Физиология дыхания

extra_toc

Нормальные значения

  • Pa02 > 10,5 кПа (75 мм рт. ст.)
  • PаC02 4,7-6,0 кПа (35-54 мм рт. ст.)
  • Sa02 = 97% 
  • Sv02 =75%
  • Доставка 02 = СВ * ((Hb * Sa02 * 1,39 ) + (Pa02 * 0,0225 * 10)) (Hb выражен в г/л, Pa02 - в кПа)

Основные понятия транспорта кислорода

Определения основных понятий приведены в статье Определения основных понятий в интенсивной терапии.

  • Потребление кислорода составляет примерно 250 мл/мин (у взрослых в состоянии покоя; при физической нагрузке повышается более чем до 4 л/мин).
  • Кислород диффундирует из альвеол в лёгочные капилляры, пока P02 в артериальной крови (Pa02) не сравняется с альвеолярным P02 (PА02).
  • Растворимость кислорода в крови низкая: 0,000225 мл 02 на 1 мл крови на один кПа: при нормальном значении Pa02 (13 кПа) в 100 мл крови растворяется только 0,3 мл кислорода.
  • Один грамм гемоглобина связывает 1,34 мл 02. При нормальном значении Hb (130 г/л) гемоглобин, содержащийся в 100 г крови, связывает 20 мл кислорода.
  • Следовательно, основным показателем содержания кислорода в артериальной крови является процент связывания активных участков молекулы гемоглобина с кислородом (Sa02), или «сатурация кислородом».

 

Зависимость между Pa02 и Sa02 не линейна. Каждая молекула O2, связывающаяся с одним из четырёх групп гема в молекуле гемоглобина, увеличивает афинность оставшихся молекул гемма к кислороду, что увеличивает крутизну кривой диссоциации комплекса кислород-гемоглобин.

При парциальном давлении выше 8 кПа кривая уплощается, так как остаётся всё меньше и меньше молекул гема, способных связать кислород. При давлении выше 8 кПа снижение PaO2 оказывают лишь небольшое влияние на изменение сатурации. При давлении ниже 8 кПа самые малые снижения PaO2 приводят к драматическим падениям Sa02. Pa02 – это эффективный способ регистрации изменений оксигенации, когда Sa02 выходит на плато, и именно этим объясняется то, что этот показатель используется в качестве меры оксигенации. Снижение Pa02 ниже этого уровня означает глубокую десатурацию, что отражает падение уровня 02 в артериальной крови до уровней, не совместимых с жизнью.

Важные данные о транспорте кислорода

  • Уровень гемоглобина оказывает значительное влияние на содержание кислорода.
  • Поддержание Pa02 на уровне выше 10 кПа позволяет поддерживать своего рода безопасный уровень оксигенации на случай снижения сердечного выброса, обострения дыхательной недостаточности или кровотечения.
  • Снижение рН, возрастание PaC02 или повышение температуры тела вызывает сдвиг кривой диссоциации гемоглобина вправо. Это облегчает высвобождение кислорода в метаболически активных тканях (эффект Бора).

Основные понятия транспорта углекислого газа

Вентиляция преследует две цели:

1) достижение удовлетворительного уровня Pa02 

2) регуляция содержания PaCO2.

Эти параметры важны для поддержания кислотно-основного баланса (см. Кислотно-щелочной баланс). C02 в крови переносится в виде ионов бикарбоната (НСО3), карбаминовых соединений, в соединениях с белками и в растворённом в плазме виде.

Кривая диссоциации углекислого газа

Как показано на кривой диссоциации СО2, количество C02, которое может транспортироваться с кровью, значительно превышает количество 02, а кривая диссоциации не имеет плато. Это объясняется высокой растворимостью C02. 60% C02 переносится в виде бикарбоната:

 

C02 + H20 ↔ H2C03 ↔ H+ + HC03-

 

Левая часть уравнения отражает процесс, который происходит в плазме и характеризуется медленной скоростью. Карбоангидраза, фермент, присутствующий в эритроцитах, ускоряет этот процесс. Правая часть уравнения отражает процесс, который происходит в любой фазе и характеризуется высокой скоростью. HCO3 диффундирует в плазму, но мембрана эритроцитов не проницаема для H+. Для поддержания электрической нейтральности в клетки проникает ион хлора. Это явление называется хлоридным сдвигом. H+ с высокой аффинностью связывается с дезоксигенированным гемоглобином, который служит в качестве буфера. Оксигенированный гемоглобин не обладает такой высокой аффинностью к H+.

Эффект Холдана

Эффект Холдана

 

 

 

Для любого уровня PaC02 содержание C02 в дезоксигенированной крови выше, чем в оксигенированной. C02 поглощается из дезоксигенированных тканей и высвобождается в оксигенированной крови в лёгких.

Лечение метаболического ацидоза натрия бикарбонатом (содой) сдвигает уравнение диссоциации СО2 вправо. Важно не вводить избыточного количества соды, а также обеспечить адекватную вентиляцию пациента. В противоположном случае развивается накопление C02, что вызывает парадоксальный внутриклеточный ацидоз.

Важные данные о транспорте углекислого газа

C02 в двадцать раз более растворим, чем 02.

При любой интенсивности метаболизма увеличение альвеолярной вентиляции в два раза уменьшает альвеолярное и артериальное PC02 в 2 раза, тогда как взаимоотношение вентиляции и Pa02 более сложное. Поэтому понятия «гипо- и гипервентиляция» отражают именно уровень PaC02.


Использованы изображения с сайта: http://www.hodsonhome.com

Кардиолог

Кардиолог – сайт о заболеваниях сердца и сосудов
2010 – 2017

О сайте / Карта сайта / Связаться с намиinfo@cardiolog.org