데드 스페이스(생리학)

혈액 가스, 산염기 및 가스 교환 용어

Pa오2	동맥 산소 장력 또는 부분 압력
PA오2	폐포 산소 장력 또는 부분 압력
PaCO2	동맥 이산화탄소 장력 또는 부분 압력
PACO2	폐포 이산화탄소 장력 또는 편압
Pv오2	혼합정맥혈의 산소장력
P(A-a)O2	폐포-동맥 산소 장력 차이.용어는 이전에(A-a D.mw-parser-output .template-chem2-su{디스플레이:inline-block, font-size:80%;line-height:1;vertical-align:-0.35em}.mw-parser-output .template-chem2-su>, span{디스플레이:블록}.mw-parser-output sub.template-chem2-sub{:80%;vertical-align:-0.35em font-size}.mw-parser-output sup.template-chem2-sup{사용된다.:80%;vertical-align:0.65em}O2)것은 권장되지 않는다 font-size.
P(a/A)O2	폐포-동맥 장력비; POa2:POA2 산소 교환 지수라는 용어는 이 비율을 나타냅니다.
C(a-v)O2	동맥정맥산소량차
Sa오2	동맥혈 헤모글로빈 산소포화도
Sp오2	펄스 산소 측정법으로 측정한 산소 포화도
Ca오2	동맥혈의 산소 농도
pH	용액의 수소 이온 농도 또는 활성도를 표준 용액의 농도와 관련짓는 기호로, 수소 이온 농도의 음의 로그와 거의 동일합니다.pH는 용액의 상대적인 산도 또는 알칼리도를 나타내는 지표이다.
v t

데드 스페이스는 가스 교환에 참여하지 않는 흡입된 공기의 부피입니다. 왜냐하면 도통 기도에 남아 있거나 관류되지 않거나 관류가 잘 되지 않는 폐포에 도달하기 때문입니다.그것은 각 호흡의 모든 공기가 산소와 이산화탄소의 교환에 이용되지 않는다는 것을 의미한다.포유류는 폐에서 숨을 들이마시고 내쉬며, 가스 교환이 일어날 수 없는 전도 기도에 남아 있는 흡입의 일부를 낭비한다.

구성 요소들

총 데드 스페이스(생리적 데드 스페이스라고도 함)는 해부학적 데드 스페이스와 폐포 데드 스페이스를 합한 것입니다.

데드 ^[1]스페이스를 포함한 외관상 낭비적인 환기 설계로 인한 이점이 있습니다.

1. 이산화탄소가 유지되어 중탄산염 완충 혈액과 간질소가 가능해진다.
2. 영감을 받은 공기는 체온에 도달하여 산소에 대한 헤모글로빈의 친화력을 증가시키고 ^[2]O 흡수를 개선합니다₂.
3. 미립자 물질은 전도 기도에 있는 점액에 갇혀서 점액담도 운반을 통해 제거할 수 있습니다.
4. 영감을 받은 공기가 가습되어 기도 ^[2]점액의 질을 향상시킵니다.

인간의 경우, 모든 휴식 호흡의 약 3분의 1은 O와 CO₂ 수준에 변화가₂ 없습니다.성인의 경우 보통 150 mL ^[3]범위입니다.

데드 스페이스는 스노클과 같은 긴 튜브를 통해 호흡함으로써 증가할 수 있습니다.비록 스노클의 한쪽 끝이 공기에 열려있지만, 착용자가 숨을 들이마실 때, 그들은 이전 숨을 내쉬었을 때 스노클에 남아있던 상당한 양의 공기를 들이마십니다.그러므로, 스노클은 가스 교환에 참여하지 않는 기도를 더 추가함으로써 사람의 데드 스페이스를 증가시킨다.

해부학적 데드 스페이스

해부학적 데드 스페이스는 (코, 입 및 기관으로부터 말단 기관지까지) 전도 기도의 부피입니다.이것들은 폐포에 가스를 전달하지만 여기서는 가스 교환이 일어나지 않습니다.폐포 사지가 좁은 건강한 폐에서 파울러법은 단호흡 질소 세척 ^[4][5]기술을 이용해 해부학적 사지를 정확하게 측정한다.

데드 스페이스 부피의 정상값(mL)은 대략적으로 신체의 희박한 질량(파운드 단위)이며, 평균 휴지 상태의 조수 부피(450-500mL)의 약 1/3이다.파울러의 원래 연구에서 해부학적 데드 스페이스는 156 ± 28 mL(n=45 수컷)로 조수 ^[4]부피의 26%였다.기관과 더 작은 전도 기도의 유연성에도 불구하고, 기관지의 전체적인 볼륨(^[4][6]해부학적 사 공간)은 기관지 수축이나 운동 중 호흡이 가빠지면 거의 변화하지 않는다.

조류들은 같은 크기의 포유동물보다 길고 넓은 기관지를 갖고 있어 해부학적 사지가 불균형적으로 넓어 기도저항이 줄어든다.새들은 공기를 폐를 통해 흐르기 때문에 이러한 적응은 가스 교환에 영향을 미치지 않는다 - 그들은 ^[7]포유류처럼 숨을 들이쉬고 내쉬지 않는다.

폐포사망

폐포 사공은 생리적 사공과 해부학적 사공의 차이로 정의된다.관류량에 비해 과호흡된 모든 말기 호흡기에 의해 유발됩니다.따라서 첫째, 환기되지만 관류되지 않는 장치, 둘째, 환기-관류비가 1보다 큰 장치를 포함한다.

폐포 사인은 건강한 사람에서는 무시할 수 있지만, 일부 폐질환에서는 인공호흡과 관류 불일치로 인해 급격히 증가할 수 있습니다.

계산중

죽은 공간이 흡입한 호흡의 일부를 낭비하듯이, 죽은 공간은 숨을 내쉬는 동안 폐포를 희석시킵니다.이 희석을 정량화함으로써 Bohr ^[8][9]방정식으로 표현되는 질량 균형 개념을 이용하여 생리학적 데드스페이스를 측정할 수 있다.

${\displaystyle {V_{d}}{V_{t}}=sublic frac {P_{a,{\ce {CO2}}}-P_{e,{\ce {CO2}}}}:{P_{a,{\ce {CO2}}}}}}}}$

${\displaystyle {여기}_{}}$서 V$$d { $displaystyle V$_ { $d$} space 、 $V{\displaystyle {}_{}}$ { $displaystyle V$_ { $t$} 、 volume volume$$;; 。

${\displaystyle {{\text{Pa}}_{}^{}}_{}}$ $displaystyle P_{a,{\ce {CO2}}})$는 동맥혈 내 이산화탄소의 분압입니다.

${\displaystyle {{\text{Pe}}_{}^{}}_{}}$ $displaystyle P_{e,{\ce {CO2}}})$는 혼합된 호기(폐기) 공기 중 이산화탄소의 분압입니다.

생리적 데드 스페이스

Bohr 방정식은 생리적인 데드스페이스를 측정하는데 사용된다.불행히도, 이 방정식을 사용하려면 폐포의 이산화탄소(CO₂) 농도가 필요하지만, 이는 건강과 질병 모두에서 폐 단위마다 환기-관류 비율이 다르기 때문에 단일 값이 아니다.실제로 CO의 동맥₂ 분압은 1938년 헨리크 앙호프에 의해 도입된 변형인 CO의 평균₂ 폐포 분압 추정치로 사용된다(Enghoff H. Volumen ineffax).베메르쿤겐 주르 프라주 데 샤들리첸 라우메스.Upsala Lékarefören Forhandl., 44:191-218, 1938).실제로 단일 동맥 PCO₂ 값은 서로 다른 폐포의 서로 다른 PCO₂ 값을 평균화하므로 Bohr 방정식을 사용할 수 있습니다.

건강한 폐포에서 배출되는 CO의 양은₂ 전도성 기도의 공기(해부학적 사방)와 관류량과 관련하여 과호흡된 폐포의 가스에 의해 희석됩니다.이 희석 계수는 내쉬는 호흡의 혼합 호기₂ pCO가 결정되면 계산할 수 있습니다(내쉬는 호흡을 전자적으로 모니터링하거나 내쉬는 호흡을 가스 불침투성 백(Douglas bag)에 수집한 다음 혼합 호기 기체의 PCO를₂ 수집 백에 측정).대수적으로, 이 희석 인자는 보어 방정식으로 계산되는 생리학적 사공간을 제공한다.

${\displaystyle {V_{\ce {생리학, dead, space}}{V_{t}}=blac {P_{a,\ce {CO2}}-P_{\ce {mixed, space},CO2}}}{P_{a,{\ce {CO2}}}}}}}}}$

폐포사망

폐포 사공은 생리학적 사공(Bohr 방정식의 Enghoff 수정을 사용하여 측정)과 해부학적 사공(Fowler의 단호흡 기법을 사용하여 측정) 사이의 차이로 결정된다.

폐포 사강의 크기에 대한 임상지수는 CO의₂ 동맥분압과 CO의₂ 말단분압의 차이이다.

해부학적 데드 스페이스

해부학적 데드 스페이스 측정에는 다른 기법이 사용됩니다. 테스트 대상은 숨을 끝까지 쉬고 0%의 질소 가스 혼합물(일반적으로 100% 산소)에서 깊게 들이마신 다음 질소와 가스량을 측정하는 장비에 숨을 내쉬습니다.이 마지막 호흡은 3단계로 이루어집니다.첫 번째 단계(단계 1)는 해부학적 사방에서 100% 산소가 되는 가스이므로 질소가 없습니다.그런 다음 질소 농도는 짧은 두 번째 단계(2단계) 동안 급격히 증가하며, 세 번째 단계(3단계)에서 마침내 고원에 도달한다.해부학적 데드 스페이스는 첫 번째 단계 동안 내뱉은 볼륨과 단계 1에서 단계 3으로의 전환 중간 지점까지의 볼륨을 더한 값과 동일합니다.

인공호흡 환자

호흡의 깊이와 빈도는 화학 수용체와 뇌간에 의해 결정되며, 이는 여러 주관적인 감각에 의해 수정됩니다.필수 모드를 사용하여 기계적으로 환기하는 경우, 환자는 기계에 의해 지정된 속도와 조수량으로 호흡합니다.데드 스페이스로 인해 얕은 숨을 빠르게 쉬는 것보다 더 천천히 심호흡(예: 분당 500ml 호흡 10개)하는 것이 효과적입니다(예: 분당 250ml 호흡 20개).분당 가스량은 같지만(5L/min) 얕은 호흡의 상당수는 사공간으로 산소가 혈액으로 유입되지 않는다.

기계 데드 스페이스

기계적 데드스페이스는 사용자가 숨을 들이쉬거나 내쉬거나 할 때 호흡가스가 양방향으로 흐를 필요가 있는 장치에서의 데드스페이스로, 사용 가능한 공기나 호흡가스를 얻기 위해 필요한 호흡력을 증가시켜 얕은 호흡으로 인한 이산화탄소의 축적을 위험하게 한다.그것은 사실상 생리적인 데드 스페이스의 외부 확장이다.

다음과 같이 줄일 수 있습니다.

• 단방향 밸브가 마우스 피스에 배치된 상태에서 별도의 흡기 및 배기 통로를 사용합니다.따라서 비복귀 밸브와 사용자의 입 또는 코 사이의 데드 스페이스가 제한됩니다.외부 데드 스페이스의 부피를 가능한 작게 유지함으로써 추가 데드 스페이스를 최소화할 수 있지만, 이로 인해 호흡 작업이 과도하게 늘어나지는 않습니다.
• 전면 마스크 또는 요구 잠수 헬멧 사용 시:
  • 내부 볼륨을 작게 유지
  • 주 마스크 내부에 작은 내부 오리너셜 마스크가 있어 외부 호흡 통로를 마스크 내부의 나머지 부분과 분리한다.
  • 일부 전면 마스크 모델에는 다이빙 조절기에 사용되는 것과 같은 마우스 피스가 장착되어 있으며, 이는 입김을 강제로 불어넣는 비용(그리고 재갈처럼 작용하여 명확한 대화를 방해하는 비용)으로 외부 데드 스페이스의 부피를 더욱 줄일 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

• 보어 방정식 – 사람의 폐에 있는 생리학적 사체의 양을 나타내는 방정식
• Christian Bohr – 덴마크 의사이자 생리학 교수
• 다중 불활성 가스 제거 기술 – 의료 기술
• 호흡 시스템 – 가스 교환을 위한 동식물의 생물학적 시스템

레퍼런스

추가 정보

• 아렌드 부후이1964년. 생리학 핸드북의 "호흡사망". 섹션 3: 호흡제1권 월러스 O펜과 헤르만 란(eds).워싱턴:미국생리학회
• 존 B. 웨스트, 2011년호흡기 생리학: Essentials.Lippincott Williams & Wilkins; 제9판.ISBN 978-1609136406.

외부 링크

• 존스 홉킨스 의과대학 인터랙티브 호흡기 생리학 웹사이트의 데드 스페이스 페이지.