Почему при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ кратко

Обновлено: 03.07.2024

Оксигемография во время задержки дыхания. Кислотно-щелочное равновесие

Важным тестом является оксигемография во время задержки дыхания (Е. М. Крепе, 1959). На оксигемограмме, записанной во время задержки дыхания, выделяют отрезки АБ, БВ, ВГ и ГД, соответствующие промежуткам времени от момента задержки дыхания до начала падения насыщения, до начала его подъема после возобновления дыхания и до момента возврата насыщения к исходному уровню.

Отрезок АБ соответствует той части апное, в продолжение которой насыщение артериальной крови кислородом удерживается еще на исходном уровне. Ценность измерения отрезка АБ обусловливается тем, что его величина представляет собой абсолютно объективный показатель, не зависящий от волевого усилия исследуемого, тогда как продолжительность задержки дыхания в целом представляет меньшую ценность, поскольку она в значительной степени зависит от тренированности и волевых качеств исследуемого. Недостатком данной методики является низкая скорость лентопротяжного механизма у оксигемографа 0-36М (максимальная — 10 мм/мин.), что затрудняет точное измерение отрезков оксигемограммы во время задержки дыхания.

Путем сочетания оксигемографии и пробы с выключением вентиляции легкого во время бронхоспирометрии удается оценить функциональные резервы каждого легкого, что особенно важно при определении допустимости пульмонэктомии у больных с низкими общими компенсаторными способностями внешнего дыхания.

Практически важным является также регистрация изменений насыщения крови кислородом при физических нагрузках. У здорового человека при физической нагрузке степень насыщения крови кислородом падает в среднем с 96 до 94%, но восстанавливается до исходных цифр уже в течение первой минуты отдыха (И. И. Лихницкая, 1962). Проведенное в клинике общей хирургии I ММИ им. И. М. Сеченова изучение особенностей изменения оксигемограммы и спирограммы при физической нагрузке (Л. С. Нахутин, 1966) позволило уточнить оценку критерия функциональной операбельное™ у больных с низкими резервами внешнего дыхания.

Непрерывное определение насыщения крови кислородом путем оксигемометрии (оксигемографии) дает возможность провести сравнительную оценку эффективности различных видов обезболивания при операциях на легких (В. И. Стручков, В. С. Васильев, О. А. Долина, 1959), при бронхоскопии (Г. И. Лукомский, 1960).

Кислотно-щелочное равновесие. Соотношение катионов и анионов в организме определяется как легочным тканевым газообменом, так и другими видами обмена веществ. Кислотно-щелочное равновесие принято выражать концентрацией водородных ионов — рН, постоянство которой регулируется рядом буферных систем организма.

Постоянство рН является одной из основных констант организма, колеблющейся в очень узких пределах (между 7,35 и 7.45—слабощелочная реакция), причем значения рН 7 и 8 являются крайними патологическими пределами, за которыми наступает смерть (Blaja и Crivda, 1962). Кислотно-щелочное равновесие поддерживается множеством постоянно динамически изменяющихся систем в организме. Поэтому можно полностью согласиться с Blaja и Crivda, что нигде лучше, чем в кислотно-щелочном равновесии, нельзя применить афоризм: жизнь является совокупностью постоянных величин, защищаемой системой переменных величин.

Так как легочный газообмен является одним из основных факторов, определяющих кислотно-щелочное равновесие в организме, изучение показателей кислотно-щелочного баланса может рассматриваться в качестве раздела, пограничного с функциональным исследованием внешнего дыхания. Поэтому совершенно очевидным является необходимость изучения кислотно-щелочного равновесия в хирургии легких.

Главной буферной системой плазмы крови является карбонатный буфер — ассоциация угольной кислоты и ее натриевой соли (бикарбоната). К буферным системам плазмы относятся также фосфатный буфер — ассоциация одно-, двух- и трехзамещенного фосфата натрия; белки плазмы, регулирующие рН за счет своей амфотерности. Основная буферная система эритроцитов — соотношение оксигемоглобина и восстановленного гемоглобина.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Информацию из данного раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. В случае боли или иного обострения заболевания диагностические исследования должен назначать только лечащий врач. Для постановки диагноза и правильного назначения лечения следует обращаться к Вашему лечащему врачу.

Нарушение ритма дыхания: причины, заболевания, при которых развивается, методы диагностики и лечения.

Определение

Дыхание – это совокупность физиологических процессов, конечной целью которых является доставка и потребление кислорода, а также вывод углекислого газа.

К органам дыхания относятся дыхательные пути и легкие. Кроме того, в процессе дыхания принимают участие мышечная и нервная системы. Благодаря диафрагме, межреберным и некоторым другим мышцам выполняются дыхательные движения, происходит изменение объема грудной клетки, что является необходимым условием для расправления и спадания легочной ткани на вдохе и выдохе. В центральной нервной системе, а именно в продолговатом мозге, расположен дыхательный центр. Ключевая особенность функционирования дыхательного центра состоит в автоматическом зарождении в нем импульсов – то есть человек не задумывается о том, что ему нужно сделать вдох. В то же время активность дыхательного центра может быть подавлена вышерасположенными отделами головного мозга, например, человек может произвольно задержать дыхание при нырянии.

Разновидности нарушения ритма дыхания

Выделяют следующие виды дыхания:

эупноэ – нормальный ритм дыхания (у здорового взрослого составляет около 14–18 дыхательных движений в минуту);
гиперпноэ – глубокое и частое дыхание, отмечается при мышечной работе, эмоциональном напряжении, тиреотоксикозе, анемии, ацидозе, снижении содержания кислорода во вдыхаемом воздухе;
тахипноэ – повышение частоты дыхательных движений вследствие выраженной стимуляции дыхательного центра при гиперкапнии, гипоксемии; наблюдается при повышении температуры тела, застое в легких и т.п.;
брадипноэ – снижение частоты дыхательных движений, которое возникает при поражении и угнетении дыхательного центра на фоне гипоксии, отека, ишемии и воздействия наркотических веществ;
апноэ – временная остановка дыхания (считается крайней степенью выраженности брадипноэ);
дыхание по типу Чейна–Стокса - характеризуется чередованием групп дыхательных движений с нарастающей амплитудой и периодов апноэ;
дыхание по типу Биота - характеризуется чередованием периодов апноэ с группами дыхательных движений равной амплитуды;
дыхание Куссмауля – шумное и глубокое дыхание, для которого характерны отдельные судорожные сокращения основной и вспомогательной дыхательной мускулатуры. Этот тип дыхания свидетельствует о значимой гипоксии головного мозга.

На дыхательный центр могут напрямую воздействовать некоторые токсичные для головного мозга вещества, циркулирующие в крови.

Нарушения работы дыхательного центра происходят в результате структурных изменений в соответствующей области мозга при инсультах, отеке головного мозга и т.д.

Заболевания, вызывающие нарушение ритма дыхания

Среди заболеваний, приводящих к накоплению в крови токсичных веществ, которые впоследствии могут раздражать или поражать дыхательный центр, стоит упомянуть следующие:

сахарный диабет в стадии декомпенсации, когда в крови накапливаются продукты углеводного обмена; встречается в дебюте ранее не диагностированного сахарного диабета или при недостаточном контроле заболевания при инсулинотерапии и сахароснижающей терапии;
печеночная недостаточность, развивающаяся остро на фоне гепатитов (вирусной, алкогольной, аутоиммунной этиологии и др.), токсического поражения печени (например, при отравлении парацетамолом), а также хроническая интоксикация при печеночной недостаточности на фоне цирроза. Токсическое поражение головного мозга при заболеваниях печени связано в первую очередь с тем, что патологически измененная печень не способна выполнять барьерную функцию (задерживать и нейтрализовать вредные вещества), в связи с этим токсины накапливаются в крови;
почечная недостаточность, которая может манифестировать остро или иметь длительное хроническое течение, развивается на фоне воспалительных заболеваний (гломерулонефрита, тубулоинтерстициального нефрита и др.), токсического поражения почки (например, канальцевого некроза) и других заболеваний;
тяжело протекающие инфекционные заболевания могут вызывать выраженную интоксикацию или приводить к непосредственному поражению головного мозга, например при вирусных или бактериальных энцефалитах.

Структурные изменения в головном мозге отмечаются при инсультах (остром нарушении мозгового кровообращения по причине кровоизлияния или закупорки сосудов головного мозга тромбом), при новообразованиях, отеке головного мозга.

Отдельно стоит упомянуть синдром Пиквика, развивающийся у пациентов с выраженным ожирением, одним из проявлений которого являются эпизоды остановки дыхания во время сна.

К каким врачам обращаться при нарушении ритма дыхания

Нарушение ритма дыхания является грозным симптомом, поэтому часто первым специалистом, оказывающим помощь пациенту, становится врач скорой помощи или врач-реаниматолог.

Если нарушение ритма дыхания не несет угрозы жизни, то диагностические мероприятия проводит терапевт , педиатр или врач более узкой специальности: эндокринолог , гепатолог (специалист по заболеваниям печени), нефролог (специалист по заболеваниям почек), токсиколог, инфекционист и др.

Диагностика и обследования при нарушении ритма дыхания

Диагностика начинается с опроса пациента, в ходе которого врач устанавливает возможные причины и факторы риска развития аритмичного дыхания.

Лабораторные исследования включают определение уровня глюкозы в крови, газов артериальной крови и кислотно-основного состояния КОС крови.

Материал для исследования Сыворотка или плазма крови. Если нет возможности центрифугировать пробу через 30 минут после взятия для отделения сыворотки/плазмы от клеток, пробу берут в специальную пробирку, содержащую ингибитор гликолиза (флюорид натрия). Синони.

Эволюционно сложилось так, что для жизнедеятельности человека необходим кислород. Как доставить его к органам и тканям? Сегодня говорим о дыхательной системе и особенностях её функционирования.

Как всё устроено?

Дыхательная система представлена целым рядом анатомических образований. Классификационно их подразделяют на дыхательные пути (верхние и нижние) и дыхательные органы. Верхние дыхательные пути - это полость носа, носовая и ротовая часть глотки. Нижние - гортань, трахея и бронхи. К дыхательным органам относят легкие. В обиходе и по факту, говоря об органах дыхания человека, могут подразумеваться отдельные анатомические образования и дыхательных путей. Например, гортань, трахея - это не только часть нижних дыхательных путей, но и самостоятельные органы.

Но как кислороду дойти до конечных целей - органов? Снаружи альвеола покрыта сетью мелких кровеносных сосудов, по которым непрерывно течет кровь. Одна из разновидностей клеток крови - эритроциты, заполненные веществом гемоглобином. Именно он и осуществляет перенос газов в организме.

Определенную роль в процессе дыхания играет отрицательное внутриплевральное давление.

Процесс дыхания человека сложен и регулируется различными способами. Рассмотрим некоторые из них.

За дыхание отвечает дыхательный центр - скопление нервных клеток в продолговатом мозге.

Поток нервных импульсов идет к мышцам, отвечающим за вдох, задавая им определенный размах движений. У дыхательного центра имеется автоматия: приблизительно раз в четыре секунды здесь возникает возбуждение, стимулирующее мышцы, обеспечивающие вдох. Затем оно сменяется торможением, мышцы вдоха расслабляются - происходит выдох. Ритмичная смена этих состояний - врожденное свойство.

Частота и глубина дыхания зависит от интенсивности процессов окисления, происходящих в организме. Физическая нагрузка приводит к увеличению поглощения кислорода и повышению концентрации в тканях и крови углекислого газа. Последний через кровь активирует работу дыхательного центра, и, как следствие, усиливается сокращение дыхательных мышц. Это позволяет быстрее удалить избыток углекислого газа и восполнить недостаток кислорода.

Не на пользу телу: что вредит нашей дыхательной системе?

Человек сформировался в условиях с определенным содержанием кислорода. Однако для оптимального процесса дыхания необходимо не только само его наличие, но и определенные характеристики вдыхаемого воздуха. Их обеспечивают наши дыхательные пути, поэтому к легким - в норме - поступает очищенный, увлажненный и согретый воздух.

На любой из этих параметров могут воздействовать изменения окружающей среды.

Чистота. Пыль различного происхождения, выхлопные газы автомобилей, выбросы вредных веществ в атмосферу, табачный дым, шерсть животных, пыльца растений. Список можно было бы продолжить.

Увлажненность. Наверняка многим знакомо чувство сухости и першения в горле в помещениях в зимнее время года, особенно поутру. Причина до банальности проста: отопление в квартирах и домах пересушивает воздух, который затем сушит слизистые оболочки дыхательных путей. В результате повышается восприимчивость их к инфекции.

Читайте материал по теме: Чем отличаются ОРВИ и ОРЗ?

Низкая температура. Дышать через нос, а не через рот, советуют не просто так: помимо очищения и увлажнения, слизистая носовой полости согревает проходящий транзитом воздух.

Среди других факторов, способных нанести вред нашим органам дыхания - многочисленные инфекции. ОРВИ, бактерии, грибки - все эти представители микромира способны вызывать различные заболевания.

Когда дышать тяжело. Что говорит статистика?

Пневмония, острый ларингит, трахеит и бронхит. По данным министерства здравоохранения РФ наиболее распространенные заболевания среди взрослых связаны с дыхательной системой.

Сохраняют актуальность бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), рак и туберкулез легких.

А над нами - километры воды, а над нами бьют хвостами киты…

Сколько воздуха в день вдыхает человек?

Давайте посчитаем. В норме в покое объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого взрослым человеком при одном дыхательном цикле, составляет 500 мл, а частота дыхания у него - от 16 до 20 (во время сна - до 12). Таким образом, в покое в минуту человек вдыхает от 8 литров воздуха, а в течение суток - около 11 500 литров (с поправками на частоту дыхания во время сна - соответственно меньше).

Сколько человек может не дышать?

Ответ на этот вопрос зависит от многих факторов. Находится ли человек в покое или двигается? Какова температура окружающей среды? И т.д.

Итак, сколько может не дышать человек? Диапазон колебаний составляет от менее чем 1 минуты до нескольких минут. Один из мировых рекордов принадлежит датскому ныряльщику Стигу Северинсену - 22 минуты. Правда, перед своей попыткой он почти 20 минут активно дышал чистым кислородом. Ткани организма обогатились этим газом и одновременно снизилось содержание углекислоты.

Критичен не только дефицит кислорода, но и избыток углекислого газа. При невозможности организма избавиться от углекислоты через легкие, начинает увеличиваться ее содержание в крови. Возможно нарушение ориентации, спазмы в мышцах, учащенное сердцебиение, потеря сознания и смерть.

Что будет, если часто задерживать дыхание?

Исходя из описанного выше, в зависимости от частоты и длительности задержек в организме может постепенно накапливаться углекислый газ. При выходе его за границы нормы и сравнительно длительном сохранении этого состояния возможны пагубные влияния на здоровье.

Обычно после ощутимой задержки дыхания и закономерном повышении уровня углекислоты отмечается углубление дыхания: организм удаляет ее избыток и стремится получить кислород.

Лечебное дыхание

На пользу стройности

Существуют методики для похудения, основанные на различных способах дыхания - например бодифлекс, оксисайз.

Мнения ученых по поводу снижения веса с помощью только дыхательных упражнения противоречивы. Кроме того, необходимо помнить, что слишком глубокие вдохи и выдохи могут нарушить равновесие между кислородом и углекислым газом. Это может вызвать головокружение, а у кого-то и обморок.

Поэтому перед началом такой практики необходимо посоветоваться с врачом, в том числе и особенно если имеются какие-то проблемы со здоровьем.

Вдох, выдох, покой

Схема работает примерно так. Когда организм эмоционально возбуждается, обнаруженные клетки передают сигналы на нейроны, учащающие дыхание. Однако, как оказалось, работает система и в обратном направлении. Иными словами, если начать дышать чаще, то мозг может возбуждаться. Отсюда напрашивается вывод, почему глубокое замедленное дыхание может успокаивать.

Как дышать, чтобы быстро уснуть?

- поместите кончик языка на слизистую оболочку сразу за верхними передними зубами (с внутренней стороны) и держите его там на протяжении всего упражнения;

- полностью выдохните через рот со свистящим звуком;

- закройте рот и спокойно вдохните через нос, досчитав про себя до четырех;

- задержите дыхание, посчитав мысленно до семи;

- полностью выдохните через рот, издавая свистящий звук, посчитав до восьми.

Это одно дыхание. Теперь повторите цикл еще три раза.

Если вам сложно задерживать дыхание, вы можете ускорить упражнение, но придерживайтесь соотношения 4:7:8 для трех фаз. Выполняйте упражнение дважды в день.

Метод относится к альтернативным методам лечения и, возможно, не проверялся с точки зрения принципов доказательной медицины.

Сохраняем здоровье

Как же сохранить здоровье дыхательной системы? С учетом неблагоприятных факторов, которые могут влиять на ее состояние, целесообразны достаточная физическая активность - в идеале на свежем воздухе; регулярное проветривание помещений; увлажнение воздуха; избавление от вредных привычек (курение); использование во время работы, связанной с профессиональными вредностями, индивидуальных средств защиты (маски, респираторы).

Важна профилактика респираторных инфекций, а также своевременное лечение любых заболеваний органов дыхания.

Необходимо обязательно проходить плановые диспансеризации и профосмотры с выполнением флюорографии с частотой, предусмотренной ими.

То, как мы дышим - быстро или медленно, поверхностно или глубоко, грудной клеткой или животом - влияет на наше настроение, уровень стресса, кровяное давление, иммунную функцию и многие другие процессы в организме.

Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.

Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья?

Первое и самое важное правило здорового дыхания - всегда дышите носом, даже во время физических упражнений.

Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.

Преимущества носового дыхания очевидны.

При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм.

Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно.

Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.

Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.

В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела.

В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.

Гипоталамус - небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус отвечает за многие функции в нашем организме, особенно те, которые мы считаем автоматическими: сердцебиение, кровяное давление, жажда, аппетит, циклы сна и бодрствования. Он также отвечает за выработку химических веществ, влияющих на память и эмоции.

Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме, также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.

При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.

В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.

В легких кислород извлекается из поступающего воздуха прежде всего на выдохе. Когда мы выдыхаем воздух через нос, в дыхательных путях создается сопротивление, что приводит к замедлению скорости выдыхаемого воздуха, при этом в это же самое время увеличивается поглощение кислорода легкими. Углекислый газ - это не просто отходы жизнедеятельности нашего организма, он играет большую биологическую роль, одной из которых является помощь в утилизации кислорода.

Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо друг от друга русским физиологом Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани.

Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот, а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.

Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа.

В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.

Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды, в результате чего возможно обезвоживание.

При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.

Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода, начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.

В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.

Читайте также: