7 июля 2009

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.

изменения давлений во время дыхания

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

Читайте далее:



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…

Дыхательные мышцы

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…

Упругие свойства легких

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…