Функциональная диагностика дыхательной системы презентация

выделение СО2.

поступление воздуха в легкие
2) газообмен в легких


Внутреннее дыхание:

3) транспорт О2 и СО2 кровью

4) газообмен между кровью и тканями

5) тканевое дыхание - потребление тканями О2 и выделение СО2

ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ

к периферии (т.к увеличивается суммарный диаметр бронхов). Около 80% общего сопротивления потоку воздуха оказывают дыхательные пути с диаметром больше 2 мм.

Генерации разветвления дыхательных путей

сопротивление

перемещения потока воздуха в дыхательных путях
Растяжимость и эластичность: легких и грудной клетки
Работа дыхательного центра
Диффузионная способность легких

Для внутреннего дыхания:
Способность крови переносить О2 и СО2
Работа систем поддержания кислотно-основного равновесия

полости
Растяжение легких
Отрицательное Р в легких
Воздух входит в легкие

АКТ ВДОХА

V/Q

лёгочных капиллярах

легочных (дыхательных) объемов,
Непрямые методы определения остаточного объема и функциональной остаточной емкости
Пневмография – регистрация дыхательных движений грудной клетки,
Пик-флоуметрия – измерение скорости воздушного потока в дыхательных путях
Измерение давлений: - внутрилегочного, внутриплеврального, внутригрудного; растяжимости (compliance) легких:
плетизмография, пневмотахометрия
Пробы с задержкой дыхания
Методы оценки структуры дыхательного аппарата (рентгеноскопия, бронхоскопия, торакоскопия)

Посмотреть
спирометры открытого,
закрытого типа - картинки

объем дыхания (МОД) = ДО х ЧД = 8 - 9 л
3. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) – объем воздуха, проходящий через легкие за мин. при максим. глубине и частоте дыхания (≥90 циклов в мин) = 70-120 л/ мин
4. Дыхательный альвеолярный объем (ДАО) =
= ДО – объем мертвого пространства = 500-150=350мл
5. Минутная альвеолярная вентиляция легких = ДАО х ЧД
6. Коэффициент вентиляции альвеол = ДАО/ФОЕ = 350/2500 = 1/7

Основные показатели вентиляции легких

* на возраст в годах) х рост в см
ДЖЕЛ для женщин = (21,78 - 0,101 * на возраст в годах) х рост в см
За отклонение от нормы принято считать снижение ЖЕЛ > 20%.

ФЖЕЛ — при форсированном выдохе: обычно меньше ЖЕЛ, т.к. больше сопротивление воздухоносных путей
ОФВ1 — объём форсированного выдоха за первую секунду маневра форсированного выдоха.
Отношение ОФВ1/ФЖЕЛ (в %) — индекс Тиффно  — чувствительный индекс для диагностики повышенного сопротивления дыхательных путей.
В норме >75% (70% - 75% пограничные значения).

Основные показатели, оцениваемые при проведении спирометрии

объемная скорость — скорость воздуш-ного потока в момент выдоха определенной доли ФЖЕЛ (чаще всего 25%, 50% и 75 % ФЖЕЛ, в норме > 80% от должной).

Определение показателей скорости перемещения
потока воздуха:
по кривой «поток – объем»,
пик-флоуметрия,
пневмотахография

Скорости потоков воздуха
во время форсированного выдоха – показатель сопротивления

выдоха (л/c) (коррелирует с ОФВ1).
Используется для оценки сопротивления в нижних дыхательных путях. Снижение скорости перемещения воздуха во время выдоха свидетельствует о наличии обструкции (сужения) дыхательных путей.
Преимущества: портативность, простота, возможность использования для домашнего мониторинга.

потоку на уровне крупных бронхов (более точен, чем ОФВ1)

Пневмотахограф регистрирует изменения давления воздушного потока, возникающего в процессе дыхания, с помощью мембранного манометра.

колебания грудной клетки во время дыхательного цикла.

Позволяет определять:
ВСЕ объемы и емкости легких, в том числе остаточный объем, ФОЕ
бронхиальное сопротивление
Растяжимость (compliance) легких

объем газовой среды. Пациент через дыхательную трубку дышит внешним воздухом. Посредством заслонки можно полностью перекрыть поток воздуха.
При закрытой заслонке измеряют давление газовой смеси в дыхательной трубке (давление в полости рта Рр - эквивалент внутриальвеолярного давления), что соотносится с дыхательным объемом. На вдохе давление в камере увеличивается (т.к. расширяется грудная клетка).
При открытой заслонке с помощью пневмотахометра можно измерить объемную скорость потоков вдоха и выдоха и вычислить легочные объемы.

 plethysmography alone or in conjunction with other methods has been used to measure lung volumes, lung compliance, and airway resistance (21,28, 144). Plethysmography is conventionally categorized as pressure or volume plethysmography. The pressure plethysmograph chamber is a constant volume chamber that is sealed to the atmosphere. Chest compression and relaxation accompanying respiration creates pressure changes that are related to tidal volume. Flow is deduced from the derivative of the volume-time curve.
In contrast, the volume plethysmograph is open to the atmosphere and connected to a spirometer for flow measurement (134).  

Для определения ФОЕ
заслонку закрывают в момент завершения спокойного выдоха, далее попытка вдоха.
ФОЕ=(Vвв - Vн)*Рвв/ (Рн-Рвв)

V – объем камеры
P – внутриальвеолярное давление
н – начальное, перед вдохом
вв – на высоте попытки вдоха

сопротивление дыхательных путей (лучше выявляются небольшие степени сужения бронхиального дерева)
проводимость дыхательных путей – обратна сопротивлению
специфическую проводимость дыхательных путей - проводимость дыхательных путей, отнесенная к единице объема легких.
традиционные показатели спирометрии
диффузионную способность легких -
степень вымывания азота (при оценке остаточного объема методом разведения газа)
Compliance (податливость) легких
окклюзионное давление.

смешивается с газом в легких (в течение 7-10 мин дыхания в закрытый спирометр). На основании концентраций газов после перемешивания рассчитывают остаточный объем.

 Метод разведения гелия. Спирометр закрытого типа заполняется специальной газовой смесью, состоящей из О2  и гелия. (общий объём специальной смеси равен  Vsp, объёмная доля гелия  F(He)1  10 об%) . При дыхании молекулы гелия специальной смеси постепенно равномерно распределяются между обычной смесью газов, занимавшую ФОЕ легких (находившуюся там до обследования) и специальной смесью, находящейся в спирометре. После 7-10 мин дыхания содержание гелия в газовых смесях лёгких и спирометра выравнивается. С помощью газоанализаторов измеряют содержание гелия  F(He)2 . Допустим,  F(He)2 = 5 об% (5мл Не на 100 мл смеси). ФОЕь лёгких оценивают смеси). ФОЕь лёгких оценивают исходя из условия смеси). ФОЕь лёгких оценивают исходя из условия, что общее количество гелия =V*F , должно быть одинаковым как в специальной смеси газов, так и в смеси, образующейся после перемешивания специальной смеси с обычной дыхательной смесью газов, находящейся в лёгких перед обследованием. Vsp · F(He)1=(Vsp + Vфое) · F(He)2 .
Метод вымывания азота. обследуемый начинает дышать из закрытой ёмкости спирометра чистым О2. Во время дыхания в течение 7-10 минут вместе с обычной выдыхаемой смесью газов в спирометр переходят молекулы азота, содержащиеся в обычной дыхательной смеси газов, содержавшейся в лёгких до обследования. Зная объём выдыхаемой смеси газов, начальное содержание азота N2 в легких и конечное содержание азота N2 в спирометре, можно, как и в обследовании с гелием, оценить ФОЕ
     

ФОЕ = Vспир(FHEдо- FHEпосле)
FHEпосле

С=∆V/∆Pтрансмур
Эластичность (elastance) - способность легких возвращаться после растяжения в исходное состояние = 1/C.

Сопротивление (resistance) – отношение давления воздуха в дыхательных путях к объемной скорости потока = ∆P/Flow, измеряется в см.рт.ст/(л.сек)

мышц
положения тела
степени мышечной релаксации

Высокий комплайнс: снижение эластической сопротивляемости на вдохе (ранние стадии эмфиземы легких, хронический обструктивный бронхит)

Низкий комплайнс: гипоплазия, отек легких, пневмоторакс и др

вдоха.

2. Проба Генчи – задержка после максимального выдоха

Алгоритм:
Стоя, определение ЧСС за 1 мин
Глубокий вдох-выдох (1-3 цикла)
Глубокий вдох (или выдох):
Задержка дыхания (рот закрыт, нос зажат пальцами)
После задержки определение ЧСС за 1 мин

Показатели реактивности кардио-респираторной системы:
1) Длительность задержки
(Нормы: для пробы Штанге 30-60 с, Генчи 20-40 с)
2) Индекс реактивности = ЧССдо/ЧCCпосле

На длительность задержки влияет
много факторов, в т.ч. Психические –
Беспокойство, тревожность

систему - ↑ ЧСС
усиливает влияние вагуса на сердце - ↓ ЧСС

Раздувание легких на вдохе – активация механорецепторов:
4) стимуляция выдоха
5) торможение влияния
вагуса на сердце - ↑ ЧСС

Повышение АД при активации
симп.системы – активация барорецепторов:
6) усиливает влияние вагуса на сердце,снижает симп.влияния - ↓ЧСС

сила диффузии

- P2) → DM = V/(Р1-Р2)

DM - диффузионная способность мембраны;
(P1 - P2) - градиент парциального давления газов по обе стороны мембраны.

Диффузионная способность легких - количество газа (О2, в клинике СО), проникающее через аэрогематический барьер за 1 мин на 1 мм рт. ст. градиента давления.

СО).

Метод одиночного вдоха:
обследуемый один раз вдыхает смесь газов (0,3% СО, 10% Не) и задерживает дыхание на 10 с.
Рассчитывают скорость вымывания СО из альвеолярного воздуха за это время. Равновесный метод:
обследуемый дышит газовой смесью (0, 1% СО) до тех пор, пока не установится равновесие между содержанием СО в альвеолярном газе и крови (примерно 0,5 мин). Далее в течение короткого интервала времени по концентрации СО в альвеолярном газе измеряют постоянную скорость вымывания этого вещества.

Концентрацию СО во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе обычно определяют с помощью инфракрасного газоанализатора.

После 10-сек задержки дыхания исследуемому предлагается сделать форсированный выдох. Предварительно были определены ЖЕЛ и ОО.
Исходную альвеолярную концентрацию
СО вычисляют по концентрации гелия в пробе выдыхаемого газа, поскольку гелий нерастворим, его разведение в альвеолярном воздухе равно разведению СО до начала его поглощения кровью. 

СО (мл), переносимого за 1 мин,
PACO – парциальное давление СО в альвеолах (мм. рт. ст.) (РСО в крови настолько мало, что им можно пренебречь).

В покое диффузионная способность легких для СО = около 25 мл/мин-мм рт. ст., при нагрузке увеличивается в два-три раза.
Для О2= DCO х 1,23 

определение насыщения гемоглобина кислородом,
Построение сатурационных кривых, характеризующих содержание О2 и СО2 в крови,
Построение кривой диссоциации оксигемоглобина

– 4 %)

В соединении с Нb
(НbО2)

Транспорт О2

Кислородная емкость крови - максимальное количество кислорода, которое может связать кровь при полном насыщении гемоглобина кислородом.

электродов.
О2 восстанавливается на катоде, возникает ток. Величина тока прямо пропорциональна концентрации О2 в растворе электролита внутри зонда.

Полярография – метод определения парциального напряжения О2 в крови или внутри органов.

Инвазивный –
in vitro, в специальной кювете, в которую вводится проба крови.

Неинвазивный –
с помощью накожного датчика: через специальные мембраны датчика происходит избирательная диффузия О2 или СО2 с последующим их анализом полярографическим сенсором.

К достоинствам мультигазового (кюветного) анализатора относится высокая точность измерения содержания газов, возможность помимо регистрации кислорода и двуокиси углерода получить весьма ценную информацию о кислотности крови, ее буферной системе, концентрации электролитов.

спектры поглощения оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина).

Неинвазивный.

Оксигемометр состоит из ушного датчика с полупроводниковыми фотоэлементами (фотометра) и измерительного блока со шкалой, градуированной в процентах насыщения кислородом.

оптические анализаторы по принципу анализа подразделяются на регистрирующие поглощение (абсорбционные) и отражение (отражательные) части измененной мощности волны после прохождения ее через исследуемый объект. В приборе анализируется поглощение (абсорбция), или отражение световой волны различного частотного спектра окисленным гемоглобином и редуцированным (восстановленным, дезокси) гемоглобином.

Оксигемография - графическая регистрация насыщения крови кислородом. Кривая насыщения - оксигемограмма.

В оксигемометрию в широком смысле как насыщение крови О2 в крови включают также и полярографию

при увеличении рСО2, t0, H+, АТФ, 2,3-дифосфоглицерата

Сдвиг влево – легче насыщение кислородом

легкие

ткани

Отдача О2 тканям