Фактори, влияещи върху белодробния обем във фазата на вдишване. Разтегливост на белите дробове (белодробна тъкан)

Основната (макар и не единствената) функция на белите дробове е да осигуряват нормален газообмен. Външното дишане е процес на газообмен между атмосферния въздух и кръвта в белодробните капиляри, в резултат на което настъпва артериализация на кръвния състав: налягането на кислорода се увеличава и налягането на CO2 намалява. Интензивността на газообмена се определя основно от три патофизиологични механизма (белодробна вентилация, белодробен кръвен поток, дифузия на газове през алвеоларно-капилярната мембрана), които се осигуряват от системата за външно дишане.

Белодробна вентилация

Белодробната вентилация се определя от следните фактори (A.P. Zilber):

апарат за механична вентилация, който зависи преди всичко от дейността на дихателните мускули, тяхната нервна регулация и подвижността на гръдните стени;
еластичност и разтегливост на белодробната тъкан и гърдите;
проходимост на дихателните пътища;
вътребелодробно разпределение на въздуха и съответствието му с кръвния поток в различни части на белия дроб.

Нарушенията на един или повече от горните фактори могат да развият клинично значими нарушения на вентилацията, проявяващи се с няколко вида вентилационна дихателна недостатъчност.

От дихателните мускули най-значимата роля принадлежи на диафрагмата. Активното му свиване води до намаляване на интраторакалното и интраплевралното налягане, което става по-ниско от атмосферното, в резултат на което възниква вдъхновение.

Вдишването се извършва поради активното свиване на дихателните мускули (диафрагмата), а издишването се извършва главно поради еластичната тяга на самия бял дроб и гръдната стена, което създава градиент на експираторно налягане, който при физиологични условия е достатъчен за отстранете въздуха през дихателните пътища.

Когато е необходима повече вентилация, външните интеркостални, скален и стерноклеидомастоиден мускул (допълнителни инспираторни мускули) се свиват, което също води до увеличаване на обема на гръдния кош и намаляване на интраторакалното налягане, което улеснява вдишването. Допълнителни експираторни мускули са мускулите на предната коремна стена (външни и вътрешни коси, прави и напречни).

Еластичност на белодробната тъкан и гърдите

Еластичност на белия дроб. Движението на въздушния поток по време на вдишване (вътре в белите дробове) и издишване (извън белите дробове) се определя от градиента на налягането между атмосферата и алвеолите, така нареченото трансторакално налягане (P tr / t):

Ptr / t \u003d P alv - P atm където P alv, - алвеоларен и P atm - атмосферно налягане.

По време на вдъхновение P alv и P tr / t стават отрицателни, по време на издишване - положителни. В края на вдишването и в края на издишването, когато въздухът не се движи през дихателните пътища и глотисът е отворен, R alv е равно на R atm.

Нивото на R alv от своя страна зависи от стойността на интраплевралното налягане (P pl) и така нареченото еластично налягане на отката на белия дроб (P el):

Еластичното налягане на отката е налягането, упражнявано от еластичния паренхим на белия дроб и насочено във вътрешността на белия дроб. Колкото по-висока е еластичността на белодробната тъкан, толкова по-значително трябва да бъде намаляването на вътреплевралното налягане, за да може белият дроб да се разшири по време на вдишване, и следователно, толкова по-голяма трябва да бъде активната работа на инспираторните дихателни мускули. Високата еластичност допринася за по-бързо свиване на белия дроб по време на издишване.

Друг важен показател, обратният на еластичността на белодробната тъкан - апатична разтегливост на белия дроб - е мярка за съответствието на белия дроб, когато е разширен. Податливостта (и еластичното налягане на отката) на белия дроб се влияе от много фактори:

Белодробен обем: Когато обемът е нисък (например в началото на вдишването), белият дроб е по-гъвкав. При големи обеми (например на височината на максималното вдишване) белодробният комплайанс рязко намалява и става равен на нула.
Съдържанието на еластични структури (еластин и колаген) в белодробната тъкан. Белодробният емфизем, за който е известно, че се характеризира с намаляване на еластичността на белодробната тъкан, е придружен от увеличаване на белодробната разтегливост (намаляване на еластичното налягане на отката).
Удебеляването на стените на алвеолите поради техния възпалителен (пневмония) или хемодинамичен (стагнация на кръвта в белия дроб) оток, както и фиброзата на белодробната тъкан значително намаляват разтегливостта (съответствието) на белия дроб.
Сили на повърхностно напрежение в алвеолите. Те възникват на границата между газ и течност, която покрива алвеолите отвътре с тънък филм и се стремят да намалят площта на тази повърхност, създавайки положително налягане вътре в алвеолите. По този начин силите на повърхностното напрежение, заедно с еластичните структури на белите дробове, осигуряват ефективното свиване на алвеолите по време на издишване и в същото време предотвратяват разширяването (разтягането) на белия дроб по време на вдишване.

Повърхностно активното вещество, покриващо вътрешната повърхност на алвеолите, е вещество, което намалява силата на повърхностното напрежение.

Активността на повърхностноактивното вещество е толкова по-висока, колкото по-плътно е то. Следователно, при вдишване, когато плътността и, съответно, активността на повърхностноактивното вещество намалява, силите на повърхностното напрежение (т.е. силите, които са склонни да намалят повърхността на алвеолите) се увеличават, което допринася за последващия колапс на белодробната тъкан. по време на издишване. В края на издишването плътността и активността на повърхностно активното вещество се увеличават, а силите на повърхностното напрежение намаляват.

По този начин, след края на издишването, когато активността на повърхностно активното вещество е максимална и силите на повърхностното напрежение, които предотвратяват разширяването на алвеолите, са минимални, последващото разширяване на алвеолите по време на вдишване изисква по-малко енергия.

Най-важните физиологични функции на повърхностно активното вещество са:

увеличаване на разтегливостта на белите дробове поради намаляване на силите на повърхностното напрежение;
намаляване на вероятността от колапс (колапс) на алвеолите по време на издишване, тъй като при малки обеми на белия дроб (в края на издишването) неговата активност е максимална, а силите на повърхностното напрежение са минимални;
предотвратяване на преразпределението на въздуха от по-малките към по-големите алвеоли (според закона на Лаплас).

При заболявания, придружени от дефицит на сърфактант, се увеличава ригидността на белите дробове, колапсът на алвеолите (развива се ателектаза) и настъпва дихателна недостатъчност.

Пластичен откат на гръдната стена

Еластичните свойства на гръдната стена, които също имат голямо влияние върху естеството на белодробната вентилация, се определят от състоянието на костния скелет, междуребрените мускули, меките тъкани и париеталната плевра.

При минимални обеми на гръдния кош и белите дробове (по време на максимално издишване) и в началото на вдишването, еластичният откат на гръдната стена е насочен навън, което създава отрицателно налягане и допринася за разширяването на белия дроб. Тъй като обемът на белите дробове се увеличава по време на вдишване, еластичният откат на гръдната стена ще намалее. Когато белодробният обем достигне приблизително 60% от стойността на VC, еластичният откат на гръдната стена намалява до нула, т.е. до атмосферно налягане. С по-нататъшно увеличаване на обема на белите дробове, еластичният откат на гръдната стена е насочен навътре, което създава положително налягане и допринася за колапса на белите дробове по време на последващо издишване.

Някои заболявания са придружени от увеличаване на твърдостта на гръдната стена, което засяга способността на гръдния кош да се разтяга (при вдишване) и да се свива (при издишване). Тези заболявания включват затлъстяване, кифосколиоза, белодробен емфизем, масивни акости, фиброторакс и др.

Проходимост на дихателните пътища и мукоцилиарен клирънс

Проходимостта на дихателните пътища до голяма степен зависи от нормалния дренаж на трахеобронхиалния секрет, който се осигурява главно от функционирането на механизма на мукоцилиарния клирънс (клирънс) и нормалния кашличен рефлекс.

Защитната функция на мукоцилиарния апарат се определя от адекватната и координирана функция на ресничестия и секреторен епител, в резултат на което тънък филм от секрет се движи по повърхността на бронхиалната лигавица и се отстраняват чужди частици. Движението на бронхиалния секрет става благодарение на бързите тласъци на ресничките в черепната посока с по-бавно връщане в обратната посока. Честотата на трептене на ресничките е 1000-1200 в минута, което осигурява движението на бронхиалната слуз със скорост 0,3-1,0 cm / min в бронхите и 2-3 cm / min в трахеята.

Трябва също да се помни, че бронхиалната слуз се състои от 2 слоя: долния течен слой (зол) и горния вискоеластичен - гел, който се докосва от върховете на ресничките. Функцията на ресничестия епител до голяма степен зависи от съотношението на дебелината на юлето и гела: увеличаването на дебелината на гела или намаляването на дебелината на зола води до намаляване на ефективността на мукоцилиарния клирънс.

На нивото на дихателните бронхиоли и алвеолите на мукоцилиарния апарат ist. Тук почистването се извършва с помощта на кашличен рефлекс и фагоцитна активност на клетките.

При възпалителни лезии на бронхите, особено хронични, епителът се възстановява морфологично и функционално, което може да доведе до мукоцилиарна недостатъчност (намаляване на защитните функции на мукоцилиарния апарат) и натрупване на храчки в лумена на бронхите.

При патологични състояния проходимостта на дихателните пътища зависи не само от функционирането на механизма на мукоцилиарния клирънс, но и от наличието на бронхоспазъм, възпалителен оток на лигавицата и феномена на ранно експираторно затваряне (колапс) на малките бронхи.

Регулиране на бронхиалния лумен

Тонусът на гладката мускулатура на бронхите се определя от няколко механизма, свързани със стимулирането на множество специфични бронхиални рецептори:

Холинергичните (парасимпатикови) влияния възникват в резултат на взаимодействието на невротрансмитера ацетилхолин със специфични мускаринови М-холинергични рецептори. В резултат на това взаимодействие се развива бронхоспазъм.
Симпатиковата инервация на гладките мускули на бронхите при хората е изразена в малка степен, за разлика например от гладките мускули на съдовете и сърдечния мускул. Симпатиковите ефекти върху бронхите се осъществяват главно поради действието на циркулиращия адреналин върху бета2-адренергичните рецептори, което води до релаксация на гладките мускули.
Тонусът на гладката мускулатура се влияе и от т.нар. „Неадренергична, нехолинергична“ нервна система (NANS), чиито влакна преминават през блуждаещия нерв и освобождават няколко специфични невротрансмитери, които взаимодействат със съответните рецептори на бронхиалната гладка мускулатура. Най-важните от тях са:
- вазоактивен интестинален полипептид (VIP);
- вещество Р.

Стимулирането на VIP рецепторите води до изразена релаксация, а бета рецепторите до свиване на гладката мускулатура на бронхите. Смята се, че невроните на NASH системата имат най-голямо влияние върху регулацията на лумена на дихателните пътища (KK Murray).

В допълнение, бронхите съдържат голям брой рецептори, които взаимодействат с различни биологично активни вещества, включително медиатори на възпалението - хистамин, брадикинин, левкотриени, простагландини, тромбоцитен активиращ фактор (PAF), серотонин, аденозин и др.

Тонусът на гладката мускулатура на бронхите се регулира от няколко неврохуморални механизма:

Бронхиалната дилатация се развива при стимулация:
- бета2-адренергични рецептори с адреналин;
- VIP рецептори (NASH система) вазоактивен интестинален полипептид.
Стесняването на лумена на бронхите възниква по време на стимулация:
- М-холинергични рецептори с ацетилхолин;
- рецептори за вещество Р (NASH системи);
- Алфа-адренергични рецептори (например, с блокада или намалена чувствителност на бета2-адренергичните рецептори).

Интрапулмонално разпределение на въздуха и съответствието му с кръвния поток

Неравномерната вентилация на белите дробове, която съществува нормално, се определя главно от хетерогенността на механичните свойства на белодробната тъкан. Най-активно вентилирани базални, в по-малка степен - горните участъци на белите дробове. Промените в еластичните свойства на алвеолите (по-специално при белодробен емфизем) или нарушението на бронхиалната проходимост значително влошават неравномерната вентилация, увеличават физиологичното мъртво пространство и намаляват ефективността на вентилацията.

Дифузия на газове

Процесът на дифузия на газовете през алвеоларно-капилярната мембрана зависи

от градиента на парциалното налягане на газовете от двете страни на мембраната (в алвеоларния въздух и в белодробните капиляри);
върху дебелината на алвеоларно-капилярната мембрана;
от общата повърхност на дифузионната зона в белия дроб.

При здрав човек парциалното налягане на кислорода (PO2) в алвеоларния въздух обикновено е 100 mm Hg. чл., а във венозна кръв - 40 mm Hg. Изкуство. Парциалното налягане на CO2 (PCO2) във венозна кръв е 46 mm Hg. Чл., В алвеоларния въздух - 40 mm Hg. Изкуство. Така градиентът на налягането на кислорода е 60 mm Hg. чл., а за въглероден диоксид - само 6 mm Hg. Изкуство. Скоростта на дифузия на CO2 през алвеоларно-капилярната мембрана обаче е около 20 пъти по-голяма от тази на O2. Следователно обменът на CO2 в белите дробове се извършва доста пълно, въпреки относително ниския градиент на налягането между алвеолите и капилярите.

Алвеоларно-капилярната мембрана се състои от повърхностно активен слой, покриващ вътрешната повърхност на алвеолата, алвеоларна мембрана, интерстициално пространство, белодробна капилярна мембрана, кръвна плазма и еритроцитна мембрана. Увреждането на всеки от тези компоненти на алвеоларно-капилярната мембрана може да доведе до значително затруднение в дифузията на газовете. В резултат на това при заболявания горните стойности на парциалните налягания на O2 и CO2 в алвеоларния въздух и капилярите могат да се променят значително.

Белодробен кръвоток

В белите дробове има две кръвоносни системи: бронхиален кръвоток, който принадлежи към системното кръвообращение, и самият белодробен кръвоток, или така нареченото белодробно кръвообращение. Между тях, както при физиологични, така и при патологични условия, има анастомози.

Белодробният кръвоток е функционално разположен между дясната и лявата половина на сърцето. Движещата сила на белодробния кръвен поток е градиентът на налягането между дясната камера и лявото предсърдие (обикновено около 8 mm Hg). Бедната на кислород и наситена с въглероден диоксид венозна кръв навлиза в белодробните капиляри през артериите. В резултат на дифузията на газовете в областта на алвеолите кръвта се насища с кислород и се пречиства от въглероден диоксид, в резултат на което артериалната кръв тече от белите дробове в лявото предсърдие през вените. На практика тези стойности могат да варират в широки граници. Това важи особено за нивото на PaO2 в артериалната кръв, което обикновено е около 95 mm Hg. Изкуство.

Нивото на газообмен в белите дробове при нормална работа на дихателните мускули, добра проходимост на дихателните пътища и слабо променена еластичност на белодробната тъкан се определя от скоростта на кръвообращението през белите дробове и състоянието на алвеоларно-капилярната мембрана, през която газовете дифундират под действието на градиент на парциално налягане на кислород и въглероден диоксид.

Връзка вентилация-перфузия

Нивото на газообмен в белите дробове, в допълнение към интензивността на белодробната вентилация и дифузията на газовете, се определя и от стойността на съотношението вентилация-перфузия (V/Q). Обикновено при концентрация на кислород във вдишания въздух от 21% и нормално атмосферно налягане съотношението V / Q е 0,8.

Ceteris paribus, намаляването на оксигенацията на артериалната кръв може да се дължи на две причини:

намаляване на белодробната вентилация при запазване на същото ниво на кръвния поток, когато V/Q
намаляване на кръвния поток със запазена вентилация на алвеолите (V/Q> 1,0).

ТЕМА НА ЛЕКЦИЯТА: „Физиология на дихателната система. Външен дъх.

Дишането е набор от последователни процеси, които осигуряват консумацията на O 2 от тялото и освобождаването на CO 2.

Кислородът навлиза в белите дробове като част от атмосферния въздух, транспортира се от кръв и тъканни течности до клетките и се използва за биологично окисление. По време на процеса на окисляване се образува въглероден диоксид, който навлиза в течните среди на тялото, транспортира се от тях до белите дробове и се отделя в околната среда.

Дишането включва определена последователност от процеси: 1) външно дишане, осигуряващо вентилация на белите дробове; 2) обмен на газове между алвеоларен въздух и кръв; 3) транспорт на газове по кръвен път; 4) обмен на газове между кръвта в капилярите и тъканната течност; 5) обмен на газ между тъканна течност и клетки; 6) биологично окисление в клетките (вътрешно дишане).Предмет на разглеждане на физиологията са първите 5 процеса; вътрешното дишане се изучава в курса на биохимията.

ВЪНШНО ДИШАНЕ

Биомеханика на дихателните движения

Външното дишане се извършва поради промени в обема на гръдната кухина, засягащи обема на белите дробове. Обемът на гръдната кухина се увеличава по време на вдишване (вдишване) и намалява по време на издишване (издишване). Белите дробове пасивно следват промените в обема на гръдната кухина, разширявайки се при вдишване и свивайки се при издишване. Тези дихателни движения осигуряват вентилация на белите дробове поради факта, че при вдишване въздухът през дихателните пътища навлиза в алвеолите, а при издишване ги напуска. Промяната в обема на гръдната кухина се извършва в резултат на контракции на дихателните мускули.

. дихателни мускули

Дихателните мускули осигуряват ритмично увеличаване или намаляване на обема на гръдната кухина. Функционално дихателната мускулатура се разделя на инспираторна (главна и спомагателна) и експираторна. Основната инспираторна мускулна група е диафрагмата, външните интеркостални и вътрешните междухрущялни мускули; спомагателни мускули - скален, стерноклеидомастоиден, трапец, голям гръден и малък мускул. Експираторната мускулна група се състои от коремни (вътрешни и външни наклонени, прави и напречни коремни мускули) и вътрешни междуребрени мускули.

Най-важният инспираторен мускул е диафрагмата, куполообразен набразден мускул, който разделя гръдната и коремната кухина. Прикрепва се към първите три лумбални прешлена (вертебралната част на диафрагмата) и към долните ребра (ребрената част). Нервите се приближават до диафрагмата III-V цервикални сегменти на гръбначния мозък. Когато диафрагмата се свие, коремните органи се движат надолу и напред, а вертикалните размери на гръдната кухина се увеличават. В допълнение, в същото време ребрата се издигат и се разминават, което води до увеличаване на напречния размер на гръдната кухина. При спокойно дишане диафрагмата е единственият активен инспираторен мускул и нейният купол пада с 1–1,5 см. При дълбоко принудително дишане амплитудата на движенията на диафрагмата се увеличава (екскурзията може да достигне 10 см) и се активират външните междуребрени и спомагателни мускули . От спомагателните мускули най-значими са скален и стерноклеидомастоиден мускул.

Външните междуребрени мускули свързват съседни ребра. Влакната им са насочени косо надолу и напред от горното към долното ребро. Когато тези мускули се свиват, ребрата се издигат и се придвижват напред, което води до увеличаване на обема на гръдната кухина в предно-задната и страничната посока.Парализата на междуребрените мускули не причинява сериозни проблеми с дишането, тъй като диафрагмата осигурява вентилация.

Стълбовите мускули, свиващи се по време на вдишване, повдигат 2 горни ребра и заедно премахват целия гръден кош. Стерноклеидомастоидните мускули се повдигатаз ребро и гръдна кост. При спокойно дишане те практически не участват, но с увеличаване на белодробната вентилация те могат да работят интензивно.

Издишване със спокойно дишане се случва пасивно. Белите дробове и гърдите имат еластичност и следователно след вдишване, когато се разтягат активно, те са склонни да се върнат в предишното си положение. По време на тренировка, когато съпротивлението на дихателните пътища се увеличи, издишването става активно.

Най-важните и най-силни експираторни мускули са коремните мускули, които образуват предно-страничната стена на коремната кухина. С тяхното свиване се повишава вътрекоремното налягане, диафрагмата се повдига и обемът на гръдната кухина, а оттам и на белите дробове, намалява.

Активното издишване включва и вътрешните междуребрени мускули. Когато се свият, ребрата падат и обемът на гръдния кош намалява. В допълнение, свиването на тези мускули помага за укрепване на междуребрените пространства.

При мъжете преобладава коремният (диафрагмален) тип дишане, при който увеличаването на обема на гръдната кухина се извършва главно поради движенията на диафрагмата. При жените торакалният (ребрен) тип дишане, при който по-голям принос за промените в обема на гръдната кухина имат контракциите на външните междуребрени мускули, които разширяват гръдния кош. Гръдният тип дишане улеснява вентилацията на белите дробове по време на бременност.

Промени в белодробното налягане

Дихателните мускули променят обема на гръдния кош и създават градиент на налягане, необходим за възникване на въздушния поток през дихателните пътища. По време на вдишване белите дробове пасивно следват обемното увеличение на гръдния кош, в резултат на което налягането в алвеолите става с 1,5-2 mm Hg под атмосферното налягане. Изкуство. (отрицателен). Под въздействието на градиент на отрицателно налягане въздухът от външната среда навлиза в белите дробове. Напротив, при издишване обемът на белите дробове намалява, налягането в алвеолите става по-високо от атмосферното (положително) и алвеоларният въздух навлиза във външната среда. В края на вдишването и издишването обемът на гръдната кухина престава да се променя и при отворен глотис налягането в алвеолите става равно на атмосферното налягане. Алвеоларно налягане(Pa1y) е сумата плеврално налягане(Рр1) и създаденото налягане еластично отдръпване на паренхимабял дроб (Re1): Pa1y = Pp1 + Re1.

Плеврално налягане

Налягането в херметично затворената плеврална кухина между висцералния и париеталния слой на плеврата зависи от величината и посоката на силите, създадени от еластичния паренхим на белите дробове и гръдната стена.Плевралното налягане може да се измери с манометър, свързан с плевралната кухина с куха игла. В клиничната практика често се използва индиректен метод за оценка на плевралното налягане, чрез измерване на налягането в долната част на хранопровода с помощта на езофагеален балонен катетър. Интраезофагеалното налягане по време на дишане отразява промените в вътреплевралното налягане.

Плевралното налягане е под атмосферното по време на вдишване, а по време на издишване може да бъде по-ниско, по-високо или равно на атмосферното налягане в зависимост от силата на издишване. При спокойно дишане плевралното налягане преди вдишване е -5 см воден стълб, преди издишване намалява с още 3-4 см воден стълб. При пневмоторакс (нарушение на стягането на гръдния кош и комуникацията на плевралната кухина с външната среда) плевралното и атмосферното налягане се изравняват, което води до колапс на белия дроб и прави невъзможно вентилацията му.

Разликата между алвеоларното и плевралното налягане се нарича Белодробно налягане(Р1р = Рау - Рр1), чиято стойност по отношение на външното атмосферно налягане е основният фактор, предизвикващ движението на въздуха в дихателните пътища на белите дробове.

Налягането в точката, където белият дроб среща диафрагмата, се нарича трансдиафрагмален(P1c1); изчислено като разлика между интраабдоминално (Pab) и плеврално налягане: PSH = Pab - Pp1.

Измерването на трансдиафрагмалното налягане е най-точният начин за оценка на контрактилитета на диафрагмата. При активното му свиване съдържанието на коремната кухина се компресира и вътреабдоминалното налягане се повишава, трансдиафрагмалното налягане става положително.

Еластични свойства на белите дробове

Ако изолиран бял дроб се постави в камера и налягането в него се намали под атмосферното, тогава белият дроб ще се разшири. Обемът му може да бъде измерен със спирометър, който ви позволява да изградите статична крива налягане-обем (фиг. 7.2). При липса на поток кривите на вдишване и издишване са различни. Тази разлика между кривите характеризира способността на всички еластични структури да реагират по-лесно на намаляване, отколкото на увеличаване на обема. Фигурата показва несъответствието между началото на кривите и началото на координатите, което показва съдържанието на определено количество въздух в белите дробове дори при липса на налягане на опън.

Разтегливост на белия дроб

Връзката между налягането и промяната в белодробния обем може да се изрази като P = E-dV, където P е налягането на опън, E е еластичността, DU е промяната в белодробния обем. Еластичността е мярка за еластичността на белодробната тъкан. Реципрочната стойност на еластичността (C$1a1 = 1/E) се нарича статично разтягане.По този начин, разтегливостта е промяната в обема на единица налягане. При възрастни е 0,2 l / cm вода. с м. Светлината е по-разширяема при ниски и средни обеми. Статичното съответствие зависи от размера на белите дробове. Големият бял дроб е подложен на по-големи промени в обема си за единица промяна на налягането, отколкото малкият бял дроб.

Повърхността на алвеолите е покрита отвътре с тънък слой течност, съдържаща сърфактант. Сърфактантът се секретира от алвеоларните епителни клетки II тип и се състои от фосфолипиди и протеини.

Еластични свойства на гръдния кош

Еластичността се притежава не само от белите дробове, но и от гръдната стена. При остатъчен белодробен обем еластичният откат на гръдната стена е насочен навън. Тъй като обемът на гръдната кухина се увеличава, отдръпването на стената, насочено навън, намалява и при обем на гръдната кухина от около 60% от жизнения капацитет на белите дробове пада до нула. до нивото на общия белодробен капацитет, отдръпването на стената му е насочено навътре. Нормалната разтегливост на гръдната стена е 0,2 l/cm вода. с т. Белите дробове и гръдната стена са функционално обединени чрез плевралната кухина.н на нивото на общия капацитет на белите дробове, еластичният откат на белите дробове и гръдната стена се сумират, създавайки голямо налягане на отката на цялата дихателна система. На нивото на остатъчния обем еластичното отдръпване навън на гръдната стена е много по-голямо от отдръпването на белите дробове навътре. В резултат на това дихателната система общо налягане на отката,навън. На нивото на функционалния остатъчен капацитет (RCC), еластичното отдръпване на белите дробове навътре се балансира от еластичното отдръпване на гръдния кош навън. Така при RK.C дихателната система е в баланс. Статичното съответствие на цялата дихателна система обикновено е 0,1 l/cm w.c.

Резистентност в дихателната система

Движението на въздуха през дихателните пътища се сблъсква със съпротивлението на силите на триене по стените на бронхите, чиято стойност зависи от естеството на въздушния поток. В дихателните пътища има 3 режима на протичане: ламинарен, турбулентен и преходен.. Най-характерният тип поток в условията на дихотомично разклоняване на трахеобронхиалното дърво е преходният, докато ламинарен се наблюдава само в малките дихателни пътища.

Съпротивлението на дихателните пътища може да се изчисли, като се раздели разликата в налягането между устната кухина и алвеолите на обемната скорост на въздушния поток. Съпротивлението на дихателните пътища се разпределя неравномерно. При възрастен, когато диша през устата, фаринксът и ларинксът представляват около 25% от общото съпротивление; върху дела на интраторакалните големи дихателни пътища (трахея, лобарни и сегментни бронхи) - около 65% от общото съпротивление, останалите 15% - върху дела на дихателните пътища с диаметър по-малък от 2 mm. Малките дихателни пътища допринасят малко за общото съпротивление, тъй като тяхната обща площ на напречното сечение е голяма и следователно съпротивлението е малко.

Съпротивлението на дихателните пътища се влияе значително от промените в белодробния обем. Бронхите се разтягат от околната белодробна тъкан; техният клирънс в същото време се увеличава и съпротивлението намалява. Аеродинамичното съпротивление също зависи от тонуса на гладката мускулатура на бронхите и физичните свойства на въздуха (плътност, вискозитет).

Нормалното съпротивление на дихателните пътища при възрастни на ниво функционален остатъчен капацитет (RK.S) е приблизително 15 cm воден ъгъл. st./l/s.

Работата на дишането

Дихателните мускули, развивайки силата, която привежда в движение белите дробове и гръдната стена, извършват определена работа. Работата на дишането (A) се изразява като произведението на общото налягане, приложено към вентилатора в даден момент от дихателния цикъл (P) и промяната в обема ( V ):

А = R ■ V.

По време на вдишване вътреплевралното налягане пада, белодробният обем става по-висок от PK.S. В същото време работата, изразходвана за пълнене на белите дробове (вдишване), се състои от два компонента: единият е необходим за преодоляване на еластичните сили и е представен от областта на OAECDO; другата - за преодоляване на съпротивлението на дихателните пътища - е представена от зоната ABSEA. Работата на издишването е областта AECBA. Тъй като последният се намира в областта на OAECDO, тази работа се извършва поради енергията, натрупана от еластичния паренхим на белите дробове в процеса на разтягане по време на вдъхновение.

Обикновено при спокойно дишане работата е малка и възлиза на 0,03-0,06 W min "" 1. Преодоляването на еластичното съпротивление представлява 70%, а нееластичното - 30% от общата работа на дишането. Работата на дишането се увеличава с намаляване на белодробния комплайънс (увеличаване на зоната OAECDO) или с увеличаване на съпротивлението на дихателните пътища (увеличаване на зоната ABSEA).

Работата, необходима за преодоляване на еластични (област OAECDO) и съпротивителни (област ABCEA) сили, може да се определи за всеки дихателен цикъл.

БЕЛОДРОБНА ВЕНТИЛАЦИЯ

Белодробната вентилация е непрекъснат регулиран процес на актуализиране на газовия състав на въздуха, съдържащ се в белите дробове. Вентилацията на белите дробове се осигурява от въвеждането в тях на атмосферен въздух, богат на кислород, и отстраняването на газ, съдържащ излишък от CO2 по време на издишване.

Белодробни обеми и капацитет

За да се характеризира вентилационната функция на белите дробове и неговите резерви, стойността на статични и динамични обеми и капацитет на белите дробове е от голямо значение. Статичните обеми включват стойности, които се измерват след завършване на дихателна маневра, без да се ограничава скоростта (времето) на нейното изпълнение. ДА СЕ статични индикаторивключват четири основни белодробни обема: дихателен обем (DO-UT), инспираторен резервен обем (ROVd-1KU), експираторен резервен обем (ROVd-EKU) и остатъчен обем (OO-KU), както и капацитет: жизнен капацитет (VC - US), инспираторен капацитет (Evd-1C), функционален остатъчен капацитет (FOE-RCC) и общ белодробен капацитет (OEL-TJC).

По време на тихо дишане, с всеки дихателен цикъл, обем въздух навлиза в белите дробове, наречен респираторен (RT). Стойността на UT при възрастен здрав човек е много променлива; в покой, UT е средно около 0,5 литра.

Максималното количество въздух, което човек може допълнително да вдиша след тихо дишане, се нарича инспираторен резервен обем (IVV). Тази цифра за човек на средна възраст и средни антропометрични данни е около 1,5-1,8 литра.

Максималният обем въздух, който човек може допълнително да издиша след тихо издишване, се нарича експираторен резервен обем (ECV) и е 1,0-1,4 литра. Гравитационният фактор има изразен ефект върху този показател, така че той е по-висок във вертикално положение, отколкото в хоризонтално.

Остатъчен обем (CV) - обемът въздух, който остава в белите дробове след максимално усилие на издишване; това е 1,0-1,5 литра. Обемът му зависи от ефективността на съкращението на експираторната мускулатура и механичните свойства на белите дробове. С възрастта KU нараства. KU се разделя на колабиран (напуска белия дроб с пълен двустранен пневмоторакс) и минимален (остава в белодробната тъкан след пневмоторакс).

Жизненият капацитет (VC) е обемът въздух, който може да бъде издишан при максимално усилие на издишване след максимално вдишване. САЩ включва UT, 1KU и ECU. При мъжете на средна възраст САЩ варира в рамките на 3,5-5 литра, при жените - 3-4 литра.

Инспираторният капацитет (1C) е сумата от UT и 1KU. При хората 1C е 2,0-2,3 литра и не зависи от позицията на тялото.

Функционален остатъчен капацитет (RCC) - обемът на въздуха в белите дробове след тихо издишване - е около 2,5 литра. RCS се нарича още краен експираторен обем. Когато белите дробове достигнат RCS, тяхното вътрешно еластично отдръпване се балансира от външното еластично отдръпване на гръдния кош, създавайки отрицателно плеврално налягане. При здрави възрастни това се случва на ниво от около 50%. ТСХ при налягане в плевралната кухина - 5 см вод. с т. RKS е сумата от JCU и KU. Стойността на RCS значително се влияе от нивото на физическа активност на човек и позицията на тялото по време на измерването. RR в хоризонтално положение на тялото е по-малко, отколкото в седнало или изправено положение поради високото изправяне на купола на диафрагмата. PKC може да намалее, ако тялото е под вода поради намаляване на цялостното съответствие на гръдния кош. Общият капацитет на белите дробове (TC) е обемът на въздуха в белите дробове в края на максимално вдишване. TS е сумата от US и KU или RKS и 1C.

Динамиченколичествахарактеризират обемната скорост на въздушния поток. Те се определят, като се вземе предвид времето, прекарано в изпълнението на дихателната маневра. Динамичните показатели включват: форсиран експираторен обем за първата секунда (FEV) - REU[ ); форсиран жизнен капацитет (FZhEL - RUS); пикова обемна (REU) скорост на издишване (PEV - REU) и др. Обемът и капацитетът на белите дробове на здрав човек се определят от редица фактори: 1) височина, телесно тегло, възраст, раса, конституционни особености на човек; 2) еластични свойства на белодробната тъкан и дихателните пътища; 3) контрактилни характеристики на инспираторните и експираторните мускули.

Спирометрия, спирография, пневмотахометрия и телесна плетизмография се използват за определяне на белодробни обеми и капацитет. За сравнимост на резултатите от измерванията на белодробните обеми и капацитет, получените данни трябва да бъдат съпоставени със стандартни условия: телесна температура 37 ° C, атмосферно налягане 101 kPa (760 mm Hg), относителна влажност 100%. Тези стандартни условия се обозначават съкратено като VTRZ (от англ. oyu getregaShge, prezzige, sashgages!).

Количествена характеристика на белодробната вентилация

Мярката за белодробна вентилация е минутен обем на дишане(MOD - Y E) стойност, която характеризира общото количество въздух, което преминава през белите дробове за 1 минута. Може да се определи като произведение на дихателната честота (K.) от дихателния обем (UT): Y E \u003d UT K. Стойността на минутния обем на дишането се определя от метаболитните нужди на тялото и ефективността на обмен на газ. Необходимата вентилация се постига чрез различни комбинации от дихателна честота и дихателен обем. При някои хора увеличаването на минутната вентилация се осъществява чрез увеличаване на честотата, при други - чрез задълбочаване на дишането.

При възрастен в покой стойността на MOD е средно 8 литра.

Максимална вентилация(MVL) - обемът въздух, който преминава през белите дробове за 1 минута при извършване на максимална честота и дълбочина на дихателните движения. Тази стойност най-често има теоретична стойност, тъй като е невъзможно да се поддържа максимално възможно ниво на вентилация за 1 минута дори при максимална физическа активност поради нарастваща хипокапния. Затова за косвената му оценка се използва показателят максимална доброволна вентилация.Измерва се при провеждане на стандартен 12-секунден тест с максимална амплитуда на дихателните движения, осигуряващи дихателен обем (VT) до 2-4 литра и дихателна честота до 60 за 1 min.

MVL до голяма степен зависи от стойността на VC (САЩ). При здрав човек на средна възраст тя е 70-100 l-min "1; при спортист достига 120-150 l-min ~".

Алвеоларна вентилация

Газовата смес, която навлиза в белите дробове при вдишване, се разпределя на две части, които са различни по обем и функционална стойност. Единият от тях не участва в газообмена, тъй като запълва дихателните пътища (анатомично мъртво пространство - Uyo) и алвеолите, които не са кръвопролитни (алвеоларно мъртво пространство). Сумата от анатомични и алвеоларни мъртви пространства се нарича физиологично мъртво пространство.При възрастен в изправено положение обемът на мъртвото пространство (Vc1) е 150 ml въздух, който е главно в дихателните пътища. Тази част от дихателния обем участва във вентилацията на дихателните пътища и неперфузираните алвеоли. Съотношението USP към UT е 0,33. Стойността му може да се изчисли с помощта на уравнението на Бор

Нас! \u003d (PA CO 2 - P E CO 2 / PA CO 2 - P, CO 2) ■ UT,

където R A, RE, R [CO 2 - концентрация на CO 2 в алвеоларния, издишания и вдишания въздух.

Друга част от дихателния обем навлиза в дихателния отдел, представен от алвеоларните канали, алвеоларните торбички и собствените алвеоли, където участва в газообмена. Тази част от приливния обем се нарича алвеоларен обем.Тя осигурява

вентилация на алвеоларното пространство Обемът на алвеоларната вентилация (Vd) се изчислява по формулата:

Y A \u003d Y E - ( K нас!).

Както следва от формулата, не целият вдишван въздух участва в газообмена, така че алвеоларната вентилация винаги е по-малка от белодробната вентилация. Показателите за алвеоларна вентилация, белодробна вентилация и мъртво пространство са свързани по следната формула:

Uy / Ue \u003d нас 1 / UT \u003d 1 - Ua / Ue.

Съотношението на обема на мъртвото пространство към приливния обем рядко е по-малко от 0,3.

Газообменът е най-ефективен, ако алвеоларната вентилация и капилярната перфузия са разпределени равномерно една спрямо друга. Обикновено вентилацията обикновено се извършва предимно в горните части на белите дробове, докато перфузията е предимно в долните части. Съотношението вентилация-перфузия става по-равномерно с упражнения.

Няма прости критерии за оценка на неравномерното разпределение на вентилацията към кръвния поток. Увеличаване на съотношението между мъртвото пространство и приливния обем (B 6 /UT)или повишена разлика в парциалното кислородно напрежение в артериите и алвеолите (A-aEOg) са неспецифични критерии за неравномерното разпределение на газообмена, но тези промени могат да бъдат причинени и от други причини (намаляване на дихателния обем, увеличен анатомично мъртво пространство).

Най-важните характеристики на алвеоларната вентилация са:

Интензивността на обновяване на газовия състав, определена от съотношението на алвеоларния обем и алвеоларната вентилация;

Промени в алвеоларния обем, които могат да бъдат свързани или с увеличаване или намаляване на размера на вентилираните алвеоли, или с промяна в броя на алвеолите, участващи във вентилацията;

Разлики в характеристиките на вътребелодробното съпротивление и еластичност, водещи до асинхронна алвеоларна вентилация;

Потокът на газове в или от алвеолата се определя от механичните характеристики на белите дробове и дихателните пътища, както и от силите (или налягането), действащи върху тях. Механичните характеристики се дължат главно на съпротивлението на дихателните пътища спрямо въздушния поток и еластичните свойства на белодробния паренхим.

Въпреки че за кратък период от време могат да настъпят значителни промени в размера на алвеолите (диаметърът може да се промени 1,5 пъти в рамките на 1 s), линейната скорост на въздушния поток вътре в алвеолите е много малка.

Размерите на алвеоларното пространство са такива, че смесването на газ в алвеоларната единица става почти мигновено в резултат на дихателни движения, кръвен поток и движение на молекули (дифузия).

Неравномерността на алвеоларната вентилация се дължи и на гравитационния фактор - разликата в транспулмоналното налягане в горната и долната част на гръдния кош (апико-базален градиент). Във вертикално положение в долните участъци това налягане е по-високо с около 8 см вод. с т. (0,8 kPa). Апико-базалният градиент винаги присъства, независимо от степента на напълване на белите дробове с въздух и от своя страна определя пълненето с въздух на алвеолите в различни части на белите дробове. Обикновено вдишаният газ се смесва почти моментално с алвеоларния газ. Съставът на газа в алвеолите е практически хомогенен във всяка дихателна фаза и във всеки момент на вентилация.

Всяко увеличение на алвеоларния транспорт О 2 и CO 2, например по време на тренировка, е придружено от увеличаване на градиентите на концентрация на газ, което допринася за увеличаване на тяхното смесване в алвеолите. Упражнението стимулира алвеоларното смесване чрез увеличаване на вдишания въздушен поток и кръвния поток, увеличавайки градиента на алвеоларно-капилярното налягане за O2 и CO2.

Феноменът на колатералната вентилация е важен за оптималната белодробна функция. Има три вида странични връзки:

Интералвеоларни или пори на Кон. Всяка алвеола обикновено има около 50 междуалвеоларни стави с диаметър от 3 до 13 микрона; тези пори се увеличават с възрастта;

Бронхоалвеоларни връзки или канали на Ламберт, които обикновено присъстват при деца и възрастни и понякога достигат диаметър от 30 микрона;

Интербронхиоларни връзки или канали на Мартин, които не се срещат при здрав човек и се появяват при някои заболявания, които засягат дихателните пътища и белодробния паренхим.

Гравитацията също има ефект върху белодробния кръвен поток. Регионалната перфузия на единица белодробен обем се увеличава от върха към базалните области на белите дробове в по-голяма степен, отколкото при вентилацията. Следователно, обикновено съотношението вентилация-перфузия (Va / Oc) намалява от върховете към долните секции. Съотношенията вентилация-перфузия зависят от позицията на тялото, възрастта и степента на раздуване на белите дробове.

Не цялата кръв, която перфузира белите дробове, участва в газообмена. Обикновено малка част от кръвта може да перфузира невентилирани алвеоли (т.нар. шунтиране). При здрав човек съотношението V a / C> c може да варира в различни области от нула (циркулационен шунт) до безкрайност (вентилация на мъртвото пространство). Въпреки това, в по-голямата част от белодробния паренхим съотношението вентилация-перфузия е приблизително 0,8. Съставът на алвеоларния въздух влияе върху кръвния поток в белодробните капиляри. При ниско съдържание на кислород (хипоксия), както и намаляване на съдържанието на CO2 (хипокапния) в алвеоларния въздух, се наблюдава повишаване на тонуса на гладките мускули на белодробните съдове и тяхното свиване с увеличаване на съдова резистентност.

МЕХАНИКА НА ДИШАНЕТО

При нормални условия на вентилация дихателните мускули развиват усилия, насочени към преодоляване на еластични или еластични и вискозни съпротивления. Еластичното и вискозното съпротивление в дихателната система постоянно формират различни зависимости между налягането в дихателните пътища и белодробния обем, както и между налягането в дихателните пътища и скоростта на въздушния поток по време на вдишване и издишване.

Разтегливост на белия дроб

Разтегливостта на белите дробове (комплайънс, C) е показател за еластичните свойства на външната дихателна система. Стойността на белодробния податливост се измерва като връзка налягане-обем и се изчислява по формулата: C = V/ΔP, където C е белодробен податливост.

Нормалната стойност на разтегливостта на белите дробове на възрастен е около 200 ml * cm wg-1. При деца индексът на белодробен комплайанс е много по-малък, отколкото при възрастен.

Намаляването на белодробния комплайънс се причинява от следните фактори: повишено налягане в съдовете на белите дробове или препълване на съдовете на белите дробове с кръв; продължителна липса на вентилация на белите дробове или техните отдели; нетренирана дихателна функция; намаляване на еластичните свойства на белодробната тъкан с възрастта.

Повърхностното напрежение на течност е силата, действаща в напречна посока върху границата на течността. Стойността на повърхностното напрежение се определя от съотношението на тази сила към дължината на границата на течността, мерната единица в системата SI е N/m. Повърхността на алвеолите е покрита с тънък слой вода. Молекулите на повърхностния слой вода се привличат една към друга с голяма сила. Силата на повърхностното напрежение на тънък слой вода върху повърхността на алвеолите винаги е насочена към компресията и колапса на алвеолите. Следователно, повърхностното напрежение на течността в алвеолите е друг много важен фактор, влияещ върху белодробния комплайанс. Освен това силата на повърхностното напрежение на алвеолите е много значителна и може да причини пълното им свиване, което би изключило всяка възможност за белодробна вентилация. Колапсът на алвеолите се предотвратява от антиателектатичен фактор или сърфактант. В белите дробове алвеоларните секреторни клетки, които са част от въздушно-кръвната бариера, съдържат осмиофилни ламеларни тела, които се освобождават в алвеолите и се превръщат в повърхностно активно вещество. Синтезът и заместването на повърхностно активното вещество се извършва доста бързо, така че нарушението на кръвния поток в белите дробове може да намали неговите резерви и да увеличи повърхностното напрежение на течността в алвеолите, което води до тяхната ателектаза или колапс. Недостатъчната функция на повърхностно активното вещество води до респираторни нарушения, често причиняващи смърт.

В белите дробове сърфактантът изпълнява следните функции: намалява повърхностното напрежение на алвеолите; повишава белодробния комплайънс; осигурява стабилността на белодробните алвеоли, предотвратявайки техния колапс и появата на ателектаза; предотвратява екстравазацията (излизането) на течност към повърхността на алвеолите от плазмата на капилярите на белия дроб.

Еластичност - да измерване на еластичността на белодробната тъкан. Колкото по-голяма е еластичността на тъканта, толкова по-голям натиск трябва да се приложи, за да се постигне дадена промяна в белодробния обем. Еластична тяга бели дробовевъзниква поради високото съдържание на еластин и колагенови влакна в тях. Еластинът и колагенът се намират в алвеоларните стени около бронхите и кръвоносните съдове. Възможно е еластичността на белите дробове да се дължи не толкова на удължаването на тези влакна, колкото на промяна в тяхното геометрично разположение, както се наблюдава при разтягане на найлонова тъкан: въпреки че самите нишки не променят дължината, тъканта лесно се разтегнати поради специалната им тъкан.

Определена част от еластичната тяга на белите дробове се дължи и на действието на силите на повърхностното напрежение на границата газ-течност в алвеолите. Повърхностно напрежение - е силата, упражнена върху повърхността, разделяща течността и газа. Това се дължи на факта, че междумолекулната кохезия вътре в течността е много по-силна от силите на сцепление между молекулите на течната и газовата фаза. В резултат на това повърхността на течната фаза става минимална. Силите на повърхностно напрежение в белите дробове взаимодействат с естествения еластичен откат, за да предизвикат колапс на алвеолите.

специално вещество ( повърхностно активно вещество), състоящ се от фосфолипиди и протеини и облицоващ алвеоларната повърхност, намалява вътреалвеоларното повърхностно напрежение. Повърхностно активното вещество се секретира от алвеоларни епителни клетки тип II и има няколко важни физиологични функции. Първо, чрез намаляване на повърхностното напрежение, той увеличава разтегливостта на белия дроб (намалява еластичността). Това намалява работата, извършвана по време на вдишване. Второ, осигурява се стабилността на алвеолите. Налягането, създадено от силите на повърхностното напрежение в мехур (алвеола), е обратно пропорционално на неговия радиус, следователно, при същото повърхностно напрежение в малки мехурчета (алвеоли), то е по-голямо, отколкото в големите. Тези сили също се подчиняват на закона на Лаплас, споменат по-рано (1), с известна модификация: "T" е повърхностното напрежение, а "r" е радиусът на мехура.

При липса на естествен детергент, малките алвеоли биха имали тенденция да изпомпват въздуха си в по-големите. Тъй като структурата на слоя на повърхностно активното вещество се променя с промяна в диаметъра, неговият ефект за намаляване на силите на повърхностно напрежение е по-голям, колкото по-малък е диаметърът на алвеолите. Последното обстоятелство изглажда ефекта от по-малък радиус на кривина и повишено налягане. Това предотвратява колапса на алвеолите и появата на ателектаза при издишване (диаметърът на алвеолите е минимален), както и движението на въздуха от по-малките алвеоли в големите алвеоли (поради изравняването на силите на повърхностното напрежение в алвеолите на различни диаметри).

Синдромът на неонатален респираторен дистрес се характеризира с дефицит на нормално сърфактант. При болните деца белите дробове стават твърди, неподатливи, склонни към колапс. Дефицитът на сърфактант също присъства при синдрома на респираторен дистрес при възрастни, но ролята му в развитието на този вариант на дихателна недостатъчност е по-малко очевидна.

Натискът, упражняван от еластичния паренхим на белия дроб, се нарича еластично налягане на отката (Pel). Стандартната мярка за еластична якост на натиск е разширяемост (C - от английско съответствие),което е в реципрочна връзка с еластичността:

C \u003d 1 / E \u003d DV / DP

Разтегливостта (промяна в обема на единица налягане) се отразява от наклона на кривата обем-налягане. Такива разлики между преките и обратните процеси се наричат хистерезис.Освен това може да се види, че кривите не произхождат от началото. Това показва, че белият дроб съдържа малък, но измерим обем газ, дори когато върху него не се прилага натиск на опън.

Съответствието обикновено се измерва при статични условия (Cstat), т.е. в състояние на равновесие или, с други думи, при липса на движение на газ в дихателните пътища. Динамично разтягане(Cdyn), който се измерва на фона на ритмично дишане, също зависи от съпротивлението на дихателните пътища. На практика Cdyn се измерва чрез наклона на линията, начертана между точките на вдишване и издишване на динамичната крива налягане-обем.

При физиологични условия статичната разтегливост на човешките бели дробове при ниско налягане (5-10 cm H 2 O) достига приблизително 200 ml / cm вода. Изкуство. При по-високи налягания (обеми) обаче намалява. Това съответства на по-плоска част от кривата налягане-обем. Съгласието на белите дробове е донякъде намалено с алвеоларен оток и колапс, с повишено налягане в белодробните вени и преливане на белите дробове с кръв, с увеличаване на обема на екстраваскуларната течност, наличие на възпаление или фиброза. При емфизем разтегливостта се увеличава, както се казва, поради загубата или преструктурирането на еластичните компоненти на белодробната тъкан.

Тъй като промените в налягането и обема са нелинейни, за оценка на еластичните свойства на белодробната тъкан често се използва „нормализираната“ разтегливост на единица белодробен обем - специфично разтягане.Изчислява се чрез разделяне на статичното съответствие на белодробния обем, при който е измерено. В клиниката статичният белодробен комплайанс се измерва чрез получаване на крива налягане-обем за промени в обема на 500 ml от функционалния остатъчен капацитет (FRC).

Разтегливостта на гръдния кош обикновено е около 200 ml/cm вода. Изкуство. Еластичното сцепление на гръдния кош се обяснява с наличието на структурни компоненти, които противодействат на деформацията, вероятно от мускулния тонус на гръдната стена. Поради наличието на еластични свойства гръдният кош в покой има тенденция да се разширява, а белите дробове - да се спускат, т.е. на нивото на функционалния остатъчен капацитет (FRC), еластичното отдръпване на белия дроб навътре се балансира от еластичното отдръпване навън на гръдната стена. Тъй като обемът на гръдната кухина се разширява от нивото на FRC до нивото на неговия максимален обем (общ белодробен капацитет, TLC), отдръпването на гръдната стена навън намалява. При 60% инспираторен витален капацитет (максималното количество въздух, което може да се вдиша, започвайки от остатъчния белодробен обем), обемът на гръдния кош пада до нула. При по-нататъшно разширяване на гръдния кош връщането на стената му е насочено навътре. Голям брой клинични заболявания, включително тежко затлъстяване, обширна плеврална фиброза и кифоскалиоза, се характеризират с промени в еластичността на гръдния кош.

В клиничната практика обикновено се оценява обща разтегливостбелите дробове и гръдния кош (C общ). Обикновено тя е около 0,1 cm/вода. Изкуство. и се описва със следното уравнение:

1/S общ = 1/C гръден кош + 1/C бели дробове

Именно този индикатор отразява налягането, което трябва да се създаде от дихателните мускули (или вентилатора) в системата, за да се преодолее статичното еластично отдръпване на белите дробове и гръдната стена при различни белодробни обеми. В хоризонтално положение разтегливостта на гръдния кош намалява поради натиска на коремните органи върху диафрагмата.

Когато смес от газове се движи през дихателните пътища, възниква допълнително съпротивление, обикновено т.нар нееластичен.Нееластичното съпротивление се дължи главно (70%) на аеродинамично (триене на въздушна струя по стените на дихателните пътища) и в по-малка степен на вискозно (или деформация, свързана с движението на тъканите по време на движение на белите дробове и гръдния кош). ) компоненти. Делът на вискозното съпротивление може да се увеличи значително със значително увеличение на дихателния обем. И накрая, незначителна част е инерционното съпротивление, упражнявано от масата на белодробните тъкани и газа по време на произтичащите ускорения и забавяния на честотата на дишане. Много малко при нормални условия, това съпротивление може да се увеличи с често дишане или дори да стане основно по време на вентилация с висока честота на дишане.

1. Концепцията за възбудими тъкани. Основни свойства на възбудимите тъкани. дразнители. Класификация на дразнителите.
2. Характеристики на бъбречния кръвоток. Нефрон: структура, функции, характеристики на процесите на уриниране и уриниране. Първична и вторична урина. Съставът на урината.
1. Съвременни представи за структурата и функцията на клетъчните мембрани. Концепцията за потенциала на клетъчната мембрана. Основните положения на мембранната теория за възникването на мембранния потенциал. Потенциал за почивка.
2. Интраплеврално налягане, неговата стойност. Еластичност на белодробната тъкан. Фактори, които определят еластичния откат на белите дробове. Пневмоторакс.
3. Задача. Еднакви ли са условията за възникване на "топлинен удар" и топлинен синкоп при хората?
1. Характеристики на промените в потенциала на клетъчната мембрана по време на възбуждане и инхибиране. Потенциал на действие, неговите параметри и значение.
2. Автоматизация на сърдечния мускул: концепция, съвременни идеи за причините, характеристики. Степента на автоматизация на различни части на сърцето. Станиус опит.
3. Задача. Определете кое дишане е по-ефективно:
1. Обща характеристика на нервните клетки: класификация, структура, функции
2. Пренос на кислород по кръвен път. Зависимост на свързването на кислород от кръвта от нейното парциално налягане, напрежението на въглеродния диоксид, pH и температурата на кръвта. Ефект на Бор.
3. Задача. Обяснете защо охлаждането във вода с 20° е по-голямо, отколкото в неподвижен въздух със същата температура?
1. Устройство и видове нервни влакна и нерви. Основни свойства на нервните влакна и нервите. Механизми на разпространение на възбуждането по нервните влакна.
2. Видове кръвоносни съдове. Механизми на движение на кръвта през съдовете. Характеристики на движението на кръвта през вените. Основните хемодинамични показатели за движението на кръвта през съдовете.
3. Задача. Преди да изяде голямо количество месо, единият субект изпива чаша вода, вторият - чаша сметана, третият - чаша бульон. Как ще се отрази това на храносмилането на месото?
1. Концепцията за синапс. Структурата и видовете синапси. Механизми на синаптично предаване на възбуждане и инхибиране. посредници. Рецептори. Основни свойства на синапсите. Концепцията за епаптично предаване.
2. Характеристики на въглехидратния метаболизъм в организма.
3. Задача. Ако клетъчната мембрана беше абсолютно непропусклива за йони, как би се променила стойността на потенциала на покой?
1. Общи модели на човешката адаптация. Еволюция и форми на адаптация. адаптогенни фактори.
2. Транспорт на въглероден диоксид в кръвта
2. Характеристики на метаболизма на мазнините в организма.
3. Задача. Когато нервът се третира с тетродотоксин, рр се увеличава, но не се получава pd. Каква е причината за тези различия?
1. Концепцията за нервния център. Основни свойства на нервните центрове. Компенсация на функциите и пластичност на нервните процеси.
2. Храносмилане: концепция, физиологични основи на глада и ситостта. Хранителен център. Основните теории, обясняващи състоянието на глад и ситост.
1. Характеристика на основните принципи на координация в дейността на централната нервна система.
2. Проводимост на сърдечния мускул: понятие, механизъм, характеристики.
3. Задача. Човек има забавяне на изтичането на жлъчката от жлъчния мехур. Влияе ли на храносмилането на мазнините?
1. Функционална организация на гръбначния мозък. Ролята на спиналните центрове в регулацията на движенията и вегетативните функции.
2. Топлопродукция и топлообмен: механизми и фактори, които ги определят. Компенсаторни промени в топлопроизводството и топлообмена.
1. Характеристики на функциите на продълговатия мозък, средния мозък, диенцефалона, малкия мозък, тяхната роля в двигателните и автономните реакции на тялото.
2. Неврохуморални механизми за регулиране на постоянството на телесната температура
1. Кората на главния мозък като висш отдел на централната нервна система, нейното значение, организация. Локализация на функциите в кората на главния мозък. Динамичен стереотип на нервната дейност.
2. Основните функции на стомашно-чревния тракт. Основни принципи на регулиране на храносмилателните процеси. Основните ефекти на нервните и хуморалните ефекти върху храносмилателните органи според IP Pavlov.
3. Задача. При анализа на ЕКГ на субекта се прави заключение за нарушение на възстановителните процеси в камерния миокард. Въз основа на какви промени в ЕКГ е направено такова заключение?
1. Функционална организация и функции на вегетативната нервна система (ВНС). Концепцията за симпатиковия и парасимпатиковия отдел на ANS. Техните характеристики, различия, влияние върху дейността на органите.
2. Понятието жлези с вътрешна секреция. Хормони: концепция, общи свойства, класификация по химична структура.
3. Задача. Дете, което се учи да свири на пиано, отначало свири не само с ръце, но си „помага“ и с глава, крака и дори с език. Какъв е механизмът на това явление?
1. Характеристики на зрителната сетивна система.
2. Характеристики на белтъчния метаболизъм в организма.
3. Задача. Отровата, съдържаща се в някои видове гъби, рязко скъсява абсолютния рефлекторен период на сърцето. Може ли отравянето с тези гъби да доведе до смърт. Защо?
1. Характеристики на двигателната сетивна система.
3. Задача. Ако вие сте:
1. Концепцията за слухови, болкови, висцерални, тактилни, обонятелни и вкусови сетивни системи.
2. Половите хормони, функции в организма.
1. Концепцията за безусловни рефлекси, тяхната класификация по различни показатели. Примери за прости и сложни рефлекси. инстинкти.
2. Основните етапи на храносмилането в стомашно-чревния тракт. Класификация на храносмилането в зависимост от ензимите, които го осъществяват; класификация в зависимост от локализацията на процеса.
3. Задача. Под въздействието на лекарствени вещества се повишава пропускливостта на мембраната за натриеви йони. Как ще се промени потенциалът на мембраната и защо?
1. Видове и характеристики на инхибирането на условните рефлекси.
2. Основни функции на черния дроб. Храносмилателна функция на черния дроб. Ролята на жлъчката в процеса на храносмилането. Образуване на жлъчка и жлъчна секреция.
1. Основни модели на управление на движението. Участие на различни сензорни системи в управлението на движението. Моторни умения: физиологични основи, условия и фази на тяхното формиране.
2. Понятието и характеристиките на коремното и пристенното храносмилане. механизми на усвояване.
3. Задачи. Обяснете защо има намаляване на производството на урина по време на загуба на кръв?
1. Видове висша нервна дейност и тяхната характеристика.
3. Задача. Когато подготвят котка за участие в изложбата, някои собственици я държат на студено и в същото време я хранят с мазни храни. Защо го правят?
2. Характеристики на нервната, рефлекторната и хуморалната регулация на сърдечната дейност.
3. Задача. Какъв тип рецептори трябва да блокира лекарственото вещество, за да симулира трансекция:
1. Електрическа активност на сърцето. Физиологични основи на електрокардиографията. Електрокардиограма. Анализ на електрокардиограмата.
2. Нервна и хуморална регулация на бъбречната дейност.
1. Основни свойства на скелетната мускулатура. Единична редукция. Сумиране на контракции и тетанус. Концепцията за оптимум и песимум. Парабиоза и нейните фази.
2. Функции на хипофизната жлеза. Хормони на предната и задната част на хипофизата, техните ефекти.
2. Отделителни процеси: значение, отделителни органи. Основни функции на бъбреците.
3. Задача. Под въздействието на химичен фактор в клетъчната мембрана се увеличава броят на калиевите канали, които могат да се активират при възбуждане. Как това ще повлияе на потенциала за действие и защо?
1. Понятието умора. Физиологични прояви и фази на развитие на умората. Основни физиологични и биохимични промени в организма при умора. Концепцията за "активен" отдих.
2. Концепцията за хомойотермни и пойкилотермни организми. Значението и механизмите за поддържане на постоянна телесна температура. Концепцията за температурното ядро и обвивка на тялото.
1. Сравнителна характеристика на характеристиките на гладката, сърдечната и скелетната мускулатура. механизъм на мускулна контракция.
1. Понятието "кръвоносна система". Основни функции и състав на кръвта. Физични и химични свойства на кръвта. Буферни системи на кръвта. Кръвна плазма и нейният състав. Регулиране на хемопоезата.
2. Стойността на щитовидната жлеза, нейните хормони. Хипер- и хипофункция. Паращитовидна жлеза, нейната роля.
3. Задача. Кой механизъм доминира като доставчик на енергия:
1. Еритроцити: структура, състав, функции, методи за определяне. Хемоглобин: структура, функции, методи за определяне.
2. Нервна и хуморална регулация на дишането. Концепцията за дихателния център. Автоматизация на дихателния център. Рефлексни влияния от белодробните механорецептори, тяхното значение.
3. Задача. Обяснете защо възбуждането на м-холинергичните рецептори на сърцето води до инхибиране на активността на този орган, а възбуждането на същите рецептори в гладките мускули е придружено от неговия спазъм?
1. Левкоцити: видове, структура, функции, метод за определяне, броене. Левкоцитна формула.

2. Интраплеврално налягане, неговата стойност. Еластичност на белодробната тъкан. Фактори, които определят еластичния откат на белите дробове. Пневмоторакс.

Интраторакалното пространство, в което се намират белите дробове, е херметично затворено и не комуникира с външната среда. Белите дробове са заобиколени от листове на плеврата: париеталният лист е плътно запоен към стените на гръдния кош, диафрагмата, а висцералният - към външната повърхност на белодробната тъкан. Листата на плеврата се навлажняват с малко количество серозна течност, която играе ролята на вид смазка, която улеснява триенето - плъзгането на листовете по време на дихателни движения.

Интраплевралното налягане или налягането в херметично затворената плеврална кухина между висцералната и париеталната плевра обикновено е отрицателно спрямо атмосферното налягане. Когато горните дихателни пътища са отворени, налягането във всички части на белите дробове е равно на атмосферното. Прехвърлянето на атмосферен въздух към белите дробове става, когато се появи разлика в налягането между външната среда и алвеолите на белите дробове. С всяко вдишване обемът на белите дробове се увеличава, налягането на въздуха, затворен в тях, или вътребелодробното налягане, става по-ниско от атмосферното налягане и въздухът се всмуква в белите дробове. При издишване обемът на белите дробове намалява, вътребелодробното налягане се повишава и въздухът се изтласква от белите дробове в атмосферата. Вътреплевралното налягане се дължи на еластичното отдръпване на белите дробове или желанието на белите дробове да намалят обема си. При нормално спокойно дишане вътреплевралното налягане е по-ниско от атмосферното: при вдишване - с 6-8 cm воден стълб. Чл., а при издишване - с 4 - 5 см вода. Изкуство. Директните измервания показват, че вътреплевралното налягане в апикалните части на белите дробове е по-ниско, отколкото в базалните части на белите дробове, съседни на диафрагмата. В изправено положение този градиент е почти линеен и не се променя по време на дишане.

Важен фактор, влияещ върху еластичните свойства и разтегливостта на белите дробове, е повърхностното напрежение на течността в алвеолите. Колапсът на алвеолите се предотвратява от антиателектатичен фактор или повърхностно активно вещество, облицоващо вътрешната повърхност на алвеолите, предотвратявайки колапса им, както и освобождаването на течност към повърхността на алвеолите от плазмата на капилярите на бял дроб. Синтезът и заместването на повърхностноактивно вещество е доста бърз, следователно, нарушен кръвен поток в белите дробове, възпаление и оток, тютюнопушене, остър недостиг на кислород (хипоксия) или излишък на кислород (хипероксия), както и различни токсични вещества, включително някои фармакологични лекарства (мастноразтворими анестетици), може да намали запасите си и да увеличи повърхностното напрежение на течността в алвеолите. Всичко това води до тяхната ателектаза или колапс. При профилактиката и лечението на ателектаза са от особено значение аерозолните инхалации на лекарства, съдържащи фосфолипиден компонент, като лецитин, който спомага за възстановяването на повърхностно активното вещество.

Пневмотораксът е навлизането на въздух в интерплевралното пространство, което се случва при проникващи рани на гръдния кош, нарушаващи херметичността на плевралната кухина. В същото време белите дробове се свиват, тъй като вътреплевралното налягане става същото като атмосферното. При хората лявата и дясната плеврална кухина не комуникират и поради това едностранният пневмоторакс, например вляво, не води до спиране на белодробното дишане на десния бял дроб. Двустранният отворен пневмоторакс е несъвместим с живота.