Причины регионарных различий в вентиляции
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 у нижних отделов легких выше (менее отрицательно), чем у верхних.
Поскольку легкие обладают весом, у их оснований внутриплевральное давление менее отрицательно, чем у верхушек. В связи с этим нижние отделы легких в конце спокойного выдоха относительно сдавлены, однако при вдохе они расправляются лучше, чем верхушки.
Внутриплевральное давление в этих условиях повсюду менее отрицательно, и в области оснований оно может быть больше, чем в дыхательных путях (т. е. атмосферного). Поэтому дыхательные пути в нижних отделах легких могут закрываться, и при неглубоком вдохе воздух в них не попадает (J. В. West: Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange, ed. 3. Oxford, Blackwell, 1977).
Объем того или иного участка легких (например, доли) увеличивается при снижении вокруг него давления. Внутри легких оно равно атмосферному. При низком исходном объеме легкие легче раздуть, чем при высоком, так как по мере расширения падает растяжимость. Поскольку «растягивающее» давление в области оснований легких невелико, их исходный объем также мал.
Это состояние соответствует более крутому участку кривой давление — объем, поэтому при вдохе основания расширяются сильнее. Напротив, на верхушки действует большее «растягивающее» давление, их исходный объем велик и, следовательно, мало изменяется при вдохе. Когда мы говорим о регионарных различиях в вентиляции, то имеем в виду такой показатель, как изменение объема на единицу исходной величины.
В области оснований легких эти изменения при дыхании больше, а исходный объем меньше, чем у верхушек. Значит, в нижних отделах легких вентиляция интенсивнее. Это кажется парадоксальным: основания по сравнению с верхушками расправлены меньше, а вентилируются лучше. Точно так же объясняется и более интенсивная вентиляция отделов легких, оказывающихся снизу, если человек лежит на спине или на боку.
При уменьшении объема легких происходят интересные изменения в регионарном распределении вентиляции.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Для того чтобы при дыхании происходили движения легких и грудной клетки, необходимо затрачивать работу. В данном случае ее удобнее всего измерить произведением давления на объем. Работа, необходимая для преодоления упругих сил при вдохе соответствует трапеции 0АДВГ0, а работа по преодолению вязких сил — заштрихованному участку АБВДА. Общая работа дыхания Общую работу, затрачиваемую на движение легких…
Вдох Важнейшая инспираторная (т. е. отвечающая за вдох) мышца — диафрагма. Она представляет собой тонкую куполообразную пластину, прикрепленную к нижним ребрам. К диафрагме подходят нервы от 3-го, 4-го и 5-го шейных сегментов спинного мозга. При сокращении диафрагмы органы брюшной полости смещаются вниз и вперед, и вертикальные размеры грудной полости возрастают. Кроме того, при этом поднимаются…
Эту работу можно оценить по кривой давление — объем. При вдохе внутриплевральное давление изменяется в соответствии с кривой АБВ и на движения легких затрачивается работа, соответствующая площади. Трапеция 0АДВГ0 отражает работу, необходимую для преодоления упругих сил, а заштрихованный участок АБВДА — работу на преодоление вязкого сопротивления воздухоносных путей и тканей. Чем выше сопротивление воздухоносных путей…
Предположим, что мы взяли изолированные легкие собаки, ввели в трахею трубку и поместили эти легкие в банку. Если давление в банке становится меньше атмосферного, легкие расширяются, и изменение их объема можно измерить с помощью спирометра. В банке можно создавать разные уровни давления и фиксировать на несколько секунд стационарное состояние легких. Таким способом для них строят…
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…
