Спр. материал / ДЫХАНИЕ / 03.ФОРСИРОВАННОЕ ДЫХАНИЕ

ФОРСИРОВАННОЕ ДЫХАНИЕ. ТИПЫ ДЫХАНИЯ. ОБЪЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ. ВЕНТИЛЯЦИЯ АЛЬВЕОЛ

А. Форсированное дыхание обеспечивается с помощью вовлечения в сокращение ряда до-

Что касается известной модели Дондерса, на полнительных мышц, оно осуществляется с которую ссылаются при доказательстве роли уве- большой затратой энергии, так как при этом

резко возрастает неэластическое сопротивле­ние. При вдохе вспомогательную роль играют все мышцы, прикрепленные к костям плече­вого пояса, черепу или позвоночнику и спо­собные поднимать ребра, это грудино-клю-чично-сосцевидная, трапециевидная, обе грудные мышцы, мышца, поднимающая ло­патку, лестничная мышца, передняя зубчатая мышца. Форсированный выдох также осу­ществляется с дополнительной непосредст­венной затратой энергии, во-первых, в ре­зультате сокращения внутренних межребер­ных мышц. Их направление противоположно направлению наружных межреберных мышц, поэтому в результате их сокращения ребра опускаются. Во-вторых, важнейшими вспо­могательными экспираторными мышцами являются мышцы живота, при сокращении которых ребра опускаются, а органы брюш­ной полости сдавливаются и смещаются кверху вместе с диафрагмой. Способствуют форсированному выдоху также задние зубча­тые мышцы. Естественно, при форсирован­ных вдохе—выдохе действуют и все силы, с помощью которых осуществляется спокой­ное дыхание.

Б. Тип дыхания зависит от пола и рода трудовой деятельности. У мужчин в основ­ном брюшной тип дыхания, у женщин — в основном грудной тип. В случае преимуще­ственной физической работы и у женщин формируется преимущественно брюшной тип дыхания. Грудной тип дыхания обеспе­чивается главным образом за счет работы межреберных мышц. При брюшном типе в результате мощного сокращения диафраг­мы органы брюшной полости смещаются вниз, поэтому при вдохе живот «выпячива­ется».

В. Объемы вентиляции легких зависят от глубины вдоха и выдоха. Вентиляция легких — газообмен между атмосферным воздухом и легкими. Ее интенсивность и сущность выра­жаются двумя понятиями. Гипервентиляция — произвольное усиление дыхания, не связан-

ное с метаболическими потребностями орга­низма, и гиперпноэ — непроизвольное усиле­ние дыхания в связи с реальными потребнос­тями организма. Различают объемы вентиля­ции легких и их емкости, при этом под тер­мином «емкость» понимают совокупность нескольких объемов (рис. 12.5).

1. Дыхательный объем (ДО) — это объем воздуха, который человек вдыхает и выдыха­ет при спокойном дыхании, при этом про­должительность одного цикла дыхания со­ставляет 4—6 с, акт вдоха проходит несколь­ко быстрее. Такое дыхание называется эйп-ное (хорошее дыхание).

2. Резервный объем вдоха (РО вдоха) — максимальный объем воздуха, который чело­век может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Резервный объем выдоха (РО выдоха) — максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха.

4. Остаточный объем (ОО) — объем воз­духа, остающийся в легких после максималь­ного выдоха.

5. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — это наибольший объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха. У мо­лодых людей должную величину ЖЕЛ можно рассчитать по формуле: ЖЕЛ = Р_ост (м) • 2,5 [л].

6. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха, равна сумме остаточного объема и резервного объе­ма выдоха.

7. Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха, содержащийся в легких на высоте максимального вдоха, равна сумме ЖЕЛ плюс остаточный объем. Общая емкость лег­ких, как и другие объемы и емкости, весьма вариабельна и зависит от пола, возраста и роста. Так, у молодых людей в возрасте 20— 30 лет она равна в среднем около 6 л, у муж­чин в 50—60 лет — в среднем около 5,5 л.

Из всех этих величин наибольшее практи­ческое значение имеют дыхательный объем,

жизненная емкость легких и функциональ­ная остаточная емкость. Жизненная емкость легких является показателем подвижности грудной клетки и растяжимости легких — при различных патологических процессах ЖЕЛ может сильно уменьшаться. Однако значительное уменьшение ЖЕЛ не обяза­тельно ведет к ухудшению оксигенации крови и уменьшению удаления углекислого газа, так как даже при максимальной физи­ческой нагрузке используется не более 60 % ЖЕЛ. Этот показатель также весьма вариабе­лен и зависит от роста, пола (у женщин — на 25 % меньше), возраста — после 40 лет он снижается. Функциональная остаточная ем­кость обеспечивает стабилизацию альвеоляр­ной газовой смеси несмотря на то, что она обновляется порциями. ФОЕ сохраняет не­который резерв кислорода при вынужденной задержке дыхания, например при нырянии, при действии веществ с едким запахом, в ре­зультате чего дыхание прекращается произ­вольно или непроизвольно.

В случае пневмоторакса большая часть ос­таточного воздуха выходит, а в легком оста­ется минимальный объем возду-х а. Этот воздух задерживается в так называ­емых воздушных ловушках, так как часть бронхиол спадается раньше альвеол (конце­вые и дыхательные бронхиолы не содержат хрящей). Поэтому легкое взрослого человека и дышавшего новорожденного ребенка не тонет в воде (тест для определения в судебно-медицинской экспертизе, живым ли родился ребенок: легкое мертворожденного тонет в воде, так как не содержит воздуха).

Минутный объем воздуха (MOB) — это объем воздуха, проходящего через легкие за 1 мин. Он составляет в покое 6—8 л, частота дыхания — 14—18 в 1 мин. При интенсивной мышечной нагрузке MOB может достигать 100 л.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) — это объем воздуха, ко­торый проходит через легкие за определен­ный промежуток времени при максимально возможной глубине и частоте дыхания. МВЛ может достигать у молодого человека 120— 150 л/мин, а у спортсменов — 180 л/мин, он зависит от возраста, роста, пола. При про­чих равных условиях МВЛ характеризует проходимость дыхательных путей, а также упругость грудной клетки и растяжимость легких.

Вентиляция альвеол конвективным путем (непосредственное поступление свеже­го воздуха в альвеолы) происходит только при очень интенсивной физической работе. Значительно чаще вентиляция альвеол осу­ществляется диффузионным способом. Это объясняется тем, что многократное дихото­мическое деление бронхиол ведет к увеличе­нию суммарного поперечного сечения возду­хоносного пути в дистальном направлении и, естественно, к увеличению его объема. Так, суммарная площадь бронхиол 16-й генерации обоих легких составляет 180 см², что пример­но в 70 раз больше поперечного сечения тра-

хеи (около 2,5 см²), а суммарная площадь по­перечного сечения бронхиол 19-й генерации равна примерно 9940 см², что в 370 раз боль­ше площади поперечного сечения трахеи. С 20-й генерации начинаются альвеоляр­ные ходы и мешочки, их диаметр равен 0,2— 0,6 мм, они несут на себе альвеолы. Суммар­ная площадь поперечного сечения альвеоляр­ных мешочков около 11 800 см².

В связи с увеличением суммарного по­перечного сечения бронхиол их емкость также возрастает, и до 16-й генерации вклю­чительно емкость воздухоносного пути обоих легких равна примерно 150 мл, а емкость переходной зоны (17—19-я генерации — ды­хательные бронхиолы) — около 200 мл. Сум­марный объем альвеолярных ходов и альвео­лярных мешочков составляет 1300 мл, альве­ол — 1200 мл (см. рис. 12.1).

При спокойном вдохе 450 мл вдыхаемого воздуха распределяются следующим образом: 150 мл — в воздухоносном пути, 200 мл — в переходной зоне (дыхательные бронхиолы), а на альвеолярные ходы остается лишь 100 мл (450—200—150=100). Это означает, что при спокойном дыхании атмосферный воздух до альвеол не доходит. Уточним, что 150 мл из 450 остаются в воздухоносном пути, а в лег­кие поступает обратно вместе со свежим воз­духом 150 мл альвеолярного воздуха, кото­рым заполнился воздухоносный путь при вы­дохе. Это повторяется при каждом вдохе и выдохе.

Даже при интенсивной мышечной работе лишь небольшая часть вдыхаемого свежего воздуха поступает конвективным способом в альвеолы. При интенсивной физической ра­боте, причем только у спортсменов (у других людей, по-видимому, меньше), используется примерно 50 % ЖЕЛ, т.е. всего вдыхается около 2250 мл, а емкость воздухоносного пути (150 мл), переходной зоны (200 мл) и альвеолярных ходов вместе с альвеолярны­ми мешочками (1300 мл) в сумме равна око­ло 1650 мл. Отсюда поступает в альвеолы 2250 мл— 1650 мл = 600 мл, что составляет около 26 % от вдыхаемого воздуха. Эти циф­ры усредненные, так как индивидуальные колебания объема легких весьма значитель­ны. Например, объем воздухоносного пути может быть в пределах 100—200 мл (2 мл на 1 кг массы тела). Время диффузии газов в газообменной области и выравнивание со­става газовой смеси в альвеолярных ходах и альвеолах составляет около 1 с. Состав газов переходной зоны приближается к таковому альвеолярных ходов примерно за это же время — 1 с.