Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования. Гудков С.В - 19 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

деле объем выдыхаемого воздуха несколько меньше, чем вдыхаемого, в связи с тем, что дыхательный коэффициент в боль-
шинстве случаев имеет значение меньше единицы (0,8…0,9), а поэтому не весь объем поглощенного кислорода замещается
равноценным объемом углекислого газа. Погрешность при этом допущении не превышает 1 %.
Графическое изображение зависимостей (1) и (2) показано соответственно на рис. 14,
а
,
б
. Первая из них является спи-
рограммой, а вторая – пневмотахограммой. Кривые сдвинуты по фазе относительно друг друга на четверть периода.
Рис. 14. Изменение параметров пульсирующего синусоидального потока воздуха во времени τ в течение одного дыхательного цик-
ла:
а
– спирограмма;
б
– пневмотахограмма;
в
– сопротивление дыханию
Сопротивление воздуховодной системы ИДА синусоидальному пульсирующему потоку воздуха является прямой функ-
цией объемного расхода, т.е. пневмотахограммы потока. Указанная функция имеет сложный степенной характер, причем на
протяжении одного и того же дыхательного цикла показатель степени изменяется от единицы (при малой линейной скорости
потока и ламинарном его характере) до двух (при повышении линейной скорости и турбулентном характере потока). Поэто-
му кривая сопротивления отличается от синусоиды и имеет форму, приближающуюся к треугольнику. Однако для упроще-
ния инженерных расчетов все же считают, что она также представляет собой синусоиду (рис. 14,
в
).
Ориентировочная оценка мощности, затрачиваемой на преодоление сопротивления дыханию, может быть произведена
расчетным путем. Мгновенная мощность дыхания (Вт)
τπ⋅=
−
npwN 2sin10166,0
2
maxmax
4
д
, (7)
где
p
max
– максимальное сопротивление дыханию на вдохе и выдохе, Па.
На практике необходимо знать среднее значение мощности для полного дыхательного цикла (вдоха и выдоха). После
составления и интегрирования дифференциального уравнения и ряда преобразований, а также перехода к легочной вентиля-
ции получают следующее выражение для определения средней мощности (Вт):
.1026,0
maxл
4
д
pwN
−
⋅=
(8)
В случае, если сопротивления дыханию на вдохе и на выдохе различны, в формулу (8) подставляют полусумму их абсо-
лютных значений.
Сопротивление дыханию реального ИДА зависит также от других его составных элементов – легочного автомата (если
он имеется) и клапана избыточного давления. Каждое из этих устройств требует для своего открывания определенного до-
полнительного разрежения или давления
р
1
, которое суммируется с сопротивлением воздуховодной системы.
Связь между параметрами легочного газообмена и вентиляционной функцией легких выражается следующими уравне-
ниями:
(
)
лвдвыдло
wccwcw
c
−==
; (9)
(
)
лвыдвдло
wsswsw
s
−==
, (10)
где
w
c
– выделение диоксида углерода, дм
3
/мин;
c
о
– выделение в объемных долях к легочной вентиляции;
вд
c
,
выд
c
– сред-
няя объемная доля диоксида углерода соответственно во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе;
w
s
– потребление кислорода,
дм
3
/мин;
s
o
– потребление (отбор) кислорода в объемных долях к легочной вентиляции;
вд
s
,
выд
s
– средняя объемная доля
кислорода соответственно во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.
Дыхательный коэффициент выражается формулой (11):
о
о
дых
s
c
w
w
K
s
c
==
. (11)
Интенсивность легочной вентиляции регулируется парциальным давлением
р
а
диоксида углерода в альвеолярном воз-

Страницы