Dead Space Ventilation: Function, Tasks, Role & Diseases

Plicní dýchání - také nazývané větrání- skládá se ze dvou složek: alveolární ventilace a ventilace mrtvého prostoru. Mrtvý prostor větrání je část dýchacích cest objem která se nepodílí na výměně uhlík oxid (CO2) pro kyslík (O2). Mrtvý prostor větrání dochází, protože objem vzduchu, který je v předřazeném systému dýchací trakt (nosohltanu, průdušnice a průdušek) se po inspiraci během následného výdechu přímo vydechne, aniž by došlo ke kontaktu s plicními sklípky.

Co je ventilace mrtvého prostoru?

Plicní dýchání- nazývaná také ventilace - se skládá ze dvou složek: alveolární ventilace a ventilace do mrtvého prostoru. The dýchací trakt nebo dýchací systém se skládá z plic nebo alveol, které tvořit funkční část dýchání a horní takzvaný mrtvý prostor, který se skládá z nosohltanu, průdušnice a průdušek. Funkční význam mrtvého prostoru spočívá především v úpravě inhalovaného vzduchu zahříváním - v extrémních případech také chlazením - a obohacením o voda páry až do nasycení, stejně jako při odfiltrování pevných látek (prachu) a patogenních choroboplodné zárodky. Dýchání není charakterizováno nepřetržitým proudem vzduchu plícemi, ale je charakterizováno střídavým systémem inhalace (inspirace) a výdech (expirace). Část vdechovaného vzduchu, která je po inspiraci ve mrtvém prostoru, je během následného výdechu znovu přímo vydechována, aniž by přišla do styku s alveoly. Větrání mrtvého prostoru zahrnuje také část dýchání odpovídající fyziologicky nefunkční části plíce, pokud taková část existuje. Může se jednat o plicní sklípky, které ztratily schopnost vyměňovat plyny kvůli nemoci nebo jiné expozici.

Funkce a úkol

Mrtvý prostor ventilace - alespoň anatomická ventilace mrtvého prostoru - vyplývá automaticky ze skutečnosti, že mrtvý prostor je naplněn inspirovaným vzduchem poté, co došlo k inspiraci, stejně jako alveoly plíce jsou. Jediný rozdíl je, že vzduch objem mrtvého prostoru se nemůže podílet na výměně plynu. To znamená, že inhalovaný a vydechovaný vzduch mrtvého prostoru se neliší kyslík a uhlík parciální tlak oxidu uhličitého, ale pouze při teplotě a relativní a absolutní vlhkosti. U zdravých lidí je funkcí ventilace mrtvého prostoru to, že anatomický mrtvý prostor slouží fyziologické kondici dýchacího vzduchu, pokud jde o teplotu a relativní vlhkost, stejně jako odfiltrování prachových zrn a patogenních choroboplodné zárodky. Když je tělo vystaveno vysokému zatížení s vysokým kyslík nastává potřeba a maximální ventilace, ventilace mrtvého prostoru poněkud zhoršuje maximální výkon plic, protože po výdechu stále zůstává vzduch v mrtvém prostoru, který již má nižší obsah kyslíku ve srovnání s okolním vzduchem s vyšším uhlík zároveň musí být z anatomických důvodů znovu inhalován obsah oxidu uhličitého. Ve fázi odpočinku, bez fyzické a duševní stres, ventilace mrtvého prostoru tvoří podstatnou část celkové ventilace. Objem vzduchu vdechovaného jedním dechem (objem dechu) během klidové fáze je asi 0.5 litru, z čehož asi 0.15 litru připadá na anatomický mrtvý prostor, což odpovídá 30%. Relativní příspěvek ventilace mrtvého prostoru k celkové ventilaci prudce klesá při vysokých výkonnostních požadavcích, protože respirační objem se může zvýšit na mnohem vyšší hodnotu, když se použije expirační a inspirační rezervní objem, zatímco absolutní objem mrtvého prostoru zůstává z anatomických důvodů téměř konstantní. Absolutní velikost funkčního mrtvého prostoru, včetně fyziologického mrtvého prostoru, lze vypočítat pomocí Bohrova vzorce. Podle tohoto vzorce je absolutní velikost objemu mrtvého prostoru, včetně fyziologického mrtvého prostoru, funkcí objemu dýchání a oxid uhličitý částečné tlaky inhalovaného a vydechovaného vzduchu.

Nemoci a zdravotní stav

Větrání mrtvého prostoru musí být vždy zvažováno ve spojení s alveolární ventilací, protože obě jsou čistě fyzicky příbuzné. Alveoly nelze naplnit vzduchem, aniž by vzduch nejprve prošel anatomickým mrtvým prostorem, byl temperován, přiveden na 100% relativní vlhkost a odfiltrování pevných složek, jako jsou prachové částice a možné choroboplodné zárodky. Pokud není vzduch vdechován hadičkou nebo tracheotomie (koniotomie). Stanovení funkčního objemu mrtvého prostoru však může poskytnout důkaz o přítomnosti alveolárního mrtvého prostoru, pokud je funkční mrtvý prostor odlišný od anatomického mrtvého prostoru. U lidí, kteří mají zdravý dýchací systém, není přítomný alveolární mrtvý prostor, takže anatomický mrtvý prostor je téměř totožný s funkčním mrtvým prostorem. Pokud se zjistí, že funkční mrtvý prostor výrazně překračuje anatomický mrtvý prostor z hlediska objemu, je to známka přítomnosti alveolárního mrtvého prostoru. To odpovídá diagnóze, že části alveolárního systému jsou nefunkční. Přítomnost někoho plicní emfyzém or plicní fibróza poté je podezření, že je způsobeno chronickými zánětlivými procesy intersticiální tkáně v oblasti alveol, což vede k nevratné destrukci alveolárních membrán. Plicní fibróza je vyvolán buď patogenními zárodky nebo škodlivými látkami, jako jsou anorganické nebo organické prachy (např. také spreje), jako nežádoucí vedlejší účinek určitých léků nebo zanecháním srdce selhání a mnoho dalších. Omezující nebo obstrukční poruchy ventilace, které interferují dýchání výsledek buď plíce onemocnění, dysfunkce dýchacího centra, onemocnění nebo poranění dýchacích svalů nebo anatomické problémy s mrtvým prostorem. Protože alveolární ventilaci nelze provádět nezávisle na ventilaci v mrtvém prostoru, ovlivňují ventilační poruchy vždy celkovou ventilaci bez ohledu na příčinu.