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