Чтение онлайн

Cc’O₂ - содержание O₂ в крови конечно-легочных капилляров,

CaO₂ - содержание O₂ в артериальной крови,

CvO₂ - содержание O₂ в смешанной венозной крови,

Q - общий объем кровотока.

Поскольку пробы артериальной и смешанной венозной крови могут быть получены и проанализированы, то CaO₂ и CvO₂ могут быть рассчитаны. Количество крови, протекающей через шунт, может быть определено у пациентов, вдыхающих чистый кислород в течение времени, достаточного для вымывания всего N₂ из альвеол. Альвеолярное парциальное напряжение О₂ в этих условиях приблизительно составляет 673 мм рт.ст. (760 - альвеолярное РH₂O - альвеолярное РСО₂). В этих условиях не существует различия между альвеолами и конечным отделом легочных капилляров. Можно предположить, что кровь в конечном отделе легочных капилляров содержит кислород в количестве, равном кислородной емкости гемоглобина плюс 2,0 мл растворенного кислорода на 100 мл крови. Нормальный объем крови, протекающий через анатомический шунт (2% от сердечного выброса), приводит к снижению содержания кислорода на 0,1 мл кислорода на 100 мл крови и к снижению парциального напряжения О₂ на 35 мм рт. ст. от уровня теоретически максимально возможного уровня парциального артериального напряжения О₂ при вдыхании чистого кислорода.

«Венозная примесь» или «физиологический шунт» могут быть оценены методом, разработанным J.L. Lilienthal и соавт. [124]. «Шунт» означает снижение вентиляционно-перфузионных отношений и включает перфузируемые альвеолы без вентиляции; гиповентилируемые альвеолы с нормальной, увеличенной или слегка сниженной перфузией; и вентилируемые альвеолы со значительно увеличенной перфузией. С этой точки зрения, исследователь делает предположение о наличии 2 отделов: с полным шунтом и без шунта [125].

Если пациент вдыхает чистый кислород, то это позволяет отличить шунт справа налево от нарушения вентиляционно-перфузионных отношений. Ожидаемые парциальные напряжения О₂ в альвеолярном газе и артериальной крови в «идеальном легком», при вентиляционно-перфузионном дисбалансе и при наличии шунта представлены в табл. 5-3.

Таблица 5-3. Влияние вдыхания 21 и 100% кислорода на среднее парциальное напряжение кислорода в альвеолярном газе, артериальной и смешанной венозной крови в легких с «идеальным» газообменом, при вентиляционноперфузионном дисбалансе, при наличии шунта справа налево

Параметры

Идеальный газообмен

Вентиляционно-перфузионный дисбаланс

Шунт справа-налево

21%

100%

21%

100%

21%

100%

PAO 2

101

673

106

675

114

677

PaO2

101

673

89

673

59

125

P(Aa)O 2

0

0

17

2

55

552

PvO2

40

51

40

51

40

42

Вдыхаемый чистый О₂ вымывает N₂ из всех альвеол, имеющихся у обследуемого, даже у больных с тяжелыми обструктивными и рестриктивными нарушениями. В альвеолах остаются О₂, СО₂ и водяные пары. В этих условиях:

P_AO₂ = P_ATOTAL - P_ACO₂ - P_AH₂O,

где P_ATOTAL и P_AH₂O одинаковы во всех потенциально существующих единицах газообмена. Таким образом, разница в альвеолярном парциальном напряжении О₂ между единицами газообмена существует только тогда, когда есть разница в парциальном напряжении СО₂. В легких с «идеальным» газообменом или при вентиляционно-перфузионном дисбалансе увеличенное альвеолярное PO₂ корректирует нарушение вентиляционо-перфузионных нарушений, приводя к высокому уровню артериального РО₂.

Наиболее значимый легочный шунт у больных с легочной патологией обусловлен перфузией невентилируемых альвеол. Для клинических целей шунт справа-налево может быть оценен как снижение артериального РО₂ниже ожидаемой величины

673 мм рт.ст. На каждые 2% шунта приходится снижение РО₂ на 35 мм рт.ст.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЕНТИЛЯЦИОННОПЕРФУЗИОННЫХ ОТНОШЕНИЙ

Одним из тестов оценки неравномерности вентиляции является тест на вымывание азота при одиночном вдохе кислорода. При проведении теста обследуемый после глубокого выдоха до уровня остаточного объема делает максимальный вдох чистого кислорода, объем которого будет равен объему жизненной емкости легких. Затем обследуемый делает медленный выдох до уровня остаточного объема и производится регистрация концентрации азота в выдыхаемом воздухе. На кривой вымывания азота выделяют четыре фазы.

В первую фазу выдоха выводится воздух из верхних дыхательных путей. Так как эта область содержит чистый кислород, то содержание азота равно нулю. Во вторую фазу концентрация азота резко возрастает, так как газ анатомического мертвого пространства, содержащий азот, вымывается по мере опорожнения альвеол. Третья фаза представляет собой альвеолярное плато поскольку выдыхается альвеолярный газ. У людей с неравномерностью вентиляции (например, при болезнях легочной паренхимы и воздухоносных путей) третья фаза не плоская, причем наклон в эту фазу фактически является мерой неоднородности вентиляции. Плохо вентилируемые зоны легких получают мало вдыхаемого кислорода и, следовательно, имеют высокую альвеолярную концентрацию азота, то есть наблюдается меньшее разведение азота по сравнению с нормально вентилируемыми областями. Плохо вентилируемые области освобождаются в последнюю очередь, это обуславливает повышение концентрации азота во время третьей фазы. После альвеолярного плато отмечается еще один заметный подъем концентрации азота (четвертая фаза). По мере завершения выдоха происходит закрытие мелких воздухоносных путей базальных отделов, из богатых азотом апикальных легочных зон поступает пропорционально больше газа, формируя четвертую фазу на кривой вымывания азота. Объем легких, оставшийся не выдохнутым к началу четвертой фазы, называется объемом закрытия. При обструктивных нарушениях вентиляции можно обнаружить значительное увеличение объема закрытия.

Метод множественных выдохов основан на измерении скорости вымывания азота. Обследуемый дышит из емкости с чистым кислородом, в выдыхаемом воздухе регистрируется концентрация азота. При равномерной вентиляции при каждом выдохе концентрация азота снижается в одинаковой степени. При наличии неравномерности вентиляции скорость разведения азота в разных участках легких различна. Сначала происходит разведение азота в хорошо вентилируемых альвеолах, и его содержание быстро падает. Затем азот медленно вымывается из плохо вентилируемых отделов.

Региональное распределение вентиляции исследуется также при вдыхании радиоактивных газов, например ксенона (Xe). При вдыхании Xe-133 может быть измерена региональная вентиляция на единицу легочного объема.

При внутривенном введении растворенного в физиологическом растворе Xe-133

может быть измерен региональный кровоток [126]. Плато, получаемое при повторном дыхании в закрытом контуре, отражает легочный объем, определяемый количеством Xe-133. Для этого обследуемый подключается к закрытому контуру в конце внутривенного введения Xe-133. Пик радиоактивности отражает появление изотопа, распределенного в отношении к легочному кровотоку. Около 85% изотопа поступает в альвеолярный газ, где он сохраняется до тех пор, пока обследуемый задерживает дыхание. При возобновлении дыхания распределение изотопа отражает вентиляцию перфузируемых участков легких. Медленное вымывание предполагает наличие зон с относительно низким вентиляционно-перфузионным отношением. Функциональное определение вентиляционно-перфузионных отношений с помощью этого метода является более близким по отношению к легочному газообмену, чем оценка этой характеристики, полученная делением измеренной региональной вентиляции на отдельно измеренную региональную перфузию.

Наиболее широко используемым радиоизотопным методом исследования легких является исследование легочной перфузии после внутривенного введения альбумина, меченного технецием-99m (⁹⁹^mTc) [127]. Частицы размером от 20 до 50 мм в диаметре попадают в мелкие легочные сосуды пропорционально объему перфузии. Риск при проведении данного исследования минимален. Попадание меченых частиц в системный кровоток через внутрилегочный шунт справа-налево или через внутрисердечный шунт, вероятно, не сопровождается побочными эффектами. Доза радиации при изотопном исследовании легких невелика и накопление изотопа ограничено преимущественно легкими. При стандартном исследовании с использованием Xe-133 и ⁹⁹^mTc доза радиации ниже в 12 - 25 раз ежегодно допустимой.