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Attualmente, questi dati sono di maggiore interesse accademico, ma gli spirografi computerizzati esistenti in pochi secondi sono in grado di fornire informazioni su di essi che oggettivano in gran parte le condizioni del paziente.
Volume corrente(DO) - il volume di aria inspirata o espirata durante ciascun ciclo respiratorio.
Norma: 300 - 900 ml.
Diminuire TO possibile con pneumosclerosi, pneumofibrosi, bronchite spastica, grave congestione polmonare, grave insufficienza cardiaca, enfisema ostruttivo.
Volume di riserva inspiratoria- il volume massimo di gas che può essere inalato dopo un respiro tranquillo.
Norma: 1000 - 2000 ml.
Si osserva una significativa diminuzione del volume con una diminuzione dell'elasticità del tessuto polmonare.
Volume di riserva espiratoria- il volume di gas che un soggetto può espirare dopo un'espirazione tranquilla.
Norma: 1000 - 1500 ml.
Capacità vitale dei polmoni (VC) Normalmente è 3000 - 5000 ml. Considerando la grande variabilità del individui sani dal valore corretto di ± 15-20%, questo indicatore viene utilizzato raramente per valutare respirazione esterna nei pazienti in terapia intensiva.
Volume residuo (Оо)- il volume di gas rimanente nei polmoni dopo la massima espirazione. Per calcolare il valore corretto (in millilitri), si propone di moltiplicare le prime quattro cifre del terzo grado di crescita (in centimetri) per un coefficiente empirico di 0,38.
In una serie di situazioni si verifica un fenomeno chiamato “chiusura espiratoria”. vie respiratorie"(ECDP). La sua essenza sta nel fatto che durante l'espirazione, quando il volume dei polmoni si sta già avvicinando al residuo, in zone diverse i polmoni trattengono una certa quantità di gas (trappole di gas). A.P. Zilber ha dedicato più di 30 anni allo studio di questo fenomeno. Oggi è stato dimostrato che questo fenomeno si verifica abbastanza spesso in pazienti gravemente malati con malattie polmonari di qualsiasi origine, nonché in una serie di condizioni critiche. La valutazione del grado di ECDP consente una presentazione articolata della fisiopatologia clinica dei disturbi sistemici e fornisce una prognosi e una valutazione dell’efficacia delle misure adottate.
Sfortunatamente, la valutazione del fenomeno ECDP è stata finora di natura più accademica, anche se oggi impone la necessità di un’implementazione diffusa di metodi per la valutazione dell’ECDP. Daremo solo breve descrizione metodi utilizzati e invieremo volentieri gli interessati alla monografia di A. P. Zilber (Medicina respiratoria. Studi di medicina critica. T. 2. - Petrozavodsk: Casa editrice PSU, 1996 - 488 pp.).
I metodi più accessibili si basano sull'analisi della curva del gas espiratorio di prova o della curva pneumotacografica quando il flusso viene interrotto. Altri metodi sono la pletismografia di tutto il corpo e il metodo di diluizione del gas di prova sistema chiuso- sono usati molto meno frequentemente.
L'essenza dei metodi basati sull'analisi della curva espiratoria del gas di prova è che il soggetto inala una porzione del gas di prova all'inizio dell'inspirazione, quindi viene registrata la curva di espirazione del gas, registrata in sincronia con lo spirogramma o pneumotacogramma. Come gas di prova vengono utilizzati xeno-133, azoto ed esafluoruro di zolfo (SF6).
Per caratterizzare l'OADP, viene utilizzato uno degli indicatori che caratterizzano il fenomeno OADP: questo è volume di chiusura polmonare. Il significato fisiologico di questo indicatore può essere compreso dalle caratteristiche del valore stesso. La VLC è la porzione di capacità vitale che rimane nei polmoni dal momento in cui le vie aeree si avvicinano al volume polmonare residuo. La VA è espressa come percentuale della capacità polmonare vitale (VC).
Pertanto, il valore di OZL misurato dallo xeno-133 è 13,2 ± 2,7% e dall'azoto - 13,7 ± 1,9%.
Il metodo dell’interruzione del flusso respiratorio, precedentemente utilizzato per misurare la pressione alveolare, con un alto grado di correlazione (r = 0,81; p<0,001) совпадает с методами, основанными на тест-газах (И. Г. Хейфец, 1978). Определение ОЗЛ данным методом возможно с помощью пневмотахографа любой конструкции.
L'OZL può essere determinato mediante la formula proposta da I. G. Heifetz (1978).
Per posizione seduta L'equazione di regressione è:
PV/capacità vitale (%) = 0,4+0,38. età (anni) ± 3,7;
Per posizione sdraiata l'equazione è:
BC/VC (%) = -2,75 + 0,55 età (anni).
Sebbene il valore dell'OCL sia abbastanza informativo, tuttavia, per caratterizzare pienamente il fenomeno dell'ECDP, è auspicabile misurare una serie di altri indicatori: capacità di chiusura polmonare (LCC), riserva di capacità residua funzionale (RFRC), gas polmonare trattenuto (RLG) ).
Riserva FOE(RFRC) è la differenza tra la capacità funzionale residua (FRC) e la capacità di chiusura polmonare (LCC), è l'indicatore più importante che caratterizza l'ECDP.
IN posizione seduta RFOE (l) può essere determinato mediante l'equazione di regressione:
RFOE (l) = 1,95 - 0,003 età (anni) ± 0,5.
IN posizione sdraiata:
RFOE (l) = 1,33 - 0,33 età (anni)
V posizione seduta -
RFRC/VC (%) = 49,1 - 0,8 età (anni) + 7,5;
V posizione sdraiata -
RFEC/VC (%) = 32,8 - 0,77 età (anni).
La determinazione del tasso metabolico dei pazienti gravi viene effettuata sulla base del consumo di O2 e del rilascio di CO2. Considerando che il tasso metabolico cambia durante la giornata, è necessario determinare ripetutamente questi parametri per calcolare il coefficiente respiratorio. Le emissioni di CO2 sono misurate come CO2 espirata totale moltiplicata per la ventilazione minuto espirata.
È necessario prestare attenzione alla miscelazione completa dell'aria espirata. La CO2 nell'aria espirata viene determinata utilizzando un capnografo. Per semplificare il metodo di determinazione del consumo energetico (PE), si presuppone che il coefficiente respiratorio (respiratorio) sia 0,8 e si presuppone che il 70% delle calorie sia fornito dai carboidrati e il 30% dai grassi. Quindi l'energia consumata può essere determinata con la seguente formula:
PE (kcal/24 h) = BCO2 24 60 4,8/0,8,
dove BCO2 è l'emissione totale di CO2 (è determinata dal prodotto della concentrazione di CO2 al termine dell'espirazione e della ventilazione minuto dei polmoni);
0,8 - coefficiente respiratorio, al quale l'ossidazione di 1 litro di O2 è accompagnata dalla formazione di 4,83 kcal.
In una situazione reale, il coefficiente respiratorio può cambiare ogni ora nei pazienti gravemente malati a seconda dei metodi di nutrizione parenterale, dell'adeguatezza del sollievo dal dolore, del grado di protezione antistress, ecc. Questa circostanza richiede la determinazione monitorata (ripetuta) del consumo di O2 e rilascio di CO2. Per stimare rapidamente il consumo energetico, utilizzare le seguenti formule:
PE (kcal/min) = 3,94 (VO2) + (VCO2),
dove VO2 è l'assorbimento di O2 in millilitri al minuto e VCO2 è il rilascio di CO2 in millilitri al minuto.
Per determinare il consumo energetico nelle 24 ore è possibile utilizzare la formula:
PE (kcal/giorno) = PE (kcal/min) 1440.
Dopo la trasformazione, la formula assume la forma:
PE (kcal/giorno) = 1440.
In assenza della possibilità di determinare il consumo di energia mediante la calorimetria, è possibile utilizzare metodi di calcolo che, naturalmente, saranno in una certa misura approssimativi. Tali calcoli sono molto spesso necessari per la gestione di pazienti gravemente malati in nutrizione parenterale a lungo termine.
4. Variazione del volume polmonare durante l'inspirazione e l'espirazione. Funzione della pressione intrapleurica. Spazio pleurico. Pneumotorace.
5. Fasi della respirazione. Volume del/i polmone/i. Frequenza respiratoria. Profondità del respiro. Volumi d'aria polmonari. Volume corrente. Riserva, volume residuo. Capacità polmonare.
6. Fattori che influenzano il volume polmonare durante la fase inspiratoria. Estensibilità dei polmoni (tessuto polmonare). Isteresi.
7. Alveoli. Tensioattivo. Tensione superficiale dello strato fluido negli alveoli. La legge di Laplace.
8. Resistenza delle vie aeree. Resistenza polmonare. Flusso d'aria. Flusso laminare. Flusso turbolento.
9. Rapporto flusso-volume nei polmoni. Pressione nelle vie aeree durante l'espirazione.
10. Lavoro dei muscoli respiratori durante il ciclo respiratorio. Il lavoro dei muscoli respiratori durante la respirazione profonda.
Fasi della respirazione. Volume del/i polmone/i. Frequenza respiratoria. Profondità del respiro. Volumi d'aria polmonari. Volume corrente. Riserva, volume residuo. Capacità polmonare.
Processo di respirazione esternaè causato da cambiamenti nel volume dell'aria nei polmoni durante le fasi di inspirazione ed espirazione del ciclo respiratorio. Durante la respirazione tranquilla, il rapporto tra la durata dell'inspirazione e quella dell'espirazione nel ciclo respiratorio è in media 1:1,3. La respirazione esterna di una persona è caratterizzata dalla frequenza e dalla profondità dei movimenti respiratori. Frequenza respiratoria una persona viene misurata dal numero di cicli respiratori in 1 minuto e il suo valore a riposo in un adulto varia da 12 a 20 per 1 minuto. Questo indicatore della respirazione esterna aumenta con il lavoro fisico, aumenta la temperatura ambiente e cambia anche con l'età. Ad esempio, nei neonati la frequenza respiratoria è 60-70 per 1 minuto e nelle persone di età compresa tra 25 e 30 anni - una media di 16 per 1 minuto. La profondità della respirazione è determinata dal volume di aria inspirata ed espirata durante un ciclo respiratorio. Il prodotto della frequenza dei movimenti respiratori e della loro profondità caratterizza il valore fondamentale della respirazione esterna - ventilazione. Una misura quantitativa della ventilazione polmonare è il volume minuto della respirazione: questo è il volume d'aria che una persona inspira ed espira in 1 minuto. Il volume minuto della respirazione di una persona a riposo varia tra 6-8 litri. Durante il lavoro fisico, il volume respiratorio minuto di una persona può aumentare di 7-10 volte.
Riso. 10.5. Volumi e capacità d'aria nei polmoni umani e curva (spirogramma) delle variazioni del volume d'aria nei polmoni durante la respirazione tranquilla, l'inspirazione profonda e l'espirazione. FRC - capacità funzionale residua.Volumi d'aria polmonari. IN fisiologia respiratoriaè stata adottata una nomenclatura unificata dei volumi polmonari nell'uomo, che riempiono i polmoni durante la respirazione tranquilla e profonda durante le fasi di inspirazione ed espirazione del ciclo respiratorio (Fig. 10.5). Viene chiamato il volume polmonare che viene inspirato o espirato da una persona durante la respirazione tranquilla volume corrente. Il suo valore durante la respirazione tranquilla è in media di 500 ml. Viene chiamata la quantità massima di aria che una persona può inalare al di sopra del volume corrente volume di riserva inspiratoria(mediamente 3000 ml). La quantità massima di aria che una persona può espirare dopo un'espirazione silenziosa è chiamata volume di riserva espiratoria (in media 1100 ml). Infine, la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo la massima espirazione è chiamata volume residuo, il suo valore è di circa 1200 ml.
Viene chiamata la somma di due o più volumi polmonari capacità polmonare. Volume d'aria nei polmoni umani è caratterizzata da capacità polmonare inspiratoria, capacità polmonare vitale e capacità polmonare funzionale residua. La capacità inspiratoria (3500 ml) è la somma del volume corrente e del volume di riserva inspiratoria. Capacità vitale dei polmoni(4600 ml) include il volume corrente e i volumi di riserva inspiratoria ed espiratoria. Capacità polmonare funzionale residua(1600 ml) è la somma del volume di riserva espiratoria e del volume polmonare residuo. Somma capacità vitale dei polmoni E volume residuoè chiamata capacità polmonare totale, il cui valore medio nell'uomo è 5700 ml.
Durante l'inalazione, i polmoni umani a causa della contrazione del diaframma e dei muscoli intercostali esterni, iniziano ad aumentare il loro volume dal livello e il suo valore durante la respirazione tranquilla è volume corrente, e con la respirazione profonda - raggiunge valori diversi volume di riserva inalare. Durante l'espirazione, il volume dei polmoni ritorna al livello originale di funzione funzionale. capacità residua passivamente, grazie alla trazione elastica dei polmoni. Se l'aria inizia a entrare nel volume dell'aria espirata capacità funzionale residua, che si verifica durante la respirazione profonda, così come quando si tossisce o si starnutisce, quindi l'espirazione viene effettuata contraendo i muscoli della parete addominale. In questo caso, il valore della pressione intrapleurica, di regola, diventa superiore alla pressione atmosferica, che determina la massima velocità del flusso d'aria nelle vie respiratorie.
Una delle caratteristiche principali della respirazione esterna è il volume minuto della respirazione (MVR). La ventilazione è determinata dal volume di aria inspirata o espirata per unità di tempo. La MVR è il prodotto del volume corrente e della frequenza dei cicli respiratori. Normalmente, a riposo, la DO è di 500 ml, la frequenza dei cicli respiratori è di 12 - 16 al minuto, quindi la MOD è di 6 - 7 l/min. La ventilazione massima è il volume d'aria che passa attraverso i polmoni in 1 minuto durante la massima frequenza e profondità dei movimenti respiratori.
Ventilazione alveolare
Quindi, la respirazione esterna, o ventilazione dei polmoni, garantisce che circa 500 ml di aria entrino nei polmoni durante ogni inspirazione (PRIMA). La saturazione del sangue con ossigeno e la rimozione dell'anidride carbonica si verificano quando contatto del sangue dei capillari polmonari con l'aria contenuta negli alveoli. L'aria alveolare è l'ambiente gassoso interno del corpo dei mammiferi e dell'uomo. I suoi parametri - contenuto di ossigeno e anidride carbonica - sono costanti. La quantità di aria alveolare corrisponde approssimativamente alla capacità funzionale residua dei polmoni, ovvero la quantità di aria che rimane nei polmoni dopo un'espirazione tranquilla, ed è normalmente pari a 2500 ml. È quest'aria alveolare che viene rinnovata dall'aria atmosferica che entra attraverso le vie respiratorie. Va tenuto presente che non tutta l'aria inspirata partecipa allo scambio gassoso polmonare, ma solo quella parte che raggiunge gli alveoli. Pertanto, per valutare l'efficacia dello scambio gassoso polmonare, non è tanto importante la ventilazione polmonare, ma la ventilazione alveolare.
Come è noto, parte del volume corrente non partecipa allo scambio gassoso, riempiendo lo spazio anatomicamente morto delle vie respiratorie - circa 140 - 150 ml.
Inoltre ci sono gli alveoli che attualmente sono ventilati, ma non riforniti di sangue. Questa parte degli alveoli è lo spazio morto alveolare. La somma dello spazio morto anatomico e alveolare è chiamata spazio morto funzionale o fisiologico. Circa 1/3 del volume corrente è dovuto alla ventilazione dello spazio morto pieno d'aria che non è direttamente coinvolta nello scambio di gas e si muove nel lume delle vie aeree solo durante l'inspirazione e l'espirazione. Pertanto, la ventilazione degli spazi alveolari – ventilazione alveolare – è la ventilazione polmonare meno la ventilazione dello spazio morto. Normalmente la ventilazione alveolare è pari al 70-75% del valore MOD.
Il calcolo della ventilazione alveolare viene effettuato secondo la formula: MAV = (DO - MP) RR, dove MAV è la ventilazione alveolare minuto, DO - volume corrente, MP - volume dello spazio morto, RR - frequenza respiratoria.
Figura 6. Correlazione tra MOP e ventilazione alveolare
Usiamo questi dati per calcolare un altro valore che caratterizza la ventilazione alveolare: coefficiente di ventilazione alveolare . Questo coefficiente mostra quanta aria alveolare viene rinnovata ad ogni respiro. Al termine di un'espirazione tranquilla negli alveoli sono presenti circa 2500 ml di aria (FRC); durante l'inspirazione entrano negli alveoli 350 ml di aria, quindi viene rinnovato solo 1/7 dell'aria alveolare (2500/350 = 7/1).
I volumi respiratori sono determinati spirometricamente e dovrebbero essere considerati tra i valori di ventilazione più indicativi.
Volume respiratorio minuto
Si riferisce alla quantità di aria ventilata al minuto durante la respirazione tranquilla.
Metodo di determinazione. Al soggetto, collegato ad uno spirografo, viene prima data la possibilità per alcuni minuti di abituarsi ad una respirazione che non gli è del tutto abituale. Dopo che l'iperventilazione che si verifica inizialmente, nella maggior parte dei casi, lascia il posto a una respirazione calma, il volume minuto della respirazione viene determinato moltiplicando il volume della respirazione durante l'inspirazione per il numero di respiri al minuto. In caso di respirazione irrequieta, vengono misurati i volumi ventilati per ciascun respiro per un minuto e i risultati vengono sommati.
Valori normali. Il corretto volume minuto di respirazione si ottiene moltiplicando il corretto metabolismo basale (il corretto numero di calorie in 24 ore rispetto alla superficie corporea totale) per 4,73.
I valori risultanti saranno compresi tra 6 e 9 litri. Sono influenzati dal tasso metabolico (intensità) (p. es., tireotossicosi) e dalla quantità di ventilazione dello spazio morto. Ciò consente talvolta di attribuire deviazioni dalla norma alla patologia di uno di questi fattori.
Quando si sostituisce la respirazione aerea con la respirazione di ossigeno in individui sani, non si verifica alcun cambiamento nel volume minuto della respirazione. Al contrario, in caso di insufficienza respiratoria molto grave, il volume minuto durante la respirazione di ossigeno diminuisce e allo stesso tempo aumenta il consumo di ossigeno al minuto. Si verifica la “calmazione della respirazione”. Questo effetto è spiegato da una migliore arterializzazione del sangue quando si respira ossigeno puro rispetto alla respirazione con aria atmosferica. Questo attira ancora più attenzione sotto carico.
Confrontate con ciò quanto detto nella sezione sulla carenza di ossigeno cardiopolmonare (cardiopolmonare).
Test per il volume espiratorio massimo (test Tiffno)
Per volume espiratorio massimo si intende il lavoro espiratorio dei polmoni al secondo, cioè la quantità di aria espirata con forza al secondo dopo la massima inspirazione.
La durata dell'espirazione nei pazienti con enfisema è più lunga che negli individui sani. Questo fatto, registrato per la prima volta dallo spirometro di Hutchinson, fu poi confermato da Tiffeneau e Pinelli, che ne sottolinearono anche il rapporto del tutto preciso con la capacità vitale.
Nella letteratura tedesca la quantità di aria espirata in un campione al secondo è chiamata “frazione utile di capacità vitale”, gli inglesi parlano di “capacità temporizzata” (capacità per un certo periodo di tempo), nella letteratura francese il termine “capacite pulmonaire utilizzable a l'effort” (capacità polmonare, utilizzata con sforzo).
Questo test è di particolare importanza perché consente di trarre conclusioni generali sulla larghezza delle vie respiratorie e, di conseguenza, sulla quantità di resistenza respiratoria nel sistema bronchiale, nonché sull'elasticità dei polmoni, sulla mobilità del torace e la forza dei muscoli respiratori.
Valori normali. Il volume espiratorio massimo è espresso come percentuale della capacità vitale. Nelle persone sane è pari al 70-80% della capacità vitale. In questo caso nella prima metà di secondo deve essere esaurito almeno il 55% della capacità vitale disponibile.
Nelle persone sane, sono necessari 4 secondi per espirare completamente dopo un'inspirazione profonda. Dopo 2 secondi viene espirato il 94% della capacità vitale, dopo 3 secondi il 97% della capacità vitale.
Il volume espiratorio diminuisce con l’età dall’83% della capacità vitale in gioventù al 69% in età avanzata. Questo fatto è confermato da Gitter nella sua vasta ricerca su più di 1.000 lavoratori dell'industria. Tiffeneau considera normale il volume espiratorio massimo nel primo secondo, che corrisponde all'83,3% della capacità reale o effettiva, Biicherl - 77,3% per gli uomini e 82,3% per le donne.
Metodo di esecuzione. Viene utilizzato uno spirografo il cui chimografo muove velocemente il nastro (almeno 10 mm/sec). Dopo aver registrato la capacità vitale nel modo consueto, al soggetto viene chiesto di respirare nuovamente al massimo, trattenere un po' il respiro, quindi espirare rapidamente e il più profondamente possibile. Una certa semplificazione può essere ottenuta se il cosiddetto epirogramma viene registrato con la determinazione simultanea della capacità vitale e del volume massimo di espirazione in un'espirazione dopo l'inspirazione massima.
Grado. Il test di Tiffeneau è considerato un criterio affidabile per riconoscere la bronchite ostruttiva e l'enfisema che ne deriva. In questi casi, con capacità vitale normale, si riscontra una diminuzione significativa del volume espiratorio massimo, mentre con fallimento della ventilazione restrittiva, nonostante la capacità vitale sia ridotta, la percentuale del volume espiratorio massimo rimane normale.
Poiché la causa dei disturbi ostruttivi, oltre agli ostacoli organici nelle vie aeree, può essere anche uno spasmo funzionale, per l'identificazione diagnostica differenziale della vera causa si consiglia un test con asmamolisina.
Test dell'asmolisina. Dopo la determinazione preliminare della capacità vitale e del volume espiratorio massimo, viene iniettato per via sottocutanea 1 ml di asmamolisina o istamina e dopo 30 minuti vengono rideterminati gli stessi valori. Se i valori di ventilazione ottenuti indicano una tendenza alla normalizzazione, allora stiamo parlando della componente funzionale della bronchite ostruttiva.
L'articolo è stato preparato e curato da: chirurgo
