Перспективы измерений эндогенного монооксида углерода (СО) в выдыхаемом воздухе

Аннотация

Резюме. В отличие от СО2, при последовательных задержках дыхания с возрастающим временем концентрация СО стремится к некоторому равновесному значению (равновесной концентрации), зависящему от содержания карбоксигемоглобина в крови. Показано, что диффузионная способность легких, рассчитанная по скорости нарастания концентрации СО в альвеолярном объеме, примерно вдвое превышает их общую диффузионную способность, определенную известным методом single breath, т. е. соответствует диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны. На основе математического моделирования процесса газообмена СО в легких человека получена формула для расчета интегральной измеряемой концентрации СО в выдыхаемом воздухе с учетом влияния на результаты измерений "мертвого" (анатомического и приборного) объема. Влияние "мертвого" объема учитывалось в предположении, что в нем не происходит газообмен, но в выдыхаемый объем из него сначала поступает СО, содержащийся во вдыхаемом воздухе, а за тем выдыхаемая часть альвеолярного СО. При этом учитывалось, что в начале вдоха "мертвый" объем заполнен конечной порцией альвеолярного воздуха, поступившего в него в результате предыдущего выдоха. Рассмотрены 2 модели: линейная модель (ЛМ), когда газообмен СО в изменяющемся альвеолярном объеме происходит при постоянном коэффициенте переноса, и модель эластичной оболочки (МЭО), когда коэффициент переноса при дыхании изменяется пропорционально площади поверхности мембраны и обратно пропорционально ее толщине. В результате анализа полученных результатов показано, что расчеты в приближении МЭО более адекватно описывают экспериментальные данные и могут быть использованы для решения обратной задачи, т. е. расчета диффузионной способности альвеолярно-капиллярной мембраны, альвеолярного объема легких и равновесной концентрации СО, по 3 значениям измеряемой концентрации СО при различных режимах дыхания. Таким образом, предлагаемый метод, в отличие от single breath, позволяет определять указанные важные физиологические параметры без использования тестовых газовых смесей.