Книга: Мониторинг дыхания: пульсоксиметрия, капнография, оксиметрия.

Навигация: Начало     Оглавление     Поиск по книге     Другие книги   - 0

<< Назад    ← + Ctrl + →     Вперед >>

Способы представления концентрации газа

В некоторых моделях мониторов предусмотрена возможность выбора единиц измерения содержания СО2 в газовой смеси (кПа, мм рт. ст., %). Между способами отображения информации есть не формальное, а весьма существенное различие.

Относительная концентрация газа измеряется в объемных.процентах (%). Так, концентрация С02, равная 5 %, означает, что в 100 мл газовой смеси содержится 5 мл углекислого газа.

Относительная концентрация, выраженная десятичной дробью, называется "фракционной концентрацией", или "фракцией газа в газовой смеси". Например, фракция кислорода, равная 0,21,- это то же, что концентрация кислорода, равная 21 %.

Относительная концентрация - самый традиционный, но не самый удачный способ отображения содержания газа в газовой смеси. Дело в том, что при изменении атмосферного давления газ становится либо более плотным, либо более разреженным, и хотя процентные соотношения компонентов газовой смеси при этом остаются прежними, количество молекул газа в каждом проценте изменяется, а соответственно, изменяется и эффективность альвеолярной вентиляции. Кроме того, выражение концентрации в процентах оказывается крайне неудобным, когда требуется сравнить содержание С02 в выдыхаемом газе с напряжением СО2 в крови. И наконец, хеморецепторы организма не понимают, что такое относительная концентрация, и упрямо ориентируются на концентрацию абсолютную.

В физиологии дыхания объемная концентрация газа обозначается знаком F, за которым следуют подстрочный индекс, обозначающий газовую смесь (I - вдыхаемый газ, Е - выдыхаемый, А - альвеолярный, ЕТ - конечная часть выдыхаемого газа и пр.), и формула самого газа.

Например, FiCO2* - это процентное содержание углекислого газа во вдыхаемом газе; FiETC02 читается как "процентная концентрация углекислого газа в конечной порции выдыхаемого газа", a FiO2 - это фракция кислорода во вдыхаемом газе.

* В соответствии со стандартами физиологии, формула газа должна обозначаться в виде подстрочного индекса, но на практике это правило оказалось настолько неудобным, что в последние годы его не выполняют даже профессиональные журналы.

Процентный состав газовой смеси определяют с помощью масс-спектрометров.

Парциальное давление газа в газовой смеси (от лат. pars - часть) измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.) или в килопаскалях (кПа), на которые уже не первое десятилетие лениво пытается перейти весь мир.

Парциальное давление газа - это та часть общего барометрического давления, которая обеспечивается молекулами данного компонента газовой смеси.

На каждый газ в смеси приходится часть барометрического давления, соответствующая объемной концентрации этого газа. Поэтому сумма парциальных давлений всех компонентов газовой смеси равна барометрическому давлению (закон Дальтона),

В физиологии дыхания парциальное давление обозначается символом Р (от англ. pressure - давление), за которым следуют индекс газовой смеси и формула самого газа.

Так, РetСОа - это парциальное давление углекислого газа в конечной части выдыхаемого газа, а РaС02 - парциальное давление СО2 в альвеолярном газе.

Например, если вдыхаемый газ содержит 30 % кислорода, 68 % закиси азота и 2 % фторотана (галотана), а атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., то

Pi02 = (760 X 30 %) - 228 мм рт. ст.

Р1N20 = (760Х68%) ° 516,8 мм рт. ст.

PiHAL = (760X 2%) = 15,2 мм рт. ст.

Итого: 100 % = 760 мм рт. ст.

Зная величину атмосферного давления и парциального давления газа, легко вычислить его процентную концентрацию:

Относительная концентрация газа (%)=

(парциальное давление газа/барометрическое давление) х 100%

Парциальное давление - это один из показателей абсолютной концентрации, то есть количества молекул газа в единице объема газовой смеси. При этом концентрация газа выражается через давление, которое обеспечивают его молекулы. Чем больше молекул газа в единице объема, тем выше парциальное давление этого газа.

При колебаниях атмосферного давления соответственно изменяются и парциальные давления газов, отражая изменения их абсолютных концентраций, хотя процентные соотношения компонентов смеси остаются прежними.

Если в рассмотренном нами примере атмосферное давление снижается с 760 до 730 мм рт. ст., то парциальные давления газов также уменьшатся:

P102 =(730Х30%) = 219 мм рт. ст. Р1N20 х (730Х68%) = 496,4 мм рт. ст.

P1HAL - (730Х2%) = 14,6ммрт.ст.

Итого: 100% = 730 мм рт. ст.

Исчисление концентрации газа в единицах давления удобно тем, что предоставляет возможность сравнивать парциальное давление газа в газовой смеси (например, в альвеолярном или вдыхаемом газе) с напряжением этого газа в крови или в тканях и тем самым определять градиент давлений, от которого зависят направление и скорость газообмена в легких и в тканях.

Инфракрасные капнографы измеряют абсолютные концентрации углекислого газа и летучих анестетиков и выражают их в мм рт. ст. или в кПа. Процентная концентрация газа, высвечиваемая на дисплее, всегда является расчетной величиной, для получения которой программа монитора оперирует данными встроенных барометра и термометра.

При использовании данных капнографии следует иметь в виду еще одно обстоятельство. На величину реального парциального давления углекислого газа влияют пары воды, которыми насыщен альвеолярный газ. Парциальное давление воды при 37 °С составляет 47 мм рт. ст., а на долю остальных компонентов альвеолярного газа приходится 760-47 =713 мм рт. ст. Поэтому парциальному давлению С02 в альвеолах, равному 40 мм рт. ст., соответствует концентрация этого газа, составляющая

FaCO2 = 40/713 х 100 = 5,6 %.

Перед поступлением в измерительную камеру капнографа проба газа искусственно обезвоживается. При исчезновении любого из компонентов газовой смеси относительные концентрации всех других повышаются. В связи с тем что капнографы калибруются сухими газами, поправка, связанная с изменением влажности, не вносится, и программное обеспечение капнографа производит пересчет парциального давления в процентную концентрацию, исходя из условий измерения, а не из условий альвеолярной среды. Например, если измеренное парциальное давление С02 равно 35 мм рт. ст., то при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. рассчитанная капнографом относительная концентрация углекислого газа составит

FetСО2 = 35/760 х 100 = 4,6 %.

Несоответствие между измеренной и реальной величинами РetС02 равно нескольким мм рт. ст. и в клинической практике обычно не берется во внимание.

В капнографах, имеющих встроенный барометр, поправка на колебания атмосферного давления производится автоматически.



<< Назад    ← + Ctrl + →     Вперед >>

Запостить в ЖЖ Отправить ссылку в Мой.Мир Поделиться ссылкой на Я.ру Добавить в Li.Ru Добавить в Twitter Добавить в Blogger Послать на Myspace Добавить в Facebook

Copyright © "Медицинский справочник" (Alexander D. Belyaev) 2008-2017.
Создание и продвижение сайта, размещение рекламы

Обновление статических данных: 14:05:11, 13.10.17
Время генерации: 0.036 сек. Запросов к БД: 3, к кэшу: 4