7 июля 2009

Упругие свойства грудной клетки

Упругостью обладают не только легкие, но и грудная клетка. Это хорошо видно на примере пневмоторакса, т. е. попадания воздуха в плевральную полость. В норме давление в плевральной щели, окружающей легкие, ниже атмосферного. Если в плевральную полость попадает воздух, то давление в ней становится равным атмосферному, легкие спадаются, а грудная клетка расправляется. Это говорит о том, что в норме грудная клетка стянута, а легкие растянуты и действующие в них упругие силы уравновешивают друг друга.

Все эти взаимодействия хорошо иллюстрируются кривыми давление — объем для легких и грудной клетки. Чтобы построить их, обследуемого просят сделать вдох или выдох в спирометр и затем расслабить грудные мышцы; при этом измеряют давление в воздухоносных путях («давление релаксации»). Если объем легких равен функциональной остаточной емкости (ФОЕ), то давление релаксации легких и грудной клетки равно атмосферному.

Действительно, ФОЕ — это тот равновесный объем, при котором эластическая тяга легких, направленная внутрь, уравновешена эластической тягой грудной клетки, направленной наружу. При большем объеме давление релаксации положительно (выше атмосферного), а при меньшем — отрицательно.

тенденция легких спасться уравновешивается стремлением грудной клетки расшириться

Это приводит к падению внутриплеврального давления ниже атмосферного. При пневмотораксе происходит спадание легких и расширение грудной клетки.

релаксационные кривые давление — объем для легких и грудной клетки

При построении таких кривых обследуемый делает вдох (или выдох) из спирометра до определенного объема, воздушную трубку перекрывают, после чего обследуемый расслабляет дыхательные мышцы. Общая кривая для легких и грудной клетки равна графической сумме соответствующих им кривых (по Н. Rahn et al.: Am. J. Physiol., 146: 161, 1946, с изменениями).

Следует отметить, что при давлении, равном нулю, объем изолированных легких становится равным минимальному, т. е. падает ниже остаточного (00). На рисунке приведена также кривая для изолированной грудной клетки (представим себе, что она получена у человека с нормальной грудной клеткой, но без легких).

Видно, что при объеме, равном ФОЕ, давление релаксации отрицательно. Это означает, что грудная клетка стремится расшириться. Лишь в том случае, когда объем достигает примерно 75% жизненной емкости легких (ЖЕЛ), давление релаксации становится равным атмосферному, т. е. грудная клетка приходит в состояние равновесия.

При любом объеме давление релаксации легких и грудной клетки равно сумме их давлений релаксации, измеренных по отдельности. Поскольку давление (при данном объеме) обратно пропорционально растяжимости, общую растяжимость легких и грудной клетки можно вычислить по формуле

1/CO=1/Cл+1/Cгк

где: CO — общая растяжимость легких и грудной клетки, Cл — растяжимость легких, Cгк — растяжимость грудной клетки.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

Читайте далее:



Факторы, определяющие сопротивление воздухоносных путей

На сопротивление воздухоносных путей существенно влияет объем легких. Бронхи, как и внеальвеолярные кровеносные сосуды, растягиваются окружающей их легочной тканью, и при расширении легких их просвет увеличивается. При уменьшении объема легких сопротивление воздухоносных путей резко возрастает. Если по оси ординат отложить не сопротивление воздухоносных путей, а обратную ему величину (проводимость), то зависимость от объема окажется почти…

Динамическая компрессия воздухоносных путей

Предположим, что обследуемый делает максимально глубокий вдох, а затем как можно более глубокий выдох. При этом можно построить кривую расход—объем. Видно, что расход воздуха сначала очень быстро повышается, после чего в течение большей части выдоха постепенно снижается. Эта кривая обладает удивительным свойством: выйти за пределы ограничиваемой области практически невозможно. Так, мы можем выдыхать сначала медленно,…

Динамическая компрессия воздухоносных путей (сдавление)

Поскольку внутреннее давление по ходу дыхательных путей падает, оно на нашем рисунке равно —1 см вод. ст., а давление, поддерживающее эти пути открытыми, составляет 6 см вод. ст. К концу вдоха поток воздуха прекращается и на дыхательные пути действует трансмуральное давление 8 см вод. ст. В начале форсированного выдоха и внутриплевральное, и альвеолярное давления возрастают…

Причины неравномерной вентиляции легких

Вполне вероятно, что даже у здоровых людей (и наверняка при легочных заболеваниях) на каждом вертикальном уровне легких существует некоторая неравномерность в вентиляции отдельных их участков, обусловленная иными механизмами. Если рассматривать элементарную легочную ячейку как упругую камеру, сообщающуюся через трубку с атмосферой, то величина ее вентиляции будет зависеть от растяжимости камеры и сопротивления трубки. Растяжимость и…

Работа дыхания

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…