Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.2 (947489), страница 105
Текст из файла (страница 105)
Сила сокращений дыхательной мускулатуры при вентиляции легких направлена на преодоление упругих и вязких сопротивлений. При очень медленном дыхании вязкие сопротивления (см, ниже) весьма невелики, поэтому соотношение между объемом и эффективным давлением в дыхательной системе почти целиком определяется уп ругими (эластическими) свойствами легких и грудной клетки. Для того чтобы построить статические кривые объем-давление, необходимо исключить влияние дыхательной мускулатуры; лишь при этом условии можно исследовать действие упругих сил в отдельности. Для этого исследуемый должен на короткий срок полностью расслаблять дыхательные мышцы, либо следует применять миорелаксиггы (с.
56) в сочетании с искусственным дыханием. Статические кривые объем — давление Статическую кривую объем — давление для дыгатгльлой гнете.иы в цела.и, т.е. для легких и грудной клетки, можно построить следующим образом, Исследуемый вдыхает из спирометра определенный объем воздуха (при этом носовые пути должны быть перекрыты). Затем соединение со спирометром перекрывается, и исследуемый как можно полнее расслабляет дыхательные мышцы при открытой голосовой щели. При этом посредством датчика, соединенного со ртом исследуемого, можно измерить давление. оказываемое на альвеолы со стороны сил упругости легких и грудной клетки (рвлаксациоииый мегпод измерения давления).
Разница давлегтй между альвеолярны.и и атлгосфвриым воздухом называется вльвеоляриым давлением (Р,). На рис. 21.14 красным цветом показана типичная кривая зависимости альвеолярного давления от объема легких, полученная при помощи описанного выше метода. Эта релаксационная кривая легких и группой клетки имеет Б-образную форму.
причем ее участок, приближающийся к линейному, включает большинство значений, в пределах которых изменяются объем и давление в легких при нормальном дыхании. Следовательно, упругое сопротивление дыхательной системы при вдохе в этих пределах почти постоянна. Часть общего упругого сопротивления, приходящуюся на долю упругого сопротивления грудной клегпкщ можно определить по разнице между атмосферным и внут риплеаральным давлением.
Как указывалось выше, эту разницу принято сокращенно называть давлением в алгвральиой полости (Р„). Если при проведении измерений. о которых шла речь выше. одновременно регистрировать давление в плевральной полости (или пищеводе; см. выше) при различных значениях объема легких, то можно построить релаксационную кривую грудной клепиги. Как видно иэ рис. 21.14 угол наклона этой кривой возрастает с увеличением давления (и легочного объема).
Часть общего упругого сопротивления, создаваемую эласгпической тягой легких, можно определить по рознице между альвеолярным давлением и давлением в плевральиай полости. Эту разницу называют транспульмональиым давлением (Р,). Кривая зависимости транспульмонального давления от легочного объема-это релакгациоипая ГЛАВА 21 ЛЕГОЧНОЕ ЛЪ|ХАНИЕ Дэвяенне 579 кпа +3 +4 с н к к с 3 з с л -Зо -20 -то 0 + то + 20 ъ 30 + во Давление см н,о Рис. 21.14. Статические кривые объем давление для дыхательной системы в целом (красная кривая), а также легких и грудной клетки в отдельности (по (24), с изменениями).
Р,„— плевральное давление; Р.-апьвеолярное давление; Р,— транспульмональное давление, ЖЕЛ жизненная емкость легких; 00- остаточный объем; ФОЕ— функциональная остаточная емкость. Кривые получены путем измерения давлений лри пассивных изменениях объема легких в условиях расслабленной дыхательной мускулатуры. На врезках показано направление действия эластических сил грудной клетки и легких при различных объемах грудной клетки (Р„„= О): при дальнейшем увеличе- нии легочного объема направление сил упругости грудной клетки меняется на противоположное. ЛУ С,„=— А Ркк кривая легких, отражаняцая нх упругие свойства.
Угол наклона этой кривой снижается при высоких давлениях (т.е. при увеличении объема легких). Сравнение всех трех кривых на рис. 2!.14 позволяет оценить влияние упругих снл прн разной степени наполнения легких. Саппаяяие равновесия всех упругих сил для дыхательной системы в целом (Р, = О) наблюдается в конце выдоха. когда объем легких соответствует функциональной остаточной емкости (ФОЕ). В этом случае силы, расправлятошие грудную клетку, и эластические силы легких, под действием которых онн стремятся спасться, уравновешивают друг друга. Когда прн вдохе объем легких увеличивается, их эластическая сила. направленная внутрь, возрастает, а сила упругости грудной клетки, направленная наружу, снижается. Прн объеме легких, равном около 55% жизненной емкости, наблюдается состояние равновесия г)ля Расппкимесп, Показателем эластических свойств дыхательной системы (нли любого из двух ее компонентов) служит растяжнмость — величина, равная тан1енсу угла наклона соответствуюШей рслаксационной кривой.
Растяжимость (сошрйапсе, С) дыхательной системы в целом определяют с помошью следуюшего уравнения: ЬУ С (10) ЛР.' Из аналогичных уравнений находят растяжимость ~рудной клетки: чАсть вь дыхлниВ и легких: ЛЧ С„= —. >5 Р„ (12) Все три уравнения связаны между собой следующим образом: 1 1 1 — = — +— (13) С, С„С.' Поскольку растяжимость есть неличииа, обратная упругому сопротивлению растяжению, это сопротивление для дыхательной системы в целом в соответствии с уравнением (13) равно сумме упругих сопРотивлений группой клетки и легких. Как видна из рис. 21.14, наклон релаксациоиыой кривой (а следовательно, и растяжимость) дыхательной системы (грудной клетки и лап>их) болыпе в области значений, соответствующих нормальному дыханию.
У взрослого человека распскимость дыхательной системы и ее компонентов при спокойном дыхании составляет: Ст = 0,1 л/см вод. сг. = 1 л/кПа, С„= 0,2 л/см нод. ст. = 2 л/кПа, С, = 0,2 л/см нод. ст. = 2 л/кПа. Любое изменение этих величин (а особенно их снижена» в условиях т>пюлогии) имеет диагностическое значение. Однако точно измерить распоквмосп» трудно, так как при ее определении дыхательная мускулатура должна быть полностью расслаблена.
В связи с этим часто ограничиваются измерепвем растюкимосги легких, используя при этом более простой способ. Оы заключается в том, что исследуемый вдыхает определенный объем воздуха, а затем при помощи дыхателъных мышц фиксирует грудную клетку при открытой голосовой шелл. В этих условиях давление и альвеолах равно атмосферному (т.е. Р, = О), и уравнение (12) приобретает сведующий вид: >э Ч С,= >5Р (14) Таким образом, для определения растяжимости легких достаточно измерить изменение впутриплеврального давления (или, проще, ввутригппцеводыого давления) я подставить полученные значения в уравнение (14).
При этом вь>числяют так называемую апатическую растяясимооиь легких, завысящую ве только от эластических свойств, ио татке и от обьгма легких. При прочих равных условиях изменение объема меньше нри меньшем исходном объеме. У детей в возрасте 9- !2 яет рвстяжямость в 2 — 3 раза ниже, чем у взрослых. В связи с этим при диагностическом определении рьстяжвмости летках необходимо учитывать ях исходный объем, т.е., квх правило, функциональную остаточную емкость (4>ОЕ).
Определяемая величина называется удельноя уастл>кимоснвь> легких: 1 ЬЧ с.=— ФОЕ ЬР Незластическое сопротивление При вдохе и выдохе дыхательная система преодолевает нгэлаопическое /вязкое/ сонротивлгниг, которое складывается вз следующих компонентов: 1) аэродинамическою сопроппмлгния воздуха>юспь>х пу>нгй; 2) вязкого сопротивления тканей; 3) инерционного сопро>пивлгния (последнее настолько мало, что им можно пренебречь).
Сеиротввленне аоздухевосвых путей. Вдыхаемый нви аыдыхаемый воздух двюкется по воздухоиосиым путям под действием градиента давления между полостью рта и альвеолами. Этот градвевт давления служит двюкущей силой для переноса дыхательных газов. Воздушный поток в дыхательных путях имеет отчасти ламинарвый характер, однако в некоторых участках (о>х>бенно в местах разветвления бронхов и в области их патологических сужений) могут возникать завихрения. Ток воздуха в этих случаях становится турбулентным. Ламинариыв поток воздуха, как ы жидкости, подчиняется векову Хагена — Пуаэейлв, согласно которому объемная скорость (расход) Ф пропорциональна градиенту давления ЛР.
Таким образом, движение воздуха в дыхательных путях описывается следующем уравнением: >5Р Р, Ч К К (16) где К вЂ” аэродшюмичгское сопротивление, зависящее от поперечного сечения и длины трубки и от вязкости газа. Хотя для турбулентного потока справедлива иная зависимость, уравнение (16) используют для вычисления общего аэродинамического сопротивления при дыхании: ЬР Р, К = —. Ч Ф' (17) Сопротивление К обычно называют сепреттьлеивем вездухоиесвых путей. Для вычыслеиия этого сопротивления необходимо одновременно измерить разницу между давлением в полости рта и в альвеолах (в см вод. ст. вли кПа) и объемную скорость воздушной струи (в л/с) (с.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
