11. Fizjologia oddychania 247
stanie zastąpione przez paC02 obowiązuje następujące:
VD |
paC02 - pEC02 |
VE |
paC02 |
VD = |
VE(paC02 - pEC02) |
paC02 |
Ponieważ N2 nie bierze udziału w wymianie gazowej, wyższe zużycie 02 w porównaniu z C02 prowadzi do nieznacznego wzrostu stężenia N2 w powietrzu wydechowym. Stosunek wentylacji wdechowej do wydechowej można więc uzyskać na podstawie stosunku stężenia azotu wdechowego i wydechowego:
02 w sposób ciągły jest pobierany z powietrza pęcherzykowego do krwi, podczas gdy jednocześnie tworzony w procesie przemiany materii C02 jest wydzielany do powietrza pęcherzykowego. Pobrany tlen musi być zastąpiony, a utworzony C02 musi być wydalony. Odbywa się to dzięki wentylacji pęcherzykowej, cyklicznemu procesowi wdechu i wydechu. W czasie wdechu płuca otrzymują świeże powietrze, w czasie wydechu usuwany jest z organizmu C02.
Współczynnik oddechowy. Stosunek wytwarzanego C02 do zużywanego 02 jest określany jako współczynnik oddechowy. W przeliczeniu na warunki standardowe zużycie tlenu u dorosłego w spoczynku wynosi 280 ml/min, produkcja C02 -230 ml. Wynika z tego współczynnik oddechowy równy 0,82, to znaczy, że więcej tlenu wchłania się do krwi z pęcherzyków niż oddawanego C02 z krwi do pęcherzyków. Odpowiednio objętość wydychana jest nieznacznie mniejsza niż wdychana.
Stężenia 02 i C02 w pęcherzykowej mieszaninie gazów można obliczyć wykorzystując zużycie 02 do krwi, V02 i wydzielanie C02 z krwi.
Wytwarzanie C02. Powietrze wdechowe właściwie nie zawiera C02. Dlatego wydzielanie C02 przez płuca (VC02) można obliczyć z wydechowej wentylacji minutowej (VE = VT x f) i stężenia C02 w powietrzu wydechowym, FEC02.
Wytwarzanie C02, VC02 = VE x FEC02.
Zużycie 02. Zużycie 02 przez krew (V02) wylicza się z różnicy między ilością 02 wprowadzoną do pęcherzyków (F|Cb x V,) a ilością wydychaną (Fe02xVe):
Zużycie 02, V02 = (F,Q2x V,) - (FEQ2x VE).
W praktyce poprawka na azot, czyli różnica pomiędzy wdechową a wydechową wentylacją, może być pominięta.
Z wzoru na wytwarzanie C02 i pobieranie 02 można wyliczyć skład pęcherzykowej mieszaniny gazów. Według tego wynika:
Skład pęcherzykowej mieszaniny gazów w czasie oddychania w spoczynku: stężenie 02, FA02 = 0,13 (13 %obj.), stężenie C02, FAC02 = 0,056 (5,6 %obj.), stężenie azotu = 0,76 (76 %obj.).
Pęcherzykowe stężenia 02 i C02 zależą od zużycia 02 i wytwarzania C02 oraz wielkości wentylacji pęcherzykowej.
Stężenia gazów w powietrzu wydechowym mogą być zapisywane za pomocą przyrządów szyb-korejestrujących. Pomiar C02 wykonuje się za pomocą absorpcji podczerwonej lub spektrometrii masowej, pomiar 02 wykonuje się paramagnetycznie lub również za pomocą spektrometrii masowej.
8.4.1 Przeliczanie objętości gazów
Z prawa gazów wynika, że objętość V gazu zależy nie tylko od liczby cząsteczek n, lecz także od ciśnienia p, temperatury T i ogólnej stałej gazowej R (p x V = n x R x T). Należy także uwzględnić ciśnienie pary wodnej, pH20.
_ n x R x T P
Dlatego przy określaniu objętości muszą być podawane warunki pomiaru. Rozróżnia się następujące warunki pomiaru:
- Warunki STPD (standard temperaturę, pres-sure, dry). Są to fizykalne warunki prawidłowe: T = 273 K, p = 760 mmHg (101 kPa) i pH20 = 0 (suchy gaz). V02 i VC02 są przeliczane dla tych warunków.
- Warunki BTPS (body temperaturę, pressure, saturated). W tym wypadku chodzi o warunki