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 на 38 см вод. ст. (мы считаем, что объем легких по сравнению с предыдущей стадией не изменился).
Когда начинается движение воздуха, давление по ходу дыхательных путей падает, и давление, составляющее 11 мм вод. ст., стремится перекрыть дыхательные пути. Происходит спадение воздухоносных путей, и ограничивать поток начинает давление снаружи дыхательных путей, т. е. внутриплевральное.
Таким образом, эффективное движущее давление для воздушного потока становится равным внутриальвеолярному за вычетом внутриплеврального. Возникает такая же ситуация, как и в модели с сопротивлением Старлинга, иллюстрирующей факторы, ограничивающие кровоток в зоне 2 легких. Подобно том, как величина перфузии в этой зоне не зависит от венозного давления, скорость воздушного потока в нашем случае не зависит от давления в ротовой полости.
Следует отметить, что при попытке повысить расход воздуха, увеличив усилие дыхательных мышц (т. е. за счет возрастания внутриплеврального давления), эффективное «движущее» давление не изменится. Иными словами, расход воздуха в данной ситуации не зависит от усилия.
Максимально возможный расход при уменьшении легочного объема снижается, так как уменьшается разница между внутриальвеолярным и внутриплевральным давлением, кроме того, воздухоносные пути становятся уже. Видно также, что расход не зависит от сопротивления дыхательных путей, расположенных проксимальнее области спадения.
При построении каждой кривой обследуемые делали несколько форсированных выдохов и вдохов. Видно, что в случае большого легочного объема скорость выдоха увеличивается за счет повышения внутриплеврального давления, которое в свою очередь обусловлено усилением деятельности экспираторных мышц. Однако при среднем и малом легочном объеме расход воздуха, начиная с некоторой величины внутриплеврального давления, становится независимым от усилия (D. L. Fry, R. Е. Hyatt: Am. J. Med. 29:672, 1960).
Видно, что во всех случаях, кроме форсированного выдоха, давление, действующее на воздухоносные пути, поддерживает их в открытом состоянии.
Ограничение расхода воздуха за счет этого механизма еще более усиливается под действием нескольких факторов.
Один из них — повышение сопротивления периферических воздухоносных путей. Оно увеличивает перепад давления в этих путях и, следовательно, снижает внутрибронхиальное давление при выдохе.
Еще один фактор — низкий исходный легочный объем, при котором уменьшается «движущая» разница между внутриальвеолярным и внутриплевральным давлением. Кроме того, эта разница уменьшается при увеличении растяжимости легких, например при эмфиземе. У здоровых людей механизмы ограничения расхода воздуха действуют лишь при форсированном выдохе, а у больных с тяжелыми поражениями легких — даже при спокойном дыхании.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
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…
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…
