РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЗОВ И КРОВИ В ЛЕГКИХ

Газообмен зависит не только от абсолютной величины альвеолярной вентиляции, но и от соотношения между вентиляцией и легочным кровотоком (v_a/q).

У здорового взрослого человека в условиях основного обмена отношение: вентиляция/кровоток составляет ⁴/₅, так как альвеолярная вентиляция равна приблизительно 4 л/мин, а легочный кровоток — 5 л/мин. Даже у здорового человека при спонтанном дыхании сотни миллионов альвеол, составляющих легкое, вентилируются неравномерно: в любой момент одни группы альвеол и целые участки лег­кого вентилируются меньше, а другие — больше. Нерав­номерность вентиляции особенно выражена при некото­рых заболеваниях легких, сопровождающихся уменьшени­ем просвета бронхов и бронхиол в отдельных участках легкого, например при бронхиальной астме, эмфиземе, опу­холях легкого и т.д.

Неравномерность распределения относится и к легоч­ному кровотоку. Wearn с соавт. (1934) установили, что в любой момент кровь поступает только в часть легочных капилляров. У здорового взрослого человека в состоянии покоя объем крови в легких и кровоток распределяются не равномерно, а под действием силы тяжести, которая, по мнению А.П. Зильбера (1971), является «основой физио­логического механизма регионарного распределения функ­ций легких». Таким образом, в различных положениях те­ла больший объем кровотока поступает в соответствующие нижележащие участки легких. Однако также распределя­ется и дыхательный объем, поэтому в состоянии покоя и в положения стоя вентиляция и кровоток соответствуют друг другу в определенных частях легких. Некото­рые патологические состояния легких (пневмония, отек легкого, пневмоторакс, эмболия и тромбоз ветвей легочной артерии), изменения положения тела и ряд других факто­ров обусловливают меньшее или большее кровоснабже­ние различных групп альвеол.

Легочные шунты. Общий, физиологический, шунт (Qs) определяется как часть сердечного выброса крови, которая не участвует в легочном газообмене и возвраща­ется не обогащенной кислородом в левое предсердие в ви­де венозной примеси к артериальной крови. Общий шунт делится на постоянные (анатомические) и непостоянные (функциональные, или капиллярные) шунты. У здорового взрослого человека сброс крови через анатомические шун­ты не превышает 2 — 4%. Однако у больных с легочным сердцем, особенно в стадии декомпенсации, шунтирование через внутрилегочные артериовенозные анастомозы может достигать 25 — 30% сердечного выброса.

Функциональные шунты делят на полные и неполные. При полных шунтах кровь, проходящая через альвеоляр­ные капилляры, не меняет газового состава и не артериализуется. Это наблюдается при альвеолярном ателектазе, при котором альвеолы полностью не вентилируются, но сохраняют кровоток. Ателектаз может быть вызван закупор­кой бронхов с последующим всасыванием альвеолярного газа, но чаще он является результатом первичного кол­лапса альвеол. Нельзя считать, что ателектаз (особенно если он несвежий) всегда сопровождается полным шун­том. Объем и распределение легочного кровотока в боль­шинстве зависят от давления в легочных артериях и ве­нах, а последнее в свою очередь — от давления воздуха в различных участках легких. Кроме того, существует так называемый альвеоловаскулярный рефлекс, вызывающий уменьшение перфузии в слабовентилируемых участках лег­ких [Rossier, Buhlmann, 1954]. В конечном итоге от описанного выше зависит, будет ли ателектазированный участок функционировать как шунт или станет «бездейст­вующей единицей».

При неполных функциональных шунтах, возникающих вследствие гиповентиляции достаточно перфузируемых альвеол, кровь, протекающая через гиповентилируемый участок, артериализуется не полностью; в таких случаях возникает эффект так называемого венозного примешивания.

Нарушения в распределении вентиляции и кровотока, аналогичные приведенным выше, могут касаться не всего легкого, а отдельных его частей. На практике чаще встре­чаются такие ситуации, когда в одном и том же легком могут существовать участки как с нормальным, так и с на­рушенным отношением: вентиляция/кровоток. Тем более это возможно при совместной функции обоих легких, в ко­торых имеется множество переходных состояний с самым разнообразным соотношением между вентиляцией и кровотоком. Поэтому практически важно рассмотреть суммарное влияние диспропорции соотношения вентиляция/крово­ток на газовый состав крови, поступающей в левое пред­сердие. Будут рассмотрены случаи, когда общая венти­ляция и общий легочный кровоток нормальны, когда в альвеолы поступает смесь газов, соответствующая (по крайней мере в отношении кислорода и углекислого газа) газовому составу воздуха, и когда процессы диффузии нормальны.

Чрезмерная вентиляция (т.е. относительно недостаточ­ное кровоснабжение) некоторых участков легкого не мо­жет существенно увеличить нормальное содержание кис­лорода в крови, оттекающей от этих участков, так как кислородная емкость крови при данном парциальном давлении кислорода в альвеолах постоянна и ограниченна. Иными словами, гемоглобин крови не может быть насы­щен кислородом более чем на 100%, а растворение кисло­рода в плазме возможно лишь при повышении парциального давления кислорода в альвеолах. Относительно недо­статочная вентиляция других участков легкого приводит к недостаточному насыщению кислородом крови, оттекаю­щей от этих участков.

Недостаточное насыщение кислородом смешанной арте­риальной крови легочной вены и явится суммарным эф­фектом неравномерности распределения крови.

Неравномерность распределения вентиляции и кротовока по-разному влияет на выделение углекислого газа и на­сыщение кислородом, поскольку в относительно гипервентилируемых участках легкого кровь легочных капилляров освобождается от углекислого газа в большей степени, чем в норме. В гиповентилируемых участках элиминация угле­кислого газа из крови уменьшается. Смешанная кровь, оттекающая по легочной вене, может иметь несколько бо­лее высокое, чем в норме, содержание углекислого газа. Однако избыток углекислого газа не так значителен, как недостаток кислорода в тех же условиях. Если же разме­ры гиповентилируемых участков невелики, то содержание углекислого газа в крови легочной вены можно считать практически нормальным.