Измерение сопротивления воздухоносных путей
Сопротивление воздухоносных путей можно рассчитать, разделив разность давлений в ротовой полости и альвеолах на расход воздуха. В ротовой полости давление легко измеряется с помощью манометра, а в альвеолах его можно оценить с помощью общего плетизмографа.
Изменение давлений во время дыхания
На рисунка, приведены кривые изменения внутриплеврального) и альвеолярного давлений во время спокойного дыхания. Видно, что перед началом вдоха внутриплевральное давление составляет — 5 см вод. ст. Внутриальвеолярное давление при этом равно нулю (т. е. атмосферному), поскольку в отсутствие потока воздуха перепада давления в воздухоносных путях быть не должно. Для того чтобы мог произойти вдох, внутриальвеолярное давление следует понизить, создав «движущую» разность давлений. Степень этого понижения зависит от расхода воздуха и сопротивления воздухоносных путей. У здоровых людей внутриальвеолярное давление уменьшается лишь на 1 см вод. ст., однако у больных с обструкцией воздухоносных путей это изменение может быть во много раз большим.
При отсутствии аэродинамического сопротивления альвеолярное давление было бы всегда равно нулю, а внутриплевральное изменялось бы в соответствии с пунктирной кривой АБВ (т. е. под действием лишь эластической тяги легких). Поскольку же дыхательные пути (и ткани) обладают вязким сопротивлением, внутриплевральное давление изменяется по сплошной кривой. «Вкладу» этого сопротивления соответствует заштрихованный участок.
Внутриплевральное давление падает при вдохе по двум причинам. Во-первых, при расширении легких увеличивается их эластическая тяга, что само по себе должно было бы привести к изменению этого давления. Однако, когда в воздухоносных путях создается перепад давления, внутриплевральное давление снижается еще резче v.
Все эти взаимоотношения можно выразить следующим образом:
∆P (ротовая полость — плевральная щель) = ∆P (ротовая полость — альвеолы) + ∆P (альвеолы — плевральная щель).
Сходные изменения давления происходят и при выдохе. В этом случае внутриальвеолярное давление положительно, и под его действием внутриплевральное давление становится менее отрицательным, чем было бы в отсутствие сопротивления воздухоносных путей. При форсированном выдохе это давление может даже стать положительным.
Видно, что кривая альвеолярного давления во время дыхания сходна с кривой расхода воздуха. При постоянном сопротивлении воздухоносных путей в течение дыхательного цикла эти кривые были бы совершенно одинаковы. В свою очередь кривая внутриплеврального давления АБВ стала бы такой же, как кривая объема, если бы растяжимость легких во время дыхания не изменялась.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Крутизна кривой давление — объем, т. е. изменение объема на единицу изменения давления, называется растяжимостью. В физиологических условиях (если растягивающее давление составляет от—2 до—10 см вод. ст.) легкие обладают удивительной растяжимостью. У человека она достигает примерно 200 мл/см вод. ст., однако при более высоких давлениях уменьшается. Этому соответствует более пологий участок кривой давление— бъем. Растяжимость…
Еще один важнейший фактор, во многом обусловливающий особенности кривых давление — объем для легких, — это поверхностное натяжение жидкости, выстилающей стенки альвеол. Поверхностным натяжением называется сила (измеряемая обычно в динах), действующая в поперечном направлении на воображаемый отрезок длиной 1 см на поверхности жидкости. Эта сила обусловлена тем, что межмолекулярное сцепление внутри жидкости гораздо сильнее, чем…
Фосфолипид ДПФХ синтезируется в легких из жирных кислот, либо приносимых кровью, либо образующихся на месте. Синтез и замена сурфактанта происходят очень быстро, однако если кровоток через какой-либо участок легкого прекращается (например, в результате эмболии), то его запасы здесь могут истощаться. Сурфактант образуется лишь на поздних стадиях эмбрионального развития, поэтому, если у новорожденных не хватает этого…
Сурфактант способствует тому, что поверхность альвеол остается сухой. Силы поверхностного натяжения вызывают не только спадение альвеол, но и «засасывание» в них жидкости из капилляров. Сурфактант уменьшает эти силы и тем самым препятствует образованию такого транссудата. Видно, что у смывов из легких сила поверхностного натяжения зависит от площади поверхности и может при этом становиться очень небольшой….
Нижние отделы легких вентилируются лучше, чем верхние. Настало время обсудить причины этого явления. Было показано, что в области оснований легких внутриплевральное давление менее отрицательно, чем в области верхушек. Возможно, это связано с весом легких. Любое тело давит на свою опору, и они в этом смысле не исключение. Опорой служат грудная клетка и диафрагма. Значит, давление…
