VCO<sub>2</sub> (л/мин при STPD) = VE <sub>STPD</sub> x ( FECO<sub>2</sub> - FICO<sub>2</sub>),
где: VЕ <sub>STPD</sub> - объем выдыхаемого воздуха каждую минуту при системе STPD;
FЕCO<sub>2</sub> - фракционная концентрация сухого выдыхаемого CO<sub>2</sub>;
FICO<sub>2</sub> - фракционная концентрация сухого вдыхаемого CO<sub>2</sub> (обычно 0,04%).
Респираторный коэффициент или отношение газообмена ( R ) - измеряет отношение продукции углекислого газа к потреблению кислорода и рассчитывается следующим образом:
R = VCO<sub>2</sub> /VO<sub>2</sub>.
Кислородный пульс ( VO <sub>2</sub> / HR ) - показатель, который определяет количество потребляемого кислорода за каждое сокращение сердца и рассчитывается следующим образом:
VO<sub>2</sub>/HR = VO<sub>2</sub> x 1000/ HR,
где: VO<sub>2</sub> - потребление кислорода в мл в 1 мин;
HR - число сердечных сокращений в 1 мин;
1000 - коэффициент для перевода в миллилитры из литров.
Вентиляционный эквивалент для кислорода ( VE / VO <sub>2</sub> ) - определяет вентиляционные потребности для данного потребления кислорода.
Вентиляционный эквивалент для СО <sub>2</sub> ( VE / VCO <sub>2</sub> ) - определяет вентиляционные потребности для данного количества выделенного углекислого газа. Эти два показателя рассчитываются следующим образом:
VЕ/VO<sub>2</sub> = VE - (f x VDM)/VO<sub>2</sub>,
VE/VCO<sub>2</sub> = VE - (f x VDM)/VCO<sub>2</sub>,
где: VE/VO<sub>2</sub> - вентиляционный эквивалент по O<sub>2</sub>;
VE/VCO<sub>2</sub> - вентиляционный эквивалент по CO<sub>2</sub>;
VE - объем выдыхаемого воздуха в литрах в минуту при условиях BTPS;
f - частота дыханий в 1 мин;
VDM - мертвое пространство клапана за один дыхательный цикл в литрах;
VO<sub>2</sub> - потребление кислорода в литрах в минуту при условии STPD;
VCO<sub>2</sub> - продукция углекислого газа в литрах в минуту при STPD.
Физиологическое мертвое пространство ( VD ) - часть дыхательного объема за каждый дыхательный цикл, которая не принимает участия в газообмене. Оно состоит из анатомически мертвого пространства и тех респираторных единиц, которые вентилируются, но в них не происходит процесса перфузии. Вычисляется VD следующим образом:
VD = VT x (PaCO<sub>2</sub> - PECO<sub>2</sub>)/ PaCO<sub>2</sub> - VDM,
где: VD - это физиологическое мертвое пространство в л;
VT - дыхательный объем (в л в системе BTPS);
PaCO<sub>2</sub> - напряжение окиси углерода в артериальной крови (в мм рт.ст.);
PECO<sub>2</sub> - смешанная концентрация окиси углерода в выдыхаемом воздухе (в мм рт.ст.);
VDM - мертвое пространство клапана.
( VD / VT ) - отношение объема физиологического мертвого пространства к дыхательному объему и вычисляется как :
VD/VT= VD/VT,
где: VD - физиологическое мертвое пространство (в л);
VT - дыхательный объем (в л).
Использование этих уравнений можно продемонстрировать на следующем примере - результатах эргоспирометрического обследования здорового мужчины. Нагрузочный тест проводился на велоэргометре c постоянной нагрузкой в 120 ватт в течение 6 мин. Получены следующие данные: минутная вентиляция (VE BTPS) =
75 л/мин; минутная вентиляция (VE STPD) = 54 л/мин; частота дыхания (f) =
35 дыханий в минуту; предполагаемый VI = VE; концентрация кислорода во вдыхаемом газе ( FIO<sub>2</sub>) = 0,2093; концентрация кислорода в выдыхаемом газе (FЕO<sub>2</sub>) =
0,1650; концентрация двуокиси углерода во вдыхаемом газе ( FICO<sub>2</sub>) = 0,0004; концентрация двуокиси углерода в выдыхаемом воздухе ( FECO<sub>2</sub>) = 0,0450; число сердечных сокращений (HR) = 150 ударов в 1 мин; мертвое пространство клапана (VDM) =0,040 л; напряжение двуокиси углерода в артериальной крови (PaCO<sub>2</sub>) = 35 мм рт.ст.; напряжение двуокиси углерода в смешанном выдыхаемом воздухе (PECO<sub>2</sub>) = 29 мм рт.ст.
Можно вычислить следующие параметры: VT, VO<sub>2</sub>, VCO<sub>2</sub>, R, O<sub>2</sub> пульс, вентиляционный коэффициент по O<sub>2</sub>, CO<sub>2</sub>, VD, VD/VT.
1. VT = VE : f = 75l/min : 35 = 2,14 l.
2. VO<sub>2</sub> = (FIO<sub>2</sub> x VI STPD) - (FEO<sub>2</sub> x VE STPD) = 0,2093 (54) - 0,1650 (54).
VO<sub>2</sub> = 11,30 - 8,91 = 2,39 л/мин.
3. VCO<sub>2</sub> = VE STPD x (FECO<sub>2</sub> - FICO<sub>2</sub>) = 54 x ( 0,0450 - 0,0004) = 2,41 л/мин.
4. R = VCO<sub>2</sub>: VO<sub>2</sub> = 2,41: 2,39 = 1,01.
5. O<sub>2</sub> пульс = VO<sub>2</sub> x1000 : HR = 2,39 x 1000 : 150 = 15,93.
6. Вентиляционный коэффициент по O<sub>2</sub> - VE/VO<sub>2</sub> = VE - (f x VDM) : VO<sub>2</sub> = 75 -
(35 x 0,040) : 2,39 = 30,8.
7. Вентиляционный коэффициент по CO<sub>2</sub> - VE /VCO<sub>2</sub> = VE - (f x VDM) : VCO<sub>2</sub> = 75 - (35 x 0,040) : 2,41 = 30,5.
8. VD = VT x (PaCO<sub>2</sub> - PECO<sub>2</sub>) : PaCO<sub>2</sub> - VDM = 2,14 x ( 35 - 29) : 35 =0,327 l.
9. VD/VT = VD : VT = 0,327 : 2,14 = 0,153.
9
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Исследование респираторной функции (глава в Пульмонология 2005-2006 (клинические рекомендации)//- М.; «ГЭОТАР-Медиа», 2005.-225С.-с.1-35
2.Физиология человека (учебник для студентов медицинских вузов). Под ред. В.М. Покровского и Г.Ф. Коротько// М., Медицина, 2003, 656С.
3.Чучалин А.Г., Лещенко И.В., Овчаренко С.И., Шмелев Е.И. Хронические обструктивные болезни легких (практическое руководство для врачей)// М., МЗ РФ, 2004, 61С.
4.Burdon JG, Killian KJ, Jones NL: Pattern of breathing during exercise in patients with interstitial lung disease. Thorax 1983; 38:778-784.
5.Casaburi R: Exercise training in chronic obstructive lung disease. In: Casaburi R, Petty T, ed. Principles and Practice of Pulmonary Rehabilitation, Philadelphia: WB Saunders; 1993:204-224.
6.Cooper CB: Determining the role of exercise in patients with chronic pulmonary disease. Med Sci Sports Exerc 1995; 27:147-157.
7.Cotes JE, Zejda J, King B: Lung function impairment as a guide to exercise limitation in work-related lung disorders. Am Rev Respir Dis 1988; 137:1089-1093.
8.Dantzker DR, D'Alonzo GE: The effect of exercise on pulmonary gas exchange in patients with severe chronic obstructive pulmonary disease. Am Rev Respir Dis 1986; 134:1135-1139.
9.Dempsey JA, Wagner PD: Exercise-induced arterial hypoxemia. J Appl Physiol 1999; 87:1997-2006.
10.Dodd DS, Brancatisano T, Engel LA: Chest wall mechanics during exercise in patients with severe chronic air-flow obstruction. Am Rev Respir Dis 1984; 129:33-38.
11.Donovan CM, Pagliassotti MJ: Enhanced efficiency of lactate removal after endurance training. J Appl Physiol 1990; 68:1053-1058.
12.Dyspnea. Mechanisms, assessment, and management: a consensus statement. American Thoracic Society. Am J Respir Crit Care Med 1999; 159:321-340.
13.Finley TN, Swenson EW, Comroe Jr JH: The cause of arterial hypoxemia at rest in patients with "alveolar-capillary block syndrome.". J Clin Invest 1962; 41:618-622.
14.Gallagher CG, Younes M: Breathing pattern during and after maximal exercise in patients with chronic obstructive lung disease, interstitial lung disease, and cardiac disease, and in normal subjects. Am Rev Respir Dis 1986; 133:581-586.
