Транспорт кислорода в организме в норме и при барбитуратной коме

Количество газа, проходящее через лёгочную мембрану в единицу времени, прямо пропорционально разнице его парциального давления по обе стороны мембраны, площади поверхности газообмена и обратно пропорционально сопротивлению диффузии. Последнее определяется толщиной мембраны, коэффициентом диффузии газа, зависящим от его молекулярной массы и температуры, а также коэффициентом растворимости газа в биологических жидкостях мембраны. Толщина альвеоло-капиллярной мембраны в норме составляет 0,004 мм [82]; при различных патологических состояниях она может увеличиваться в несколько раз.

В частности, лечение пациентов с травмами головы с применением барбитуратной комы сопровождается развитием респираторного дистресс-синдрома взрослых с бóльшей в 5 раз частотой, чем у пациентов, лечение которых не включало кому [109]. При респираторном дистресс-синдроме взрослых всегда имеется гипоксемия в результате отёка интерстиция и деструкции лёгочной мембраны [83]. Однако барбитураты не упоминаются в числе веществ, наиболее часто вызывающих отёк лёгких при интоксикации [40, 41], значит, необходимым условием увеличения частоты отёка лёгких у больных с искусственной комой является черепно-мозговая травма. В её отсутствие развитие ограничений транспорта кислорода, связанных с изменениями альвеолярно-капиллярной мембраны, при барбитуратной коме маловероятно.

Вентиляционно-перфузионное отношение; лёгочный кровоток

Эффективность газообмена в лёгких зависит от распределения объёма вдыхаемого воздуха в альвеолах и кровотока в лёгочных капиллярах. В идеальном случае на каждый литр протекающей по лёгочным сосудам крови альвеолы вентилирует воздух объёмом 0,8 л. Однако вентиляционно-перфузионное отношение (ВПО) на уровне всех лёгких представляет собой среднее значение ВПО их респиронов, участков лёгочной ткани и отделов лёгких. При физиологической вариабельности ВПО газообменный дыхательный коэффициент - отношение выделения углекислого газа к потреблению кислорода организмом - равен метаболическому дыхательному коэффициенту - отношению образования углекислого газа в ходе обмена веществ к потреблению кислорода организмом - и оба они находятся на уровне, близком 0,8 [82].

Если поступление атмосферного воздуха в какой-либо респирон или часть лёгких снижается или блокируется, то растёт часть венозной крови, которая достигает альвеол, но не участвует в лёгочном газообмене. Это снижает потребление кислорода всеми лёгкими, что вызывает падение напряжения кислорода в артериальной крови и артериальную гипоксемию. При снижении РаО2 до 70 mmHg работа системы внешнего дыхания становится неэффективной: рост потребления свободной энергии организмом, необходимый для интенсификации дыхания, не может быть компенсирован приростом энергии, получаемым при этом [81].

При возникновении артериальной гипоксемии снижение кислородной ёмкости крови и уменьшение PaO2 оказывают на сердце отрицательное инотропное действие. Падение сократимости сердца может привести к снижению минутного объёма кровообращения [82].

Бóльшая часть выбрасываемой правым желудочком сердца крови входит в диффузионный контакт с поверхностью альвеол, однако часть крови малого круга кровообращения не участвует в газообмене. Эта часть крови проходит через анатомические (малые сердечные вены, впадающие в левый желудочек сердца, и бронхиальные вены) или функциональные (сосуды перфузируемых, но не вентилируемых альвеол) шунты. Несмотря на то, что у здорового человека на долю шунтового кровотока в лёгких приходится 2-4 % [11] общего сердечного выброса, напряжение кислорода в артериях после смешения с шунтированной кровью снижается на 5-10 mmHg по сравнению со средним напряжением кислорода в конечных отделах капилляров лёгких [11, 84].

При введении человеку в дозе 300-700 мг тиопентал и гексенал вызывают расслабление прекапиллярных отделов лёгочных артерий и лёгочных вен, в результате чего скорость кровотока в малом круге кровообращения у людей в тиопенталовом наркозе уменьшается в 2-3 раза; количество крови, шунтируемой в лёгких, возрастает на 12-18 % [17].