Респираторная физиология с позиций респираторной поддержки

Аппарат внешнего дыхания
Система управления:
Дыхательные центры
Рецепторы (сенсоры)
Нервные проводники
Механический привод:
Грудная клетка
Дыхательные мышцы
Бронхолегочная система:
Кондуктивная зона (воздухоносные пути)
Газообменная зона (альвеолы)

«Дыхательные
центры»

Факторы,
влияющие на активность
инспираторных нейронов

Практически важно помнить, что:
- не существует единого “дыхательного центра”
- есть инспираторные и экспираторные нейроны
- функции тех и других многократно резервированы
- активность инспираторных нейронов определяет частоту дыхания, а
- активность экспираторных − паттерн (структуру дыхательного цикла)
- жизнеопасно в основном подавление инспираторной активности
- нельзя делать «компот» из разных опиоидов!

Основные функции рецепторов
в регуляции дыхания:
- центральные хеморецепторы реагируют только на рН и РСО2 ликвора (стратегия)
- периферические хеморецепторы (в каротидных гломусах и дуге аорты) реагируют на РаО2, рН и РаСО2 (тактика)
- рецепторы растяжения легких тормозят инспираторную активность
- J-рецепторы вызывают тахипноэ

Практически важно помнить, что:
- гипоксемия вызывает быстрый гипервентиляционный ответ, линейно зависимый от SaO2
- гиперкапния вызывает отсроченный, но более мощный гипервентиляционный ответ
- РаСО2 >140 мм Hg угнетает дыхание
- адаптация рецепторов к высоким РаСО2 (ХОБЛ) создает опасность угнетения дыхания при повышении FIO2
- высокие VT подавляют «инспираторный драйв»

Мышцы «спокойного» дыхания

Мышцы «форсированного» дыхания

Практически важно помнить, что:
- электростимуляция диафрагмы может представлять самостоятельный вариант РП
- утомление дыхательных мышц, прежде всего диафрагмы, может быть причиной невозможности перевода на самостоятельное дыхание
- инфузия эуфиллина или других метилксантинов считается способной лечить усталость дыхательных мышц

Сопряжение
между легкими
и грудной клеткой

Полость носа:
Оценка качества
Грубая очистка
Увлажнение
Согревание
Сопротивление

Практически важно помнить, что:
- раздражение рецепторов полости носа может вести к самым разнообразным нарушениям регуляции дыхания
- выключение носового дыхания на срок более 2-3 часов требует искусственного кондиционирования дыхательной смеси
- выключение носового дыхания у самостоятельно дышащего пациента может приводить к «рефлексу поддержания сопротивления ДП»

Бронхиальное дерево

Практически важно помнить, что:
- нормальное строение бронхиального дерева предполагает наличие участков с анатомически плохим дренажем (средняя доля)
- турбулентность, возникающая в разветвлениях бронхов, обеспечивает «тонкую» очистку газа
- постуральное дренирование бронхиального дерева является высокоэффективным методом, способным отчасти компенсировать отсутствие кашля

Строение
респираторной
зоны

Практически важно помнить, что:
- самым уязвимым элементом респираторной зоны является сурфактант и продуцирующие его клетки
- доступны препараты дипальмитоилфосфатидилхолина – Survantа, экзосурф, сурфактант BL

Доля, сегмент, ацинус…

Легочные емкости и объемы

Легочные емкости и объемы

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ, FRC)
Количественное выражение «антиателектатического потенциала» легких
Снижают ФОЕ:
Возраст
Положение на спине
Анестезия
Торако- и лапаротомия
Пневмофиброз
Отек легких
Ожирение
САК
Аномалии грудной клетки
Сниженный тонус мышц
Повышают ФОЕ:
Повышение внутригрудного давления – СДППД, ПДКВ
Эмфизема
Бронхиальная астма

Практически важно помнить, что:
- физиологические нормативы ФВД неприемлемы для большинства пациентов ОРИТ - величины объемов и емкостей самостоятельного дыхания пациента не всегда отражают его вентиляционные потребности
- самым эффективным спирографом в ОРИТ является аппарат ИВЛ

Вентиляционно-перфузионное отношение V/Q

V/Q: норма и патология

Механизмы поддержания V/Q
1. Феномен von Euler−Liljestrand (1946): ↓ вентиляции → вазоконстрикция
2. Феномен Severinghouse−Swenson (1961): ↓ перфузии → бронхоспазм
3. Механическое сопряжение стенок сосудов и бронхов
4. Коллатеральная вентиляция:
поры Cohn (альвеола ↔ альвеола)
каналы Martin (бронхиола ↔ бронихола)
каналы Lambert (бронхиола ↔ альвоела)
5. Влияние кровотока на выработку сурфактанта
6. Однонаправленное действие большинства БАВ на бронхи и сосуды
7. Гравитация (J.West): кровоток больше внизу, где лучше вентиляция
Из-за действия этих механизмов
режимы кровотока и вентиляции
в альвеолах с неоптимальными ВПО
НЕУСТОЙЧИВЫ !

V/Q: норма и патология

V/Q:
норма и
патология

Расчетная доля мертвого пространства VD/VT (Bohr)
VT ⋅ PETCO2 = (VT – VD) ⋅ PaCO2
VD/VT = (PaCO2 – PETCO2)/PaCO2
Норма:
воздухоносные пути ≈ 2,22 мл/кг

Зависимость VD
от паттерна дыхания:
модель Шика-Сидоренко

Расчетная доля шунта QS/QT
QS/QT = (CiO2 – CaO2)/(CiO2 – CvO2), где Ci – «идеальное» содержание кислорода исходя из РаО2=РАО2
Норма:
aa. bronchiales + vv. Thebesii < 4%

Важно помнить:
Доля шунта QS/QT:
просто мера избытка перфузии,
поэтому всегда растет при увеличении МОК!
Доля ФМП VD/VT:
просто мера избытка вентиляции,
поэтому всегда растет при увеличении МОД!
V
Q

Диффузия: альвеолокапиллярный барьер

Оксигенация крови
2-3 альвеолы
0,75 с всего
д.б. >0,25 с

Транспорт кислорода

Практически важно помнить, что:
- критическими факторами легочной оксигенации являются: - качество альвеолярного газа, - толщина альвеолокапиллярной мембраны,
- время контакта
- возможности легочной оксигенации ограничиваются:
- содержанием Hb в крови,
- свойствами этого Hb,
- состоянием гемодинамики,
- способностью тканей утилизировать О2

Мониторинг
компонентов
дыхательной
цепи

Некоторые нормативы