7 июля 2009

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 сопротивление соответствуют норме.

Видно, что при этом объем камеры при вдохе существенно и довольно быстро изменяется и наполнение ее закончится до того, как начнется выдох (перелом линии). В другом случае, растяжимость камеры понижена и ее объем увеличивается быстро, но в меньшей степени. Сопротивление воздухоносных путей велико, поэтому наполнение камеры происходит медленно и не заканчивается до начала выдоха.

Чем короче вдох (при частом дыхании), тем меньше изменяется объем. Подобные участки легких характеризуются большой постоянной времени заполнения, этот показатель равен произведению растяжимости на сопротивление. Таким образом, пространственная неравномерность вентиляции легких может быть связана с местными различиями их растяжимости или сопротивления воздухоносных путей, а степень этой неравномерности зависит от частоты дыхания.

влияние снижения растяжимости легких (Б) и увеличения сопротивления воздухоносных путей (В) на вентиляцию соответствующих участков легких

В обоих случаях заполнение альвеол уменьшается (по J. В. West: Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange, ed. 3. Oxford, Blackwell, 1977).

Еще одна возможная причина неравномерной вентиляции легких — это неполная диффузия газов в воздухоносных путях дыхательной зоны.

Основной механизм вентиляции участков легких, расположенных дистальнее конечных бронхиол — диффузия. В норме она происходит так быстро, что различия в концентрации газов внутри ацинусов практически полностью выравниваются за доли секунды. Однако, если воздухоносные пути в области дыхательных бронхиол расширены (это бывает при некоторых заболеваниях), диффузионное расстояние может резко возрастать. При этом вдыхаемый воздух неравномерно распределяется в дыхательной зоне вследствие «продольных» различий в вентиляции в пределах отдельных функциональных легочных единиц.

Сопротивление тканей

При движениях легких и грудной клетки необходимо прикладывать некоторое давление для преодоления вязких сил, действующих в тканях при их деформации. У молодых здоровых людей сопротивление тканей составляет лишь около 20 % общего (т. е. суммы сопротивления тканей и воздухоносных путей), хотя при некоторых заболеваниях оно может увеличиваться. Это суммарное вязкое сопротивление дыханию иногда называют легочным сопротивлением, чтобы отличить его от сопротивления воздухоносных путей.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

Читайте далее:



Поверхностное натяжение (сурфактант)

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….

Причины регионарных различий в вентиляции

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…

При сжатии участков легких в области оснований из них не выходит весь воздух. Дело в том, что происходит закрытие мелких воздухоносных путей (вероятно, начиная с диаметра дыхательных бронхиол) и воздух задерживается в альвеолах, расположенных дистальнее. У молодых здоровых людей это явление наблюдается лишь при очень сильном уменьшении объема легких. Однако в более пожилом возрасте даже…

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,…

Сопротивление воздухоносных путей

Воздух проходит через трубку, если между ее концами существует перепад давлений. От его величины зависят скорость и особенности воздушного потока. При низких скоростях линии течения могут быть параллельны стенкам трубки. Это так называемый ламинарный режим. По мере возрастания скорости потока он становится все менее однородным, особенно в местах ветвления трубки, где разделение воздушных струй может…