Näiteks on tahtlik hinge kinnipidamine piiratud aja jooksul, mille jooksul PaO 2 tserebrospinaalvedelikus tõuseb tasemeni, mis ergastab arteriaalseid ja medullaarseid retseptoreid.

Hingamise biomehaanika

Kopsude ventilatsioon toimub perioodiliste muutuste tõttu hingamislihaste töös, rindkereõõne ja kopsude mahus. Peamised inspiratsioonilihased on diafragma ja välised roietevahelised lihased. Nende kokkutõmbumise ajal diafragma kuppel lameneb ja ribid tõusevad ülespoole, mille tulemusena suureneb rindkere maht ja suureneb negatiivne intrapleuraalne rõhk (Ppl). Enne sissehingamist (väljahingamise lõpus) ​​on Ppl ligikaudu miinus 3-5 cm vett. Alveolaarrõhk (Palv) on 0 (st võrdne atmosfäärirõhuga), see peegeldab ka hingamisteede rõhku ja korreleerub rindkeresisese rõhuga.

Alveolaarse ja intrapleuraalse rõhu vahelist gradienti nimetatakse transpulmonaalseks rõhuks (Ptp). Väljahingamise lõpus on see 3-5 cm vett. Spontaanse inspiratsiooni käigus põhjustab negatiivse Ppl (kuni miinus 6-10 cm veesamba) kasv rõhu langust alveoolides ja hingamisteedes alla atmosfäärirõhu. Alveoolides langeb rõhk miinus 3-5 cm veeni. Rõhu erinevuse tõttu siseneb (imetakse sisse) õhk väliskeskkonnast kopsudesse. Rindkere ja diafragma toimivad kolbpumbana, tõmmates õhku kopsudesse. See rindkere "imemine" on oluline mitte ainult ventilatsiooni, vaid ka vereringe jaoks. Spontaanse inspiratsiooni ajal toimub täiendav vere "imemine" südamesse (eelkoormuse säilitamine) ja kopsuverevoolu aktiveerimine paremast vatsakesest läbi kopsuarteri süsteemi. Sissehingamise lõpus, kui gaasi liikumine peatub, taastub alveolaarrõhk nullini, kuid intrapleuraalne rõhk jääb alandatud 6-10 cm veeni.

Aegumine on tavaliselt passiivne protsess. Pärast hingamislihaste lõdvestamist põhjustavad rindkere ja kopsude elastsed tagasilöögijõud gaaside eemaldamise (pigistamise) kopsudest ja kopsude esialgse mahu taastamise. Trahheobronhiaalpuu läbilaskvuse kahjustuse korral (põletikuline sekretsioon, limaskesta turse, bronhospasm) on väljahingamisprotsess raskendatud ning hingamistegevusest hakkavad osa võtma ka väljahingamislihased (sisemised roietevahelised lihased, rinnalihased, kõhulihased jne). Kui väljahingamislihased on kurnatud, on väljahingamise protsess veelgi raskem, väljahingatav segu viibib ja kopsud pumbatakse dünaamiliselt üle.

Kopsude mitte-hingamisfunktsioonid

Kopsude funktsioonid ei piirdu ainult gaaside difusiooniga. Need sisaldavad 50% kõigist keha endoteelirakkudest, mis vooderdavad membraani kapillaarpinda ja osalevad kopse läbivate bioloogiliselt aktiivsete ainete metabolismis ja inaktiveerimises.

1. Kopsud kontrollivad üldist hemodünaamikat, täites oma veresoonkonna mitmel viisil ja mõjutades bioloogiliselt aktiivseid aineid, mis reguleerivad veresoonte toonust (serotoniin, histamiin, bradükiniin, katehhoolamiinid), muutes angiotensiin I angiotensiin II-ks ja osaledes prostaglandiinide metabolismis. .

2. Kopsud reguleerivad vere hüübimist, eritades prostatsükliini, trombotsüütide agregatsiooni inhibiitorit, ning eemaldades vereringest tromboplastiini, fibriini ja selle lagunemissaadused. Selle tulemusena on kopsudest voolaval verel suurem fibrinolüütiline aktiivsus.

3. Kopsud osalevad valkude, süsivesikute ja rasvade ainevahetuses, sünteesivad fosfolipiide (pindaktiivse aine põhikomponendid on fosfatidüülkoliin ja fosfatidüülglütserool).

4. Kopsud toodavad ja eemaldavad soojust, säilitades keha energiatasakaalu.

5. Kopsud puhastavad verd mehaanilistest lisanditest. Rakuagregaadid, mikrotrombid, bakterid, õhumullid, rasvatilgad jäävad kopsudesse kinni ning läbivad hävimise ja ainevahetuse.

Ventilatsiooni tüübid ja ventilatsioonihäirete liigid

Välja on töötatud füsioloogiliselt selge ventilatsioonitüüpide klassifikatsioon, mis põhineb gaaside osarõhkudel alveoolides. Selle klassifikatsiooni kohaselt eristatakse järgmisi ventilatsioonitüüpe:

1.Normaalne ventilatsioon - normaalne ventilatsioon, mille puhul CO2 osarõhku alveoolides hoitakse tasemel umbes 40 mm Hg.

2. Hüperventilatsioon - suurenenud ventilatsioon, mis ületab keha metaboolsed vajadused (PaCO2<40 мм.рт.ст.).

3. Hüpoventilatsioon – vähenenud ventilatsioon võrreldes organismi metaboolsete vajadustega (PaCO2> 40 mm Hg).

4. Suurenenud ventilatsioon – igasugune alveoolide ventilatsiooni suurenemine võrreldes puhketasemega, olenemata gaaside osarõhust alveoolides (näiteks lihastöö ajal).

5.Eupnea - normaalne ventilatsioon puhkeolekus, millega kaasneb subjektiivne mugavustunne.

6. Hüperpnoe - hingamise sügavuse suurenemine, sõltumata sellest, kas hingamisliigutuste sagedus on suurenenud või mitte.

7.Tahhüpnoe - hingamissageduse suurenemine.

8. Bradüpnoe – hingamissageduse vähenemine.

9. Apnoe – hingamisseiskus, peamiselt hingamiskeskuse füsioloogilise stimulatsiooni puudumise tõttu (CO2 pinge langus arteriaalses veres).

10. Düspnoe (õhupuudus) – ebameeldiv subjektiivne õhupuuduse või õhupuuduse tunne.

11. Orthopnea - tugev õhupuudus, mis on seotud vere stagnatsiooniga kopsukapillaarides vasaku südame puudulikkuse tagajärjel. Horisontaalses asendis on see seisund raskendatud ja seetõttu on sellistel patsientidel raske valetada.

12. Asfüksia – hingamise seiskumine või depressioon, mis on peamiselt seotud hingamiskeskuste halvatuse või hingamisteede sulgumisega. Samal ajal on gaasivahetus järsult häiritud (täheldatakse hüpoksiat ja hüperkapniat).

Diagnostika eesmärgil on soovitatav eristada kahte tüüpi ventilatsioonihäireid - piiravat ja obstruktiivset.

Ventilatsioonihäirete piirav tüüp hõlmab kõiki patoloogilisi seisundeid, mille korral väheneb hingamise ekskurss ja kopsude laienemisvõime, s.t. nende elastsus väheneb. Selliseid häireid täheldatakse näiteks kopsu parenhüümi kahjustuste (kopsupõletik, kopsuturse, kopsufibroos) või pleura adhesioonide korral.

Obstruktiivset tüüpi ventilatsioonihäired on tingitud hingamisteede ahenemisest, s.o. suurendades nende aerodünaamilist takistust. Sarnased seisundid tekivad näiteks lima kogunemise korral hingamisteedesse, nende limaskesta turse või bronhiaallihaste spasmide korral (allergiline bronhiolospasm, bronhiaalastma, astmaatiline bronhiit jne). Sellistel patsientidel suureneb vastupanu sisse- ja väljahingamisele ning seetõttu suureneb aja jooksul kopsude õhulisus ja FRC. Patoloogilist seisundit, mida iseloomustab elastsete kiudude arvu liigne vähenemine (alveolaarsete vaheseinte kadumine, kapillaaride võrgu ühtlustumine), nimetatakse kopsuemfüseemiks.

Leiutis käsitleb meditsiinivaldkonda, nimelt hingamissüsteemi seisundi hindamise meetodeid. Leiutis on mõeldud kopsude staatilise vastavuse mõõtmiseks. Meetod seisneb loodete mahu ja platoo rõhu suhte määramises. Sel juhul määratakse hingamissagedus 20 minutis. Maksimaalne vooluhulk määratakse sõltuvalt patsiendi kehakaalust: 15 l / min kehakaaluga kuni 15 kg, 20 l / min kehakaaluga 15 kuni 20 kg, 25 l / min kehakaaluga 20 kuni 30 kg, 30 l / min kehakaaluga üle 30 kg. Valitakse hingamismaht, mille juures maksimaalne rõhk hingamisteedes on 20 mbar. MÕJU: leiutis võimaldab teostada õiget hingamismehaanika parameetrite võrdlust erinevate patoloogiatega patsiendirühmades. 2 vahekaarti.

Leiutis käsitleb meditsiini, nimelt elustamist ja anestesioloogiat. Staatilise vastavuse (Cst) ja sissehingamise takistuse (Rinsp) mõõtmine on üks tõhusamaid viise kopsude mehaaniliste omaduste hindamiseks. Vastavus iseloomustab kopsude hingamismahu dünaamikat sõltuvalt hingamisteede rõhu muutustest. Tuntud meetod Cst mõõtmiseks (R.F. Klement. Välise hingamissüsteemi ja selle funktsioonide uurimine. Raamatus: Hingamisorganite haigused / Toim. N. R. Paleev. M .: Meditsiin, 1989. - 320 S.), mis on kasutatakse vastavuse (kopsukoe jäikuse) uurimiseks ja Cst väärtus peegeldab loodete mahu ja platoo rõhu suhet. Loodete maht määratakse sõltuvalt patsiendi kehakaalust. Kirjanduses käsitletakse näitajate standardimise olulisust kopsude mehaaniliste omaduste uurimisel ja märgitakse selliste standardite puudumist (M. E. Fletcher jt Total respiratore järgimine anesteesia ajal imikute ja väikelaste puhul. Br-J-Anaesth, 1989. 63. kd, nr 3, lk 266-275). Tuntud ravisoostumuse mõõtmise meetodi puhul määrab arst esmalt hingamismahu sõltuvalt patsiendi kehakaalust, seejärel teeb mõõtmise. Samal ajal ei reguleerita selliseid parameetreid nagu hingamissagedus, tippvool. Puritan Bennetti ventilaatori sisseehitatud mikroprotsessori moodulit kasutati kindlaksmääratud hingamismahu edastamiseks ja hingamisteede rõhu mõõtmiseks. Leiutise eesmärk on parandada vastavuse mõõtmise meetodi täpsust uuringute standardimise kaudu. Staatilise vastavuse mõõtmiseks pakutud meetodis on standardiseeritud neli suurust: hingamissagedus, tippvool, hingamisteede rõhk ja hingamismaht. Vastavuse mõõtmise metoodika jääb samaks, muudatused on seotud mõõtmiste läbiviimise tingimuste loomisega. Kavandatava meetodi kasutamisel järgitakse järgmisi reegleid: 1. Sundhingamise sagedus on seatud 20-le. 2. Tippvooluhulk määratakse sõltuvalt kehakaalust: a) kuni 15 kg kaaluvatel patsientidel 15 l/min; b) 15–20 kg kaaluvatel patsientidel 20 l/min; c) 20–30 kg kaaluvatel patsientidel 25 l/min; d) 30 l/min üle 30 kg kaaluvatel patsientidel. 3. Viimases etapis valitakse hingamismaht, mille juures maksimaalne rõhk hingamisteedes on 20 mbar. Selle modifikatsiooni kasutamine võimaldab asetada patsiendid võrdsele positsioonile, sõltumata nende vanusest, kehakaalust ja patoloogia olemusest, ning seega võimaldab korrektselt võrrelda erinevate patoloogiatega patsiendirühmade hingamismehaanikat. Näide meetodi konkreetsest rakendamisest. Tabelites 1 ja 2 on toodud korrelatsioonikoefitsiendid hingamismahu ja ravisoostumuse vahel, mis on arvutatud võrreldavates patsientide rühmades pärast ravisoostumuse mõõtmist teadaolevate ja kavandatud meetoditega. Tabeliandmete võrdlemisel on näha, et pakutud meetodiga vastavuse mõõtmisel ei toimu korrelatsioonikoefitsiendi väärtused nii järske vanusega seotud kõikumisi ning mahu ja vastavuse korrelatsiooniaste on erinevalt tuntud meetod. Kopsude kunstlik ventilatsioon (ALV) viidi läbi Puritan Bennett 7200 mikroprotsessorventilaatoriga, mis on pärit Puritan-Bennett, USA. IVL sai alguse pidevast sundventilatsioonist (CMV – kontrollitud mehaaniline ventilatsioon), millele patsient pandi kohe peale operatsioonitoast saabumist. Väljahingatava hingamise maht (TO ml-des), hingamissagedus (RR/min), maksimaalne hingamisteede rõhk – rõhk sissehingamise kõrgusel (Ppk mbar), platoorõhk – rõhk sissehingamise platoofaasis (Pp1 mbar), positiivne väljahingamise lõpp hingamisteede rõhk (PEEP mbar), maksimaalne loodete vool (F l/min). Hingamismehaanika parameetrite mõõtmine viidi läbi sissehingatava hingamisteede obstruktsiooni meetodil. MSL mõõtmise tehnika sissehingatava hingamisteede obstruktsiooni abil. Mehaanilise ventilatsiooni all olevate patsientide kopsude mehaaniliste omaduste mõõtmiseks kasutati sissehingamise kõrgusel sissehingatava hingamisteede obstruktsiooni meetodit. Selleks tegi meie kasutatav ventilaator raviarsti käsul spetsiaalse manöövri, mille sisuks oli ühe sunnitud hingamismahu varustamine, millele järgnes sissehingamise paus. Sissehingamise pausi kestuse määras ventilaator ise, kasutades oma tarkvarasse salvestatud algoritmi. Ventilaator mõõtis hingamisteede rõhku sissehingamise pausi alguses ja lõpus. Nende mõõtmiste põhjal kuvas ventilaator järgmise hingetõmbe alguseks ekraanipaneelil kopsude vastavuse ja vastava aerodünaamilise hingamisteede takistuse väärtused. Enne MSL-i parameetrite mõõtmise manöövrit patsientidel (ainult mõõtmisperioodiks) kehtestati vastavalt väljatöötatud algselt modifitseeritud kopsude mehaaniliste omaduste mõõtmise meetodile spetsiaalne ventilatsioonirežiim, mille eesmärk on tingimuste standardiseerimine. mille alusel mõõdetakse hingamisteede staatilist vastavust ja takistust. Tingimused kopsude mehaaniliste omaduste mõõtmiseks vastavalt väljatöötatud meetodile Patsientidel enne rakendamist (ainult mõõtmise perioodiks) staatilise mehaanika manöövri abil määrati ventilatsioonirežiim vastavalt väljatöötatud meetodile: 1. Hingamine kiirus - 20 hingetõmmet minutis. 2. Maksimaalne sissehingamise vool – määrati patsiendi kehakaalu suhtes järgmiselt: kuni 15 kg – 15 l/min alates 15 kg kuni 20 kg – 20 l/min
20 kg kuni 30 kg - 25 l/min
30 kg kuni 40 kg - 30 l/min
alates 40 kg ja üle selle - 35 l/min
3. Loodete maht määrati nii, et selle seadistamisel (pärast kahe esimese punkti tingimuste täitmist) vastas tipprõhk hingamisteedes 20 mbar-le;
4. Positiivne väljahingamise lõpprõhk - 0 mbar. Näide 1. B-th K., 5-aastane, paigutati intensiivravi osakonda pärast Falloti tetraadi esialgset radikaalset korrigeerimist. Kaal - 14 kg. Enne staatilise vastavuse mõõtmist seatakse järgmine ventilatsioonirežiim:
1. Hingamissagedus – 20 hingetõmmet 1 minutis. 2. Sissehingamise tippvool - 15 l/min. 3. Loodete maht - 190 ml, samas kui Ppk=20 mbar. 4. Positiivne väljahingamise lõpprõhk - 0 mbar. Saadud staatilise vastavuse väärtus oli 15 ml/mbar. Näide 2 B-th V, 9-aastane, viidi läbi Falloti tetraadi radikaalne korrigeerimine pärast eelnevalt teostatud süsteemset kopsuanastomoosi. Kaal - 27 kg. Enne staatilise vastavuse mõõtmist seatakse järgmine ventilatsioonirežiim:
1. Hingamissagedus – 20 hingetõmmet 1 minutis. 2. Sissehingamise tippvool - 25 l/min. 3. Loodete maht - 360 ml, samas kui Ppk=20 mbar. 4. Positiivne väljahingamise lõpprõhk - 0 mbar. Saadud staatilise vastavuse väärtus oli 29 ml/mbar. Näide 3. B-ndat P., 6 aastat vana, opereeriti kodade vaheseina defekti tõttu. Kaal - 19,5 kg. Enne staatilise vastavuse mõõtmist seatakse järgmine ventilatsioonirežiim:
1. Hingamissagedus – 20 hingetõmmet 1 minutis. 2. Sissehingamise tippvool - 20 l/min. 3. Loodete maht - 330 ml, samas kui Ppk=20 mbar. 4. Positiivne väljahingamise lõpprõhk - 0 mbar. Saadud staatilise vastavuse väärtus oli 26 ml/mbar. Näide 4. B-th Ch., 12-aastane, defekt parandati interventrikulaarse vaheseina defekti tõttu. Kaal - 35 kg. Enne staatilise vastavuse mõõtmist seatakse järgmine ventilatsioonirežiim:
1. Hingamissagedus – 20 hingetõmmet 1 minutis. 2. Sissehingamise tippvool - 30 l/min. 3. Loodete maht - 480 ml, samas kui Ppk=20 mbar. 4. Positiivne väljahingamise lõpprõhk - 0 mbar. Saadud staatilise vastavuse väärtus oli 39 ml/mbar.

Nõue

Meetod kopsude staatilise vastavuse mõõtmiseks, mis seisneb hingamisaparaadi tarkvara abil hingamismahu ja platoo rõhu suhte määramises, mida iseloomustab see, et hingamissagedus on seatud väärtusele 20 minutis, vooluhulk sõltub tippvoolust. patsiendi kehakaalu kohta: 15 l/min kehakaaluga kuni 15 kg, 20 l/min kehakaaluga 15 kuni 20 kg, 25 l/min kehakaaluga 20 kuni 30 kg, 30 l /min kehamassiga üle 30 kg ja valige hingamismaht, mille juures maksimaalne rõhk hingamisteedes on 20 mbar.

Hingamisteede mehaanika – nõutav miinimum §1.2
taeva vastavus (Cst) ja hingamissüsteemi elastsus (elastsus).
Oluline on meeles pidada, et mõõtmised tehakse lõdvestunud patsiendil volüümiga reguleeritud ventilatsiooni tingimustes koos õigeaegse väljahingamisele üleminekuga. See tähendab, et pärast mahu väljastamist suletakse sissehingamise kõrgusel sissehingamis- ja väljahingamisventiilid.Sel hetkel mõõdetakse platoorõhku.
Oluline on meeles pidada, et:
Ventilaatoriga saab mõõta Cst (staatiline vastavus) ainult kohustusliku ventilatsiooni korral lõdvestunud patsiendil sissehingamise pausi ajal.
Kui räägime staatilisest vastavusest (Cst, Cm või hingamissüsteemi vastavus), siis analüüsime peamiselt kopsu parenhüümi seisundiga seotud piiravaid probleeme.
Filosoofilise kokkuvõtte saab väljendada mitmetähendusliku väitega:
Vooluhulk tekitab survet
Mõlemad tõlgendused on õiged, see tähendab: esiteks tekitab voolu rõhugradient ja teiseks, kui vool puutub kokku takistusega (hingamisteede takistus), siis rõhk tõuseb. Ilmne lohakus, kui ütleme “rõhugradient” asemel “rõhk”, on sündinud kliinilisest reaalsusest: kõik rõhuandurid asuvad ventilaatori hingamisringi küljel. Hingetoru rõhu mõõtmiseks ja gradiendi arvutamiseks on vaja vool peatada ja oodata, kuni rõhk ühtlustub endotrahheaalse toru mõlemas otsas. Seetõttu kasutame praktikas tavaliselt ventilaatori hingamisringis rõhunäitajaid.
Endotrahheaalse toru sellel küljel, et tagada sissehingamine mahuga Cml ajas Ysec, saame suurendada sissehingamisrõhku (ja vastavalt ka gradienti) nii palju, kui meil on piisavalt tervet mõistust ja kliinilist kogemust, kuna seade
IVL on tohutu.
Meil on patsient teisel pool endotrahheaalset toru ja tal on ainult kopsude ja rindkere elastsus ning hingamislihaste tugevus (kui ta pole lõdvestunud), et tagada YceK ajal väljahingamine mahuga Cml. . Patsiendi võime väljahingamise voolu tekitamiseks on piiratud. Nagu me juba hoiatasime, "vool on mahu muutumise kiirus", seega tuleb patsiendile anda aega tõhusaks väljahingamiseks.
Ajakonstant (t)
Nii nimetatakse kodumaistes hingamisfüsioloogia käsiraamatutes ajakonstandiks, mis on vastavuse ja vastupanu tulemus.
t = Cst x töötlemata
siin on valem. Ajakonstandi mõõde, naturaalsed sekundid. Tõepoolest, me korrutame ml/mbar nambar/ml/sek Ajakonstant peegeldab nii hingamissüsteemi elastseid omadusi kui ka hingamisteede takistust. See on erinevatel inimestel erinev. Selle konstandi füüsilist tähendust on lihtsam mõista väljahingamisest alustades. Kujutagem ette, et sissehingamine on lõppenud, väljahingamine on alanud. Hingamissüsteemi elastsete jõudude toimel surutakse õhk kopsudest välja, ületades hingamisteede takistuse.
Kui kaua võtab passiivne väljahingamine aega?
- Korrutage ajakonstant viiega (m x 5). Nii on inimese kopsud üles ehitatud. Kui ventilaator annab inspiratsiooni, luues hingamisteedes pideva rõhu, siis lõdvestunud patsiendil saavutatakse maksimaalne hingamismaht antud rõhu jaoks sama ajaga (t x 5).

See graafik näitab hingamismahu protsenti ajas konstantse sissehingamisrõhu või passiivse väljahingamise korral.
Pärast aja t väljahingamist õnnestub patsiendil välja hingata 63% hingamismahust, aja jooksul 2t - 87% ja aja jooksul 3t - 95% hingamismahust. Pideva rõhuga sissehingamisel sarnane pilt.
Ajakonstandi praktiline väärtus: Kui patsiendil väljahingamiseks lubatud aeg Maksimaalne hingamismaht sissehingamisel konstantsel rõhul saabub ajaga 5t.
Väljahingamise mahu kõvera graafiku matemaatilisel analüüsimisel arvutatakse
і
HELIMUUTUSE GRAAFIK
V
100%

t
AEG KONSTANT
ajakonstant võimaldab hinnata vastavust ja vastupanu.
See graafik näitab, kuidas kaasaegne ventilaator arvutab ajakonstandi.
Juhtub, et staatilist vastavust ei saa arvutada, sest selleks ei tohi olla spontaanset hingamistegevust ja vaja on mõõta platoo rõhku. Kui jagame loodete mahu maksimaalse rõhuga, saame teise arvutatud indikaatori, mis peegeldab vastavust ja vastupanu.
Erinevad autorid kasutavad erinevaid nimesid, kuid me peame teadma, et need on sünonüümid:
CD = Dynamic Characteristic = Dünaamiline efektiivne vastavus = Dünaamiline vastavus. CD = VT/(PIP-PEEP)
Kõige segadusttekitavam nimetus on "dünaamiline vastavus", kuna mõõtmine toimub vooluga, mis ei ole peatunud ja seetõttu hõlmab see näitaja nii vastavust kui ka takistust. Meile meeldib see nimi rohkem
"dünaamiline omadus".
Kui see indikaator väheneb, tähendab see, et vastavus on vähenenud või takistus on suurenenud või mõlemat. (Hingamisteed kas ummistuvad või kopsude vastavus väheneb.) Kui aga hindame väljahingamiskõvera järgi ajakonstandit koos dünaamilise reaktsiooniga, teame vastust.
Kui ajakonstant suureneb, on see obstruktiivne protsess ja kui see väheneb, on kopsud muutunud vähem nõustavaks. (kopsupõletik?, interstitsiaalne turse?...)