Hingamine rõhu all

Rõhu all hingavad praktikas lendurid, kosmonaudid; rõhu all hingatakse allveelaevades ning laboratoorsetes tingimustes, klii­

nikutes raviotstarbel (hüperbaariline oksügenoteraapia). Rõhu all hingamist võib jagada kahte tüüpi:

1) hingamine kõrgenenud rõhu tingimustes, 2) hapniku hingamine lisarõhu all.

Hingamine kõrgenenud rõhu tingimustes on elamine kõrgema rõhuga väliskeskkonnas (allveeskafandrid, rekompressioonikamb-rid). Suurenenud gaasitihedus võib tõsta hingamisteede aerodü­

naamilist takistust õhu liikumisele vastavalt Rohreri valemile:

P^a=Kⁱ+K²V2, kus PA — alveolaarne rõhk,

V — õhumahu kiirus,

Ki ja K2 — vastavad gaasitiheduse konstandid.

Kuivõrd õhu tiheduse suurenemine limiteerib selles keskkonnas inimtegevuse — töö, siis seda kompenseeritakse heeliumi lisami­

sega, mille tihedus on 7 korda väiksem.

Kõrge rõhu all võivad ka tavalised õhu koostisosad part-siaalrõhu kõrgenemise tõttu muutuda nii toksilisteks kui narkoo-tilisteks. Näiteks suruõhu tingimustes 37 m sügavuses vees võib tekkida hüperoksiline intoksikatsioon. Lämmastiku narkootiline toime ilmneb suruõhu hingamisel 60 m sügavusel. Oluline haigus­

like kõrvalnähtude profülaktikas on ka ekspositsiooniaeg.

74

Hapniku hingamist täiendava rõhu all kasutatakse lendurite kaitsmiseks akuutse hüpoksia eest kabiini hermeetilisuse defek­

tide korral. Mainitud metoodika olemus seisneb selles, et intra-pulmonaalne gaasirõhk ületab keskkonna atmosfäärirõhu. Isegi puhta hapniku hingamisel tekib 10 km kõrgusel selle osarõhu väga suur langus. 12 km kõrgusel on langus 60 mm. Seega lõpeb seal ohutu hüpoksia lagi isegi puhta 0² hingamisel, mis vastab õhu hingamisele 4 km kõrgusel. Lisarõhk kopsudes laien­

dab nii rindkere kui ka ekstratorakaalseid hingamisteid, diafrag­

ma langeb alla ja suureneb tunduvalt kopsude surnud ruum. Sel­

listes tingimustes sissehingamine kergeneb, väljahingamisel aga on vaja abistavate hingamislihaste tööd. Üheaegselt intrapul-monaalse rõhu kasvuga pikeneb ka väljahingamine. Täiendava intratorakaalse rõhu puhul 300 mm Hg muutub väljahingamine täielikult aktiivseks protsessiks. Normaalne kopsude elastne pinge ei täida oma füsioloogilist rolli. Sissehingamise ajal aku­

muleeritud energia muutub väljahingamise teostamiseks ebapiisa­

vaks. Tänu interretseptiivsetele ja proprioretseptiivsetele impulssi­

dele kopsudest ja luu-lihasaparaadist toimub hingamise funktsio­

naalne ümberkorraldamine. Väljahingamine muutub aktiivseks protsessiks. Eelmainitu tõttu suureneb mõõdukalt kopsuventilat-sioon, see kutsub esile alveolaarse hüpokapnia. Selle geneesis mängivad teatavat osa regionaarsed ventilatsiooni-perfusiooni

( V^a/ Q) suhte muutused kopsudes, venoosse naasu vähenemine ja C0² peetumine perifeerias. Lisarõhk kopsudes (seoses venoosse naasu halvenemisega paremasse südamesse) loob verepaisu tin­

gimused perifeerias. Tõuseb venoosne rõhk ja väheneb tsirkulee­

riva vere maht.

Südame kompressioonide, intrapulmonaalse rõhu kõrgenemise ja veresoonte perifeerse takistuse kasvu tõttu kõrgeneb ka arte­

riaalne vererõhk. Kui arteriaalse vererõhu kõrgenemine jääb maha venoosse rõhu kasvust, on tulemuseks arteriovenoosse rõhugradiendi vähenemine, seega vereringluse mahukiiruse vähe­

nemine nii suures kui väikeses vereringes. Akuutses katses on EKG-s tahhükardia kõrval näha P-saki voltaaži kõrgenemine koos Г-sakkide amplituudide vähenemisega. Kompensatoorsete mehha­

nismide ammendumisel tekib S—Г-depressioon (koronaarvere-varustuse puudulikkus). Südame löögisagedus kasvab koos intra-pulmonaalrõhu kõrgenemisega. Üleminek bradükardiasse on aga raske kollapsi võimaluse eelsignaaliks.

Ülalkirjeldatud hingamise ümberkorraldamine ja vereringluse muutused on väljendatud siis, kui intrapulmonaalne rõhk ületab väliskeskkonna rõhu 30 mm Hg, seepärast soovitatakse tõsta koos intrapulmonaalrõhuga ka välisrõhku. Mainitud eesmärkidel on kasutusel mitmesugused spetsiaalsed mehhaanilised, pneumomeh-haanilised kompensatsiooniülikonnad ja skafandrid.

75

2.9. Välishingamise regulatsiooni häired

Kudede adekvaatne hapnikuga varustamine ja süsinikdioksiidi

elimineerimine teostatakse välishingamisaparaadi, vereringe ning vere koordineeritud talitluse tulemusel.

Kudede ainevahetuslikud vajadused kaetakse vajaliku alveo-laarventilatsiooni, südame väljutusmahu, organi vereringluse, ringleva vere jaotumisega organite vahel ning ainevahetuslike hingamisreservide olemasolu tõttu organisüsteemides. Välishinga­

mise põhifunktsiooniks on tagada arteriaalse vere hapniku ja süsihappegaasi püsiv osarõhk, millega tagatakse põhiliselt ka vere vesinikioonide kontsentratsiooni (pH) püsivus.

Vere gaaside (0² ja C0²) osarõhku arteriaalses süsteemis mõjustavad nii välishingamine kui ka vere enda koostis (hemo­

globiin ja puhveralused), tsirkuleeriva vere hulk ja südame jõud­

lus. Venoosse vere gaasisisaldus sõltub kudede metaboolsest aktiivsusest ja organit läbinud vere mahtkiirusest. 0² ja C0² optimaalse osarõhu säilitamine arteriaalses veres sõltub eeskätt välishingamisest. L. Sik (1973) rõhutab, et hapniku utilisatsiooni-taseme erinevused koormavad välishingamist eri moodi juba kas­

või vereringluse mahtkiiruse suurenemisel (hüperkineesia), mille puhul hapniku utilisatsiooni koefitsient on rõhutatult madal.

Jättes nii vereringluse kui ka vere gaaside ja Hgb afiinsuse küsimused kõrvale, võib siiski väita, et kudede metabolismi kõr­

genemisel kaetakse suurenenud hapnikuvajadus järgmiselt:

1) alveolaarventilatsiooni suurenemisega (vastavalt peab kasvama ka hingamise minutimaht ja sellega koos suurenema hingamislihaste töö);

2) ventilatsiooni ja perfusiooni vastavusega erinevates kopsu-regioonides;

3) kopsu difusioonivõime tunduva suurenemisega (mitme­

kordne hapniku alveolaarõhust erütrotsüütidesse ülemineku kii­

rus, ilma et hapniku alveolokapillaargradient suureneks).

Hingamise minutimahtu reguleerivad ka vere gaasid. Hinga­

mise minutimahtu tõstavad Paco2 kasv ja Po2 langus. Vastupidi, alveolaarventilatsiooni vähendavad C0² osarõhu langus ja ^Po2 kõrgenemine. See tähendab, et hingamise minutimahtu reguleeri­

takse vere gaaside koostise muutuste kõrvalekaldumisel normist ehk rahuoleku lähtenivoost. Järelikult allub teatav osa välishinga­

misest oma regulatsioonis tagasiside korrektsioonile. Seejuu­

res on leitud, et vere gaasisisalduse muutused ei mõjusta hinga-miskeskust otse, vaid perifeersete ja tsentraalsete kemoretsepto-rite vahendusel.

Kehalise töö ajal võib hingamise minutimaht kasvada 5—10 korda, ilma et arteriaalse vere Po² ja P^Co² oleks eriti muutunud.

Järelikult mõjustavad hingamiskeskust ka töötavatelt lihastelt, tõenäoliselt proprioretseptiivselt aparaadilt, saabuvad impulsid.

76

Sama kehtib ka hingamise täiendava takistuse kohta. Ka siis ei kasva hingamise minutimaht vere gaasisisalduse muutuste tõttu. Sageli Paco, isegi langeb hüperventilatsiooni ajal. Järeli­

kult saabuvad hingamislihastelt hingamiskeskusse proprioretsep-tiivsed impulsid, mis peegeldavad hingamislihaste töö suurene­

mist, ühtlasi aktiveerivad ka hingamiskeskust. Spetsiaalsete gaa-sisegude hingamisel (näiteks 5—6% C0²) on võimalik esile kutsuda hingamise minutimahu kõrgenemist. Pärast teatavat õppimist süsihappegaasi abil suurenes hingamise minutimaht hingamise stimulatsiooni miljöös ka ilma süsihappegaasi raken­

damiseta, s. t. ilmnes vastusreaktsioon mitte veregaaside muu­

tustele, vaid seda põhjustas juba eksperimendi miljöö. Toimus hingamise regulatsiooni muutus iseõppimise teel (L. Sik, 1973).

Hingamise õppimise ja õpetamise küsimus muutub eriti arusaada­

vaks, kui analüüsida üheaegselt ventilatsiooni ja kõnet (laulmist).

Kopsuventilatsioon peab rahuldama nii organismi gaasivahetuse kui ka kõneorganite küllaltki erinevad ja muutuvad vajadused.

Kui gaasivahetuslik väljahingamine rahuolekus on passiivne protsess, siis kõneorganite töös vajalik õhuhulk väljutatakse juba väljahingamislihaste abil, eriti siis, kui on tegemist valju kõnega.

Vähe on uuritud üheaegset kehalist tegevust koos kõne või laul­

misega. Siin ilmneb kõige paremini hingamise õpitavus ja ini­

mese kesknärvisüsteemi funktsionaalne polümorfsus. Teiselt poolt on ka teada, et sporditegevuse efektiivsus sõltub suurel määral enese kokkuvõtmise, s. t. kontsentreerumise oskusest, mis püüab miinimumini viia kõik energia kulutused väljaspool kehalise koormuse ülesannet. Samas on ka teada, et lühiaegse ja eriti intensiivse kehalise pingutuse ajal lülitatakse ka väljahingamine ajutiselt välja, et saavutada maksimaalne jõud kehatüve fiksee­

rimise tingimustes.

Täiesti omaette probleemiks on õige hingamise õpetamine kehalise koormuse ajal. Hingamispeetus kehalise tegevuse ajal on kasutusel näiteks sukeldujatel (pärlipüüdjatel). Seda ei saa aga organismi eksistentsi seisukohalt, eriti kõrgema närvisüs­

teemi hüpoksiatundlikkuse tõttu lugeda positiivseks arengusuu­

naks.

Hingamise regulatsioon nii normis kui patoloogias allub mit­

mesuguste koormuste mõjule, mis mõjustavad hingamist regulee­

rivate süsteemide talitlust. Selleks, et hingamise regulatsiooni muutusi ja nende ulatusi hinnata, soovitab I. Breslav kaasauto­

ritega (1983) jagada koormuskatsud järgmiselt.

1. Keemilised (humoraalsed) koormused:

a) metaboolsed (gaasivahetuse intensiivistumine seoses kehalise tegevuse, raseduse ja türeotoksikoosiga);

b) inhalatsioossed (sissehingatava õhu küllastamine süsi­

happegaasiga või hüpoksiliste segude sissehingamine);

77

2. Mehhaanilised koormused:

a) hingamistakistuse suurenemine (hingamisteede obst-.

ruktsioonid haigustest, respiraatorite kasutamine) ;

b) gaasikeskkonna tiheduse suurenemine (hüperbaaria, ülerõhk allvee tingimustes jne.).

Katsetega näidati, et hingamislihaste tsentraalne stimulat­

sioon (sissehingamise alguses) sõltub kehalise töö intensiivsu­

sest. Ventilatsiooni maht kasvab hingamistsükli lühenemise ja hingamismahu kasvu arvel. Umbes samasugune oli reaktsioon nii hüperkapniliste kui hüpoksiliste gaasisegude sissehingamisel.

C0²-inhalatsiooni koormusel oli alveolaarse süsinikdioksiidi osa­

rõhu kasv tunduvalt suurem kui kehalise koormuse ajal, sellest hoolimata, et kehalise koormuse ajal kasvas C02 produktsioon koormuseelsega võrreldes 2—3 korda. Seda fakti seletab I. Bres-lav kaasautoritega (1983) sellega, et eksogeense hüperkapnia kor­

ral reguleeritakse hingamist veregaaside osarõhu kõrvalekalde ulatuse alusel, kehalise koormuse ajal lisandub sellele neuro-geenne (proprioretseptiivne, kortikaalne) regulatsioon, mis väl­

dib vere gaasisisalduse muutusi. Tõenäoliselt häälestab selline regulatsioon ventilatsiooni organismi metaboolsetele vajadustele kehalise koormuse ajal ning alveolaarõhu arteriaalse vere C0² hulk kehalise koormuse ajal oluliselt ei suurene.

Mehhaanilise takistuse, nn. resistentse koormuse korral on hingamiskeskuse tundlikkus hingamislihaste töö suhtes suurene­

nud (proprioretseptiivne), seejuures alveolaarne hüperkapnia hin­

gamistsükli ajalist kestust enam ei mõjusta. Ventilatsiooni meh­

haanilisel takistamisel (nt. läbi respiraatori hingamisel) väheneb reaktsioon hüperkapniale ja hingamiskeskuse adaptatsioonivõimed on piiratumad, mille tulemuseks võivad kujuneda vere gaasisisal­

duse muutused.

Kui mõõduka kehalise koormuse ajal on tsentraalne hingamis-regulatsioon adekvaatne, kuid rahuoleku tingimustes esinevad hingamise rütmi häired, võib teha hingamise regulatsiooni uuri­

mise katsu. Hingamissüsteemi lülitatakse lisatakistus, mis peaks proprioretseptiivselt tõstma hingamise minutimahtu. Takistus tuleb vastavalt haige seisundile doseerida alates 5 mm H20-st kuni 25—35 mm-ni. Kui sellele ei järgne oodatud reaktsiooni, siis võib anda katsealusele umbes 2—5 minuti vältel sisse hingata gaasisegu, milles on 2—5% C0². Kui kumbki proov olulist hinga­

mise minutimahu (VE) kasvu esile ei kutsunud, võib kombinee­

rida hingamisresistentsuse koormusproovi koos hüperkapnilise gaasisegu hingamisega (negatiivne resultaat viitab hingamise tsentraalse regulatsiooni puudulikkusele).

Ajalooliselt on hingamiskeskuse mõjustamiseks kasutusel olnud ka lobeliinikats, kuid hingamiskeskuse kroonilise kurnatuse korral pole lobeliini süstimine (intravenoosselt) näidustatud. Võib saada vastupidise toime — hingamiskeskuse aktiivsuse languse

78

süvenemise. Kuid nii lobeliin kui ka tsütitoon on kasutatavad vereringe mahtkiiruse määramisel küünarveeni ja hingamiskeskuse vahel. Lobeliini ja tsütitooni jõudmist hingamiskeskusesse näitab sügav sissehingamine.

Hingamiskeskuse aktiivsuse objektiivseks hindamiseks sobib hingamislihastesse saabuvate eferentsete impulsside registreeri­

mine mitmesuguste koormuste ja stimulatsiooni ajal hingamise ajaliste ja mahuliste näitajate samaaegse registreerimisega.

2.10. Kopsude instrumentaalse funktsionaalse diagnostika

Im Dokument KLIINILINE FUNKTSIONAALNE (Seite 75-80)