Уравнение Бора , названное в честь датского врача Кристиана Бора (1855–1911), описывает количество физиологического мертвого пространства в легких человека. Это отношение мертвого пространства к дыхательному объему . Оно отличается от анатомического мертвого пространства, измеренного методом Фаулера, тем, что включает в себя альвеолярное мертвое пространство.
Описание
Уравнение Бора используется для количественной оценки отношения физиологического мертвого пространства к общему дыхательному объему и дает представление о степени потраченной впустую вентиляции. Первоначальная формулировка Бора, [1] требуется измерение альвеолярного парциального давления Р A .
В модификации Enghoff [2] смешанное альвеолярное парциальное давление CO 2 заменено артериальным парциальным давлением этого газа. [3]
Уравнение Бора с модификацией Энгофа обычно формулируется следующим образом: [4]
Здесь - физиологический объем мертвого пространства и дыхательный объем;
- парциальное давление углекислого газа в артериальной крови, и
- - парциальное давление углекислого газа в среднем выдыхаемом (выдыхаемом) воздухе.
Вывод
Его вывод основан на том, что только вентилируемые газы, участвующие в газообмене () будет производить CO 2 . Поскольку общий дыхательный объем () составлен из (альвеолярный объем + объем мертвого пространства), мы можем заменить для .
Первоначально, Бор говорит нам V T = V d + V A . Уравнение Бора помогает нам найти количество любого выдыхаемого газа, CO.
2, N 2 , O 2 и т. Д.
В этом случае мы сосредоточимся на CO 2 .
Определяя F e как долю CO 2 в среднем выдыхаемом воздухе, F A как долю CO 2 в перфузируемом альвеолярном объеме и F d как состав CO 2 в неперфузированной (и, следовательно, `` мертвой '') области легкое;
V T x F e = (V d x F d ) + (V A x F A ).
Это означает, что весь выдохший CO 2 исходит из двух областей: мертвого пространства и альвеолярного объема.
Если мы предположим, что F d = 0 (поскольку концентрация углекислого газа в воздухе обычно незначительна), то мы можем сказать, что: [5]
- Где F e = фракция CO 2 с истекшим сроком годности , а F A = альвеолярная фракция CO 2 .
- Заменено как указано выше.
- Скобки умножить.
- Переставляем.
- Деление на V T и F A .
Единственным источником CO 2 является альвеолярное пространство, где происходит газообмен с кровью. Таким образом, альвеолярный фракционный компонент CO 2 , F A , всегда будет выше, чем среднее содержание CO 2 в выдыхаемом воздухе из-за ненулевого объема мертвого пространства V d , поэтому приведенное выше уравнение всегда будет давать положительное число.
Где P tot - полное давление, получаем:
- а также
Следовательно:
Затем обычно предполагается, что парциальное давление углекислого газа в выдыхаемом воздухе в конце выдоха находится в равновесии с давлением этого газа в крови, которая покидает альвеолярные капилляры легких.
Рекомендации
- ^ Бор C. Ueber die Lungenathmung. Skand Arch Physiol 1891; 2: 236 - 268.
- ^ Энгофф Х. Объем неэффективности. Bemerkungen zur Frage des schädlichen Raumes. Упсала Ляк.-Ферен Фер, 1938; 44: 191-218. Статья на немецком языке
- ^ Типтон, История физиологии упражнений, p222
- ^ Респираторная физиология: Основы, Джон Б. Уэст , 2005, 7-е изд, стр. 169
- ^ Дэвис, Эндрю и Карл Мур. Дыхательная система. Системы тела. Эдинбург: Черчилль Ливингстон, 2003.