Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 102
Текст из файла (страница 102)
Их называют поверхностно-актнвиьвии веществами или сурфактантами [171. Снижение поверхностного натяжения происходит в результате того, что гндрофильные головки этих молекул прочно связаны с молекулами воды, а их пщрофобные окончания очень слабо притягиваются друг к другу и к другим молекулам в растворе, так что молекулы сурфактантов образуют на поверхности жидкости тонкий гидрофобный слой. Сурфактанты можно извлечь нз ткани легких и проанализировать их химический состав.
Как было показано, альвеолярная жидкость содержит смесь белков н лилидов. Наибольшей поверхностной активностью из всех компонентов этой смеси обладают пропзволные лешгпша. образующиеся в альвеолярном эпителни. Сурфактаиты выполняют еше олпу функцшо — оин препятствуют спалению мелких альвеол и выходу нз них воздуха в более крупные альвеолы, Согласно закону Лаизаеи (с. 480), прн данном напряжении в стенке альвеолы давление в ее просвете возрастает по мере снижении радиуса, что лоажао было бы привести к переходу воздуха из мелких альвеол в крупные.
Однако такому лестабнлнзнруюшему влиянию противолействует то, что по мере уменьшения радиуса альвеол снижается н поверхностное натяжение з ннх. В расширенных„сильно растянутых альвеолах оно составляет около 0.05 1()м. а и нерастявутых. а 1О (жэ меньше. Это связано с тем, что эффект поверхностно-активных веиксгв тем выше, чем плотнее располагаются ях молекулы, а при уменьшении диаметра альвеол эти молекулы сближаются. 21.2. Легочная вентиляция Легочные объемы н емкости Вентиляция легких зависит от глубины дыхания (дыхапльного ебьема) и частоты дыхательных движений.
Оба этих параметра могут варьировать в зависимости от. потребностей организма. Легочные объемьь В покое дыхательный объем мал по сравнению с общим обьемом воздуха в легких. Таким образом, человек может как вдох- нутзч так и выдохнуть большой дополнительный объем воздуха Однако даже при самом тлубоком выдохе в альвеолах и воздухоиосных путях легких остается некоторое количество воздуха. Для,того чтобы количественно описать все эти взаимоотно- шения, общий легочный объем делят на несколько компонентов [!1; при этом под емкостью понимают совокупность двух или более компонентов (рис.
21.8). 1. Дыхательный обьем - количество воздуха. которое человек вдыхает н вьщыхает при спокойном дыхании. 2. Резервный ибьем вдоха — количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после нормального вдоха, 3. Резервный ийьем выдоха" количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха. 4. Остаточный обеем -количество воздуха. остающееся в легких после максимального выдоха. 5. Жиэиеииал емкость легких-наибольшее количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального влоха.
Равно сумме 1, 2 и 3. ЧЛСТЬ УЕ ДЫХЛНИЕ Ркс. 23.8. Легочные объемы и емкости Величина жизненной емкости легких и остаточный объем (в правой части рисунка) зависят от пола и возраста пропорциональна остальным размерам тела У молодых люлей ЖЕЛ можно вычислить с помощью следующего эмпирического уравнения «33); ЖЕЛ (л) = 2,5 х рост (м). 6. Емкость вдоха максимальное количество воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного выдоха. Равно сумме 1 и 2. 7. Функциональная остаточная емкость- количество воздуха. остающееся в легких после спокойного выдоха. Равно сумме 3 н 4. 8.
ОГ»цая елтость легких количество воздуха, содержащееся в легких на высо~с максимального вдоха. Равно сумме 4 и 5. Из нсех этих величин наибольшее значение, кроме дыхательного объема, имеют жизненная емкость легких н функцианальиая осншточнан емкость. Жизненная емкость легких. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) является показателем подвижности легких и грудной клетки. Несмотря на название, она не отражает параметров дыхания н реальных («жизненных») условиях, так как даже прн самых высоких потребностях, предъявляемых организмом к дыхательной системе, глубина дыхания никогда не достигает максимального из возможных значений. С практической точки зрения нецелесообразно устанавливать «единую» норму для ЖЕЛ, так как зта величина зависит от ряда факторов, в частности от возраста, пола, размеров и положения тела и степени тренированности. Как видно из рис.
21 9, жизненная емкость легких с возрастом (скобенно после 40 лез) уменьшается. Это свювио со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки У женшин ЖЕЛ в среднем на 25'А меньше, чем у мужчин. Совершенно очевидно, что ЖЕЛ зависит от роста, гак как величина грудной клетки Таким образом, у мужчин ростом (80 см жизненная емкость легких будет составлять 4,5 л. ЖЕЛ зависит от положения тела. в вертикальном положении она несколько больше, чем в горизонтальном (зто связано с тем, что в вертикальном положении в легких содержится меныпе крови). Наконец, жизненная емкость легких зависит от степени тренированности. У людей, занимающихся такими вилами спорта, гле необходима выносливость, ЖЕЛ значительно выше, чем у нетренированных людей. Она особенно велика у пловцов и гребцов (до 8 л), так как у этих спортсменов сильно развиты вспомогательные дыхательные мышцы (большие и малые грулныс).
Определение жизненной емкости легких имеет значение главным образом для диагностики (с. 584). Функшюнальная остаточная емкость. Физиологическая роль функциональной остаточной емкости (ФОЕ) состои~ в том, что благодаря наличию этой емкгк.ги в альвеолярлом пространстве сглаживаются колебания котлаитраций О и СОз, обусловленные различиями в их содержании во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.
Если бы атмосферный воздух поступал непосредственно в альвеолы, не смешиваясь с воздухом, уже содержащимся в легких, то содержание О, и СОз в альвеолах претерпевало бы ГЛАВА 21. ЛЕГОЧНОЕ ДЪ|ХАНИЕ 573 ч к 3 О 0 Рис. 21.9. Кривые зависимости общей и жизненной емкости легких и остаточного объема от возраста для людей среднего роста колебания в соответствии с фазами дыхательного цикла. Однако этого не происходит: вдыхаемый воздух смешивается с воздухом, содержащимся н легких, и, поскольку ФОЕ в покое в несколько раз больше дыхательного объема, изменения состава альвеолярпого воздуха относительно невелики. Величина ФОЕ, равнаа сумме остаточного обьема н резервного объема выдоха, зависит от ряда факторов. В среднем у молодых мужчин в горизонтальном положения она составляет 2,4 л, а у пожилых -3,4 л (81. У женщин ФОЕ примерно на 25% меньше.
Объемы вдыхаемого н выдыхаемого воздуха можно непосредственно нэмервть црн помощн спя.- рометра или пневмотахографа. Что касается остаточного объема и функциональной остаточной емкости, то их можно определить лишь косвенно. Сяврометряа. Спнрометрэми называют приборы, способные вмещать различные количества воздуха прн постоянном давлении (рнс.
2! .11). Наиболее распространен водный гнирометр. Этот прибор представляет собой цялннлр, помещенный кверху дном в резервуар с золой. Возлух, попавший в этот цнлнндр, не сообщается с внешней срелой. Цилиндр уравновешен противовесом. Вохцухоносные пути исследуемого соединяют посредством широкой трубки, снабженной загубннком, с пространством внутри цилиндра Во время вылоха объем воздуха в цилиндре увелячнвается, н он всплывает, -при вдохе цилиндр погружается.
Этп изменения объема могут быть измерены при помощи откалнброванной шкалы нлн зарегистрированы посредством пнсчика на барабане кнмографа (в последнем случае получают так называемую спяреграмму). Пневметахеграфхя. Если нумсно исследовать дыхание в течение длительного времени, то значительно удобнее пользоваться так называемыми снирометрами открытого Измерение легочных объемен нита. С их помощью регистрируют не сами дыхательные объемы, а айьгмную скорость воздушной струи (рис.
21.10). Для этого используют нневмотахографы приборы, основной частью которых служит широкая трубка с малым аэродинамическим сопротивлением. Пря прохождении воздуха через трубку между ее началом н концом создается небольшая разность давлений, которую можно зарегистрировать прн помощи манометрнческнх датчиков. Эта разность давлений нряма пропорциональна объемной скорости воздушной струи, т.е. количеству воздуха, проходящего через поперечное сечение трубки в единицу времени.
Кривая изменений этой объемной скорости называется пневмотахограммай. На основе пневмотахограммы, представляющей собой запись дЧ7д1, путем интегрирования можно получить искомый объем воздуха Ч: =~ — дь д| В большинстве пневмотахографов имеется электронный интегрирующий блок, поэтому одновременно с пневмотахограммой непосредственно записывается кривая дыхательных объемов (спирограмма).
Измереяне фувкцвональной остаточной емкостн (ФОЕ). Поскольку ФОЕ. 1то количество воздуха, остающееся в легких в копне выдоха, ее можно измерить только непрямыми метоламн. Принцип таких методов заключается в том, что либо в легкие вводят инородный гаэ типа гелия (метод раэевднниа, либо вымывают содержащийся в альвеолярном воздухе азот, заставляя испытуемого дышать чистым кислородом (метод вымывания). И в зом и в другом случае искомый объем вычисляют, исходя нз конечной концентрация газа (2л. Вдох Выдох Рис. 21.10. Принцип действия пневмотахографа. Разность давлений мвкду двумя концами трубки. обладающей определенным аэродинамическим сопротивлением и соединенной с загубником, пропорциональна объемной скорости токе воздуха Ч.
Кривая изменений этой скорости называется пневмотахограммой, в кривая изменений интеграла этой скорости во времени, т. е. объема дыхания, представляет собой спирогрвмму 574 ЧАСТЬ У1. ДЫХАНИЕ паоле разведении Рис. 21.11. Принцип определения функциональной остаточной емкости по методу разведения гелия. Вверхуеппвратурв и дыхательная система исследуемого в исходном состоянии; гелий (крвсные точки) нвходитая только в спирометра, где содержание его составляет 10 об.%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
