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, затем быстрее или же делать менее форсированный выдох: нисходящая ветвь графика не изменится. Таким образом, какой-то мощный фактор ограничивает расход воздуха на выдохе, и в большом диапазоне легочных объемов расход не зависит от усилия дыхательных мышц.
А — форсированный выдох после максимального вдоха. Б — выдох сначала медленный, а затем форсированный. В — выдох со скоростью выше средней. Во всех трех случаях нисходящие участки кривых совпадают.
Разобраться в этой своеобразной ситуации нам помогут кривые, приведенные на рисунке. Для того чтобы их построить, необходимо попросить обследуемого сделать несколько максимально глубоких вдохов и выдохов, а затем повторить такие вдохи или выдохи с различной скоростью.
Если для каждого вдоха и выдоха измерить расход воздуха и внутриплевральное давление при одном и том же объеме легких, можно будет получить так называемые изоволюмические кривые давление—расход. Из них видно, что при больших легочных объемах скорость потока при выдохе возрастает с увеличением усилия дыхательных мышц. Это представляется вполне естественным.
Однако при средних или низких легочных объемах расход становится постоянным (на кривой — плато) и уже не меняется при повышении внутриплеврального давления. Иными словами, в этих условиях расход воздуха не зависит от усилия дыхательных мышц.
Эта необычная ситуация обусловлена компрессией, т. е. сжатием воздухоносных путей под действием внутригрудного давления. Давление, приложенное снаружи, здесь соответствует внутриплевральному (хотя, безусловно, практически все сложнее). Перед началом вдоха давление в воздухоносных путях везде равно нулю (воздушного потока нет), а, поскольку внутриплевральное давление составляет — 5 см вод. ст., на эти пути действует давление 5 см вод. ст., поддерживающее их в открытом состоянии.
В момент начала вдоха внутриплевральное и внутриальвеолярное давления снижаются на 2 см вод. ст. (мы допускаем, что объем легких остался прежним, и пренебрегаем сопротивлением тканей) и в дыхательных путях создается воздушный поток.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
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…
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….
