Методы измерения диффузионной способности легких
Мы убедились в том, что перенос кислорода в кровь легочных капилляров обычно ограничен скоростью легочного кровотока, хотя иногда в роли лимитирующего фактора может выступать и диффузия. И напротив, перенос окиси углерода ограничен исключительно диффузией, поэтому для измерения диффузионной способности легких лучше всего использовать именно этот газ. Когда-то с этой целью применяли О2 в условиях гипоксии, однако сейчас от этой методики отказались.
Согласно законам диффузии, количество газа, переходящего через слой ткани, пропорционально площади этого слоя, константе диффузии и разности парциального давления газа и обратно пропорционально толщине слоя.
Сложное строение диффузионного барьера в легких не позволяет прижизненно измерить его толщину и площадь. В связи с этим применяют несколько измененное уравнение:
Vra3 = DL*(P1 — Р2),
где DL (диффузионная способность легких)— параметр, учитывающий площадь, толщину барьера и константу диффузия данного газа в данной ткани. Следовательно, диффузионная способность для СО равна:
DL=VCO/(P1~P2),
где P1 и Р2 — парциальные давления СО в альвеолярном воздухе и капиллярной крови соответственно. Однако, как мы уже знаем, парциальное давление СО в крови настолько мало, что им можно пренебречь. Следовательно,
DL =VCO/PACO
т. е. диффузионная способность легких для окиси углерода равна отношению объема СО (мл), переносимого за 1 мин, к парциальному давлению СО в альвеолах (мм. рт. ст.).
Существует несколько способов измерения этой величины. По методу одиночного вдоха обследуемый один раз вдыхает смесь газов с небольшим количеством СО и задерживает дыхание на 10 с. Рассчитывают скорость вымывания СО из альвеолярного воздуха за это время. Обычно концентрацию СО во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе определяют с помощью инфракрасного газоанализатора. В альвеолярном воздухе во время задержки дыхания она непостоянна, однако это можно учесть. Во вдыхаемую смесь добавляют гелий для измерения легочного объема методом разведения.
По равновесному методу обследуемый дышит газовой смесью с низкой концентрацией СО (около 0,1 %) до тех пор, пока не установится равновесие (примерно 0,5 мин). Далее в течение короткого интервала времени по концентрации СО в альвеолярном газе измеряют постоянную скорость вымывания этого вещества. В покое диффузионная способность легких для СО составляет около 25 мл/мин-мм рт. ст., а при нагрузке увеличивается в два-три раза.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Нам следует изучить перенос газов через барьер между альвеолярным воздухом и кровью. Этот перенос происходит за счет диффузии. Всего лишь 40 лет назад некоторые физиологи считали, что в легких происходит секреция кислорода в капилляры, т. е. его перемещение против градиента парциального давления. Такой процесс, требующий затрат энергии, протекает в плавательном пузыре рыбы. Однако в дальнейшем…
Предположим, что в некой альвеоле содержится чужеродный газ, например окись углерода или закись азота, и в капилляры этой альвеолы поступают эритроциты. Как быстро поднимется парциальное давление данного газа в крови? Видно, что парциальные давления закиси азота в крови и в альвеолярном воздухе практически сравниваются уже в самом начале капилляра, таким образом, перенос этого газа в…
Рассмотрим подробнее процесс перехода О2 в кровь, движущуюся по легочному капилляру. А—при нормальном РO2 в альвеолярном воздухе, 5 — при пониженном РO2 в альвеолярном воздухе (видно, что окспгенация при этом происходит медленнее). В обоих случаях при тяжелой физической нагрузке уменьшается время, в течение которого может происходить оксигенация. Из рисунка видно, что РО2 в эритроцитах, поступающих…
До сих пор мы рассматривали как препятствие для переноса О2 и СО в кровь только альвеолярно-капиллярный барьер. Первая из них отражает сам процесс диффузии, а вторая — время реакции O2 (или СО) с гемоглобином. Однако из рисунка видно, что расстояние между стенкой альвеолы и центром эритроцита больше толщины этой стенки, а значит, некоторое диффузионное сопротивление…
Интерпретация величины диффузионной способности легких для СО Теперь нам ясно, что измеряемая диффузионная способность легких для СО зависит не только от площади и толщины барьера между альвеолярным воздухом и кровью, но и от объема крови в легочных капиллярах. Кроме того, при заболеваниях легких на эту величину влияет неравномерность распределения диффузионных свойств, объема воздуха в альвеолах…
