Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

2 курс / Нормальная физиология / Анатомия_и_физиология_человека_Кузнецов_В_И_ред_

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
24.03.2024
Размер:
19.91 Mб
Скачать

12. Система органов дыхания. Физиология дыхания

341

Растяжимость. легких. у. здоровых. людей. составляет. 200. мл/см. вод.. ст.,. отражает. увеличение. объема. легких. (V). в. ответ. на. возрастание. транспульмонального. давления. (P). на. 1. см. вод.. ст.:

.

C = V .

 

P

При. эмфиземе. легких. их. растяжимость. увеличивается,. при. фиброзе. —. уменьшается.

На. величину. растяжимости. и. эластической. тяги. легких. сильное. влияние. оказывает.наличие.на.внутриальвеолярной.поверхности.сурфактанта.вещества,. представляющего.собой.смесь.фосфолипидов.и.белков,.образуемых.альвеолярными. пневмоцитами. второго. типа.. Наиболее. важными. его. составляющими. являются. фосфолипид. дипальмитоидфосфатидилхолин,. апопротеины. сурфактанта. и. ионы. кальция.

Роль сурфактанта:

. снижает. поверхностное. натяжение. в. альвеолах. и. таким. образом. увеличивает. растяжимость. легких;

. стабилизирует.альвеолы,.препятствует.слипанию.их.стенок.(препятствуя. ателектазу);

. снижает. сопротивление. диффузии. газов. через. стенку. альвеолы;

. препятствует. отеку. альвеол,. способствуя. всасыванию. воды. из. альвеол. в. кровь. и. снижая. величину. поверхностного. натяжения. в. альвеолах;

. облегчает. расправление. легких. при. первом. вдохе. новорожденного;

. способствует. активации. фагоцитоза. альвеолярными. макрофагами. и. их. двигательной. активности.

Эластическая. тяга. грудной. клетки. создается. за. счет. эластичности. межреберных.хрящей,.мышц,.париетальной.плевры,.структур.соединительной.ткани,. способных. сжиматься. и. расширяться.. В. конце. выдоха. сила. эластичной. тяги. грудной. клетки. направлена. наружу. (в. сторону. расширения. грудной. клетки).

и.максимальна.по.величине..При.развитии.вдоха.она.постепенно.уменьшается,.

и.когда. вдох. достигает. 60–70. %. его. максимально. возможной. величины,. эластическая. тяга. грудной. клетки. становится. равной. нулю,. а. при. дальнейшем. развитии. вдоха. направлена. внутрь. и. препятствует. расширению. грудной. клетки.. В. норме. растяжимость. грудной. клетки. приближается. к. 200. мл/см. вод.. ст.

Общая. растяжимость. грудной. клетки. и. легких. вычисляется. по. формуле

.

1/Со. =. 1/Сл. +. 1/Сгк,

где. Cо. —. общая. растяжимость. грудной. клетки;. Cл. —. растяжимость. легких;. Cгк. —. растяжимость. грудной. клетки.

Средняя. величина. Со. составляет. 100. мл/см. вод.. ст.

отрицательное давление в плевральной щели и пневмоторакс.. Грудная. клетка. образует. герметичную. полость,. обеспечивающую. изоляцию. легких. от. атмосферы..Легкие.покрывает.висцеральный.плевральный.листок,.а.внутреннюю. поверхность. грудной. клетки. —. листок. париетальной. плевры.. Между. этими. листками.существует.щелевидное.пространство,.заполненное.плевральной жид костью. (зачастую. это. пространство. называют. плевральной. полостью).. Через. микроскопический. слой. жидкости. плевральные. листки. достаточно. сильно.

342

Раздел II. Частная анатомия и физиология

а

б

 

Давление атмосферного воздуха

 

Трахея

 

Давление

 

в плевраль

 

ной щели

 

 

Вдох

Давление

Давление

Выдох

альвеоляр

 

транспуль

При выдохе

ное

мональное

 

 

Легкие

При вдохе

Диафрагма

 

Рис. 12.5. Определение. транспульмонального,. альвеолярного. и. внутриплеврального. давления:

а. —. контуры. грудной. клетки. при. вдохе;. б. —. при. выдохе

сцеплены.между.собой.и.в.то.же.время.могут.легко.скользить.вдоль.друг.друга. (подобно. двум. стеклам,. приложенным. друг. к. другу. смоченными. поверхностями,. их. трудно. разъединить,. но. легко. смещать. вдоль. плоскостей).

При.обычном.дыхании.давление.между.плевральными.листками.ниже,.чем. атмосферное.. И. это. состояние. называют. отрицательным давлением. в. плевральной. щели.

Причины. возникновения. отрицательного. давления. в. плевральной. щели:

. наличие. эластической. тяги. легких. и. грудной. клетки;

. наличие.сорбционной.способности.плевральных.листков,.которые.захватывают. (сорбируют). молекулы. газов. из. жидкости. плевральной. щели. или. воздушных.пузырьков.(образующихся.в.плевральной.щели.при.ранениях.грудной. клетки. или. при. проколах. ее. с. лечебной. целью);

. соотношение. между. объемами. грудной. клетки. и. легочной. паренхимы. такое,. что. даже. при. выдохе. для. заполнения. грудной. полости. легкие. должны. быть. в. растянутом. состоянии.

У. взрослого. человека. в. конце. спокойного. выдоха. среднее. отрицательное. давление. между. листками. плевры. составляет. 3–6. см. вод.. ст.. (т.е.. на. 3–6. мм. меньше,.чем.атмосферное)..Лишь.при.форсированном.выдохе.давление.в.плевральной. щели. может. стать. больше. атмосферного.

В. конце. спокойного. вдоха. отрицательное. давление. в. плевральной. щели. составляет. 6–9. см. вод.. ст.,. а. при. максимально. интенсивном. вдохе. может. достигать. 40. см. вод.. ст.. и. более. (рис.. 12.6).

Если.человек.находится.в.вертикальном.положении,.то.отрицательное.давление.в.плевральной.щели.вдоль.вертикальной.оси.тела.значительно.различается. (изменяется. на. 0,25. см. вод.. ст.. на. каждый. сантиметр. высоты).. Оно. максимально. в. области. верхушек. легких,. поэтому. при. выдохе. легкие. остаются. более. растянутыми. и. при. последующем. вдохе. мало. поддаются. увеличению. объема. и. вентиляции.

12. Система органов дыхания. Физиология дыхания

343

Вдох

Выдох

 

Рплевр 8 см

Рплевр 5 см Н2О

8 см

5 см

Рис. 12.6. Изменения. размеров. грудной. клетки,. объема. легких. и. давления. в. плевральной. щели. при. вдохе. и. выдохе. (по. Р.. Шмидту. и. соавт.,. 2005)

При.рассмотрении.механики.внешнего.дыхания.учитывается.транспульмо нальное давление. —. разность. между. давлением. воздуха. в. альвеолах. и. давлением. в. плевральной. щели. (см.. рис.. 12.5,. 12.6).

Пневмотораксом. называют. вхождение. воздуха. в. плевральную. щель,. приводящее. к. спадению. легких.. Как. только. отрицательное. давление. в. плевральной. щели. исчезает. (из-за. вхождения. атмосферного. воздуха. через. отверстие. поврежденной. грудной. стенки. или. из. поврежденного. легкого),. под. влиянием. эластической. тяги. легкие. спадаются.

Пневмоторакс.может.быть.односторонним.и.двусторонним,.открытым.и.закрытым.. При. нарушении. целостности. стенки. грудной. клетки. с. одной. стоны. спадается. легкое. только. на. стороне. повреждения,. так. как. благодаря. средостению. другое. легкое. остается. в. герметичном. пространстве. и. человек. может. им. дышать.

механизм вдоха и выдоха..Дыхательный.цикл.включает.вдох,.выдох.и.паузу. между.ними..Длительность.дыхательного.цикла.—.2,5–7.с..Длительность.вдоха. у.большинства.людей.короче.длительности.выдоха..Длительность.паузы.очень. изменчива. и. между. вдохом. и. выдохом. может. отсутствовать.

Для. развития вдоха. необходимо,. чтобы. в. инспираторном. (активирующем. вдох).отделе.дыхательного.центра.в.продолговатом.мозге.возник.залп.нервных. импульсов,. которые. по. нисходящим. путям. в. составе. вентрального. и. передней. части. бокового. канатиков. белого. вещества. спинного. мозга. передаются. в. его. шейный.отдел.(сегменты.С3–С5),.т.е..приходят.к.мотонейронам,.формирующим. диафрагмальные. нервы,. а. также. в. грудной. отдел. (T2–T6). к. мотонейронам,. формирующим. межреберные. нервы.. Активированные. дыхательным. центром,.

344

Раздел II. Частная анатомия и физиология

эти. мотонейроны. спинного. мозга. посылают. потоки. сигналов. по. диафрагмальному. и. межреберным. нервам. соответственно. к. диафрагмальной,. наружным. межреберным. и. межхрящевым. мышцам.. Это. приводит. к. увеличению. объема. грудной. полости. за. счет. опускания. купола. диафрагмы. (см.. рис.. 12.5,. 12.6). и.движения.(подъем.с.поворотом).ребер..В.результате.давление.в.плевральной. щели. уменьшается. (до. 6–20. см. вод.. ст.. в. зависимости. от. глубины. вдоха),. транспульмональное. давление. (рис.. 12.5). возрастает,. превышает. эластическую. тягу. легких. и. они. расширяются.. Расширение. легких. приводит. к. снижению. давления.воздуха.в.альвеолах.(при.спокойном.вдохе.оно.становится.ниже.атмо- сферного.на.2–3.см.вод..ст.),.и.воздух.по.градиенту.давления.поступает.в. легкие..При.этом.объемная.скорость.воздушного.потока.в.дыхательных.путях.(Q). будет.прямо.пропорциональна.градиенту.давления.( Р).между.атмосферой.и.альвеолами. и. обратно. пропорциональна. сопротивлению. (R). дыхательных. путей. для. потока. воздуха:

.

Q =

P

.

 

 

 

R

При. усиленном. вдохе. грудная. клетка. еще. более. расширяется. благодаря. сокращению.вспомогательных.инспираторных.мышц,.к.которым.относятся.все. мышцы,. прикрепляющиеся. к. костям. плечевого. пояса,. позвоночнику. или. черепу,. способные. при. своем. сокращении. поднимать. ребра,. лопатку. и. фиксировать. плечевой. пояс. с. отведенными. назад. плечами.. Важнейшими. среди. этих. мышц. являются. большие. и. малые. грудные,. лестничные,. грудино-ключично- сосцевидные. и. передние. зубчатые.

Механизм выдоха. отличается. тем,. что. спокойный. выдох. происходит. пассивно.за.счет.сил,.накопленных.при.вдохе..Для.остановки.вдоха.и.переключения. вдоха. на. выдох. необходимо. прекращение. посылки. нервных. импульсов. из. дыхательного. центра. к. спинному. мозгу. и. мышцам. вдоха.. Это. приводит. к. расслаблению. мышц. вдоха,. в. результате. чего. объем. грудной. клетки. начинает. уменьшаться.под.влиянием.следующих.факторов:.1). эластической.тяги.легких. (а.после.глубокого.вдоха.и.эластической.тяги.грудной.клетки);. 2). силы. тяжести. грудной. клетки,. приподнятой. и. выведенной. из. устойчивого. положения. при.вдохе;.3). давления.органов.брюшной.полости.на.диафрагму..Для.осуществления.усиленного.выдоха.необходим.поток.нервных.импульсов.из.центра.выдоха. к. мотонейронам. спинного. мозга. и. далее. —. к. внутренним. межреберным. мышцам. и. мышцам. брюшного. пресса.. Их. сокращение. приводит. к. еще. большему. уменьшению. объема. грудной. клетки. и. удалению. большего. объема. воздуха. из. легких. за. счет. подъема. купола. диафрагмы. и. опускания. ребер.

Уменьшение. объема. грудной. клетки. приводит. к. снижению. транспульмонального. давления.. Эластическая. тяга. легких. становится. больше. этого. давления,.и.легкие.начинают.спадаться..Это.вызывает.увеличение.давления.воздуха. в.альвеолах.(оно.становится.на.3–4.см.вод..ст..больше.атмосферного).и.воздух. по. градиенту. давления. выходит. из. альвеол. в. атмосферу.

Тип дыхания. определяется. по. величине. вклада. различных. дыхательных. мышц.в.увеличение.объема.грудной.полости.и.заполнение.легких.воздухом.при. вдохе..Если.вдох.идет.главным.образом.за.счет.сокращения.диафрагмы.и.смещения.(вниз.и.вперед).органов.брюшной.полости,.то.такое.дыхание.называют.

12. Система органов дыхания. Физиология дыхания

345

брюшным.или.диафрагмальным;.если.за.счет.сокращения.межреберных.мышц. —. то. грудным.. У. женщин. преобладает. грудной. тип. дыхания,. у. мужчин. —. брюшной.. У. людей,. выполняющих. тяжелую. физическую. работу,. как. правило,. устанавливается. брюшной. тип. дыхания.

Работа• дыхательных• мышц.. Для. осуществления. вентиляции. легких. необходимо. совершать. работу,. которая. выполняется. за. счет. сокращения. дыхательных. мышц.. При. спокойном. дыхании. в. условиях. основного. обмена. на. работу. дыхательных. мышц. затрачивается. 2–3. %. всей. энергии,. расходуемой. организмом.. При. усиленном. дыхании. эти. затраты. могут. достигать. 30. %. уровня. энергетических.затрат.организма..У.людей.с.заболеваниями.легких.и.дыхательных. путей. эти. затраты. могут. быть. еще. большими.

Энергия. дыхательных. мышц. используется. на. преодоление. эластических. сопротивлений.легких.и.грудной.клетки.(60–80.%.всех.затрат),.динамических. (вязкостных). сопротивлений. (30. %. рабочих. затрат). движению. потока. воздуха. через. дыхательные. пути,. инерционной. силы. и. тяжести. смещаемых. тканей.

Вязкостные. сопротивления. представлены:

аэродинамическим. сопротивлением. дыхательных. путей,. которое. состав- ляет.80–90.%.суммарных.вязкостных.сопротивлений.и.увеличивается.при.воз-

растании. скорости. потока. воздуха. в. дыхательных. путях.. При. дыхании. через. нос. оно. составляет. около. 5. см. вод.. ст./л11,. при. дыхании. через. рот. —. 2.см.вод..ст./л11..На.трахею,.долевые,.сегментарные.бронхи.приходится.в.4.раза. большее.сопротивление,.чем.на.более.дистальные.участки.дыхательных.путей;

сопротивлением тканей,.которое.составляет.10–20.%.общего.вязкостного. сопротивления. и. обусловлено. внутренним. трением. и. неупругой. деформацией. тканей. грудной. и. брюшной. полостей;

инерционным. сопротивленем. (1–3. %. общего. вязкостного. сопротивления). —. работа. расходуется. на. ускорение. потока. воздуха. в. дыхательных. путях.

и.преодоление. инерции. тканей.

При. спокойном. дыхании. работа. по. преодолению. вязкостных. сопротивлений. незначительна,. но. при. усиленном. дыхании. или. при. нарушении. проходимости. дыхательных. путей. может. резко. возрастать.

12.3.  Методы  исследования  и  показатели  внешнего  дыхания

наиболее распространенные методы исследования внешнего дыхания..

Спирометрия.(лат..spirare.—.дышать;.гр..metreo.—.измеряю).—.метод.измере- ния.объемов.выдыхаемого.воздуха.с.помощью.прибора.спирометра..Используются.спирометры.разного.типа.с.турбиметрическим.датчиком,.а.также.водные,. в. которых. выдыхаемый. воздух. собирается. под. колокол. спирометра,. помещенный. в. воду,. и. по. подъему. колокола. определяется. объем. выдохнутого. воздуха.. В. последнее. время. все. шире. применяются. датчики. чувствительные. к. изменению. объемной. скорости. воздушного. потока,. подсоединенные. к. компьютерной. системе.

Спирография. —. методика. непрерывной. регистрации. объемов. вдыхаемого. и. выдыхаемого. воздуха.. Получаемую. при. этом. графическую. кривую. называют. спирограммой. (рис.. 12.7).. По. спирограмме. можно. определить. не. только.

346

 

 

 

 

Раздел II. Частная анатомия и физиология

 

 

 

 

 

 

 

 

О

Ж

РОвд

 

Вдох

 

Е

 

 

 

 

 

 

 

Е

ДО

 

 

 

Л

 

 

 

 

Л

 

 

Выдох

 

4–9 л

РОвыд

ФОЕ

 

 

 

 

 

 

ООЛ

 

 

Спирограмма

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 12.7. Гистограмма. легочных. объемов. и. емкостей. со. спирограммой

жизненную. емкость. легких. и. дыхательные. объемы,. но. и. частоту. дыхания,. а. также. произвольную. максимальную. вентиляцию. легких.

Пневмотахография. —. методика. непрерывной. регистрации. объемной. скорости. потоков. вдыхаемого. и. выдыхаемого. воздуха.

Имеется.также.много.других.методов.исследования.респираторной.системы:. плетизмография.грудной.клетки;.прослушивание.звуков,.возникающих.при.прохождении. воздуха. через. дыхательные. пути. и. легкие;. рентгеноскопия. и. рентгенография;. определение. содержания. кислорода. и. углекислого. газа. в. потоке. выдыхаемого.воздуха.и.др..Некоторые.из.этих.методов.будут.рассмотрены.ниже.

объемные и потоковые показатели внешнего дыхания..Легочные•объемы• и.емкости..Соотношение.величин.легочных.объемов.и.емкостей.представлено. на. рис.. 12.7.

При.исследовании.внешнего.дыхания.используются.следующие.показатели. и. их. аббревиатура:

Общая емкость легких. (ОЕЛ). —. объем. воздуха,. находящийся. в. легких. после. максимально. глубокого. вдоха. (4–9. л).

Жизненная емкость легких.(ЖЕЛ).—.объем.воздуха,.который.может.выдох- нуть. человек. при. максимально. глубоком. медленном. выдохе,. сделанном. после. максимального. вдоха.. Величина. ЖЕЛ. составляет. 3–6. л.. В. последнее. время. в. связи. с. внедрением. пневмотахографической. техники. все. чаще. определяют. так. называемую. форсированную жизненную емкость легких. —. ФЖЕЛ.. При. определении.ФЖЕЛ.испытуемый.должен.после.максимально.глубокого.вдоха. сделать. максимально. глубокий. форсированный. выдох.. При. этом. выдох. должен. производиться. с. усилием,. направленным. на. достижение. максимальной. объемной. скорости. выдыхаемого. воздушного. потока. на. протяжении. всего. выдоха..Компьютерный.анализ.форсированного.выдоха.позволяет.рассчитать.десятки. показателей. внешнего. дыхания.

Индивидуальную. нормальную. величину. ЖЕЛ. называют. должной жизнен ной емкостью легких. —. ДЖЕЛ.. Ее. рассчитывают. по. формулам. и. таблицам. на. основе. учета. роста,. массы. тела,. возраста. и. пола.. Для. женщин. 18–25-летнего. возраста. расчет. можно. вести. по. формуле

.

ДЖЕЛ. =. 3,8Р. +. 0,029В. . 3,190;

для. мужчин. того. же. возраста:

.

ДЖЕЛ. =. 5,8Р. +. 0,085В. . 6,908,

где. Р. —. рост. в. метрах;. В. —. возраст. в. годах;. ДЖЕЛ. —. объем. в. литрах.. Величина. измеренной. ЖЕЛ. считается. пониженной,. если. это. снижение. составляет. более. 20. %. уровня. ДЖЕЛ.

12. Система органов дыхания. Физиология дыхания

347

Если.для.показателя.внешнего.дыхания.применяют.название.«емкость»,.то. это. значит,. что. в. состав. такой. емкости. входят. более. мелкие. подразделения,. называемые. «объемами».. Например,. ОЕЛ. состоит. из. четырех. объемов,. ЖЕЛ. из. трех.

Дыхательный объем. (ДО). —. это. объем. воздуха,. поступающий. в. легкие. и. удаляемый. из. них. за. один. дыхательный. цикл.. Этот. показатель. называют. также. глубиной дыхания.. В. состоянии. покоя. у. взрослого. человека. ДО. состав- ляет.300–800.мл.(10–20.%.величины.ЖЕЛ)..У.месячного.ребенка.ДО.—.30.мл,. у. годовалого. —. 70. мл,. в. 10. лет. —. 230. мл.. Если. глубина. дыхания. больше. нормы,.то.такое.дыхание.называют.гиперпноэ.—.избыточное,.глубокое.дыхание,. если. же. ДО. меньше. нормы,. то. применяют. название. —. олигопноэ. —. недостаточное,. поверхностное. дыхание.. При. нормальной. глубине. и. частоте. дыхания. его. называют. —. эупноэ. —. нормальное,. достаточное. дыхание.. Нормальная ча стота дыхания.в.покое.у.взрослых.составляет.9–20.дыхательных.циклов.в. ми- нуту,.у.месячного.ребенка.—.около.50,.у.годовалого.—.35,.в.10.лет.—.20.циклов. в. минуту.

Резервный объем вдоха. (РОвд). —. объем. воздуха,. который. человек. может. вдохнуть. при. максимально. глубоком. вдохе,. сделанном. после. спокойного. вдоха.. Величина. РОвд. в. норме. (см.. рис.. 12.7). составляет. 50–60. %. величины. ЖЕЛ. (2–3. л).

Резервный объем выдоха. (РОвыд). —. объем. воздуха,. который. человек. может. выдохнуть. при. максимально. глубоком. выдохе,. сделанном. после. спокойного. выдоха.. В. норме. величина. РОвыд. составляет. 20–35. %. ЖЕЛ. (1–1,5. л).

Остаточный объем легких. (ООЛ). —. воздух,. остающийся. в. дыхательных. путях.и.легких.после.максимально.глубокого.выдоха..Его.величина.составляет. 1–1,5. л. (20–30. %. ОЕЛ).. В. пожилом. возрасте. величина. ООЛ. нарастает. из-за. уменьшения.эластической.тяги.легких,.проходимости.бронхов,.снижения.силы. дыхательных. мышц. и. подвижности. грудной. клетки.. В. возрасте. 60. лет. он. составляет. около. 45. %. ОЕЛ.

Функциональная остаточная емкость.(ФОЕ).—.воздух,.остающийся.в.лег- ких.после.спокойного.выдоха..Эта.емкость.состоит.из.остаточного.объема.легких. (ООЛ). и. резервного. объема. выдоха. (РОвыд).

Не. весь. атмосферный. воздух,. поступающий. в. дыхательную. систему. при. вдохе,.принимает.участие.в.газообмене,.а.только.тот,.который.доходит.до.альвеол,.имеющих.достаточный.уровень.кровотока.в.окружающих.их.капиллярах.. В. связи. с. этим. выделяют. так. называемое. мертвое пространство.

Анатомическое мертвое пространство. (АМП). —. объем. воздуха,. находящийся.в.дыхательных.путях.до.уровня.респираторных.бронхиол.(на.этих.бронхиолах.уже.имеются.альвеолы.и.возможен.газообмен)..Величина.АМП.состав- ляет.140–260.мл.и.зависит.от.особенностей.конституции.человека.(при.решении. задач,.в.которых.необходимо.учитывать.АМП,.а.величина.его.не.указана,.принимают. объем. АМП. равным. 150. мл).

Физиологическое мертвое пространство.(ФМП).—.объем.воздуха,.поступаю- щий. в. дыхательные. пути. и. легкие. и. не. принимающий. участия. в. газообмене.. ФМП. больше. анатомического. мертвого. пространства,. так. как. включает. его. как. составную. часть.. Кроме. воздуха,. находящегося. в. дыхательных. путях,. в. состав. ФМП.входит.воздух,.поступающий.в.легочные.альвеолы,.но.не.обменивающийся.

348

Раздел II. Частная анатомия и физиология

газами. с. кровью. из-за. отсутствия. или. снижения. кровотока. в. этих. альвеолах. (для. этого. воздуха. иногда. применяется. название. альвеолярное мертвое про странство).. В. норме. величина. функционального. мертвого. пространства. со- ставляет.20–35.%.величины.дыхательного.объема..Возрастание.этой.величины. свыше. 35. %. может. свидетельствовать. о. наличии. некоторых. респираторно-сосу.- дистых. заболеваний.

В. медицинской. практике. важно. учитывать. фактор. мертвого. пространства. при. конструировании. приборов. для. дыхания. (высотные. полеты,. подводное. плавание,. противогазы),. проведении. ряда. диагностических. и. реанимационных. мероприятий.. При. дыхании. через. трубки,. маски,. шланги. к. дыхательной. системе. человека. подсоединяется. дополнительное. мертвое. пространство. и,. несмотря. на. возрастание. глубины. дыхания,. вентиляция. альвеол. атмосферным. воздухом. может. стать. недостаточной.

Минутный объем дыхания.(МОД).—.объем.воздуха,.проходящий.через.ды- хательную. систему. за. минуту.. Для. определения. МОД. достаточно. знать. глубину. (ДО). и. частоту. (ЧД). дыхания:

.

МОД. =. ДО. . ЧД.

В. покое. МОД. составляет. 4–6. л/мин.. Этот. показатель. часто. называют. также. вентиляцией легких. (отличать. от. альвеолярной. вентиляции).

Альвеолярная вентиляция. (АВ). —. объем. атмосферного. воздуха,. поступающий. в. легочные. альвеолы. за. минуту.. Для. расчета. альвеолярной. вентиляции. необходимо.знать.величину.анатомического.мертвого.пространства.(АМП)..Если. она.не.определена.экспериментально,.то.для.расчета.берут.АМП.=.150.мл..Для. расчета. альвеолярной. вентиляции. можно. пользоваться. формулой

.

АВ. =. (ДО. . АМП). . ЧД.

Например,.если.глубина.дыхания.у.человека.650.мл,.а.частота.дыхания.12,. то. АВ. =. (650. . 150). . 12. =. 6000. мл.

Максимальная вентиляция легких. (МВЛ). —. максимальный. объем. воздуха,. который. может. быть. провентилирован. через. легкие. человека. за. минуту.. МВЛ. может. быть. определена. при. произвольной. гипервентиляции. в. покое. (дышать. максимально. глубоко. и. часто. в. покое. допустимо. не. более. 15. с).. С. помощью. специальной.техники.МВЛ.может.быть.определена.во.время.выполнения.человеком. интенсивной. физической. работы.. В. зависимости. от. конституции. и. воз- раста.человека.норма.МВЛ.находится.в.границах.40–170.л/мин..У.спортсменов. МВЛ. может. достигать. 200. л/мин.

Потоковые•показатели•внешнего•дыхания..Кроме.легочных.объемов.и.емкостей,. в. оценке. состояния. дыхательной. системы. имеют. значение. так. называемые. потоковые показатели. внешнего. дыхания.. Простейшим. методом. определения. одного. из. них. —. пиковой. объемной. скорости. выдоха. —. является. пикфлоуметрия.. Пикфлоуметры. —. простые. и. вполне. доступные. приборы. для. пользования. в. домашних. условиях.

Пиковая объемная скорость выдоха. (ПОС). —. максимальная. объемная. скорость. потока. выдыхаемого. воздуха,. достигнутая. в. процессе. форсированного. выдоха.

12. Система органов дыхания. Физиология дыхания

349

С. помощью. прибора. пневмотахометра можно. определить. не. только. пиковую. объемную. скорость. выдоха,. но. и. вдоха.. Все. большее. распространение. получают. приборы. пневмотахографы. с. компьютерной. обработкой. получаемой. информации.. Они. позволяют. на. основе. непрерывной. регистрации. объемной. скорости.воздушного.потока,.создаваемого.в.ходе.выдоха.форсированной.жизненной. емкости. легких,. рассчитать. десятки. показателей. внешнего. дыхания.. Чаще. всего. определяются. ПОС. и. максимальные. (мгновенные). объемные. скорости.(МОС).воздушного.потока.в.момент.выдоха.25,.50,.75.%.ФЖЕЛ..Их.называют. соответственно. показателями. МОС25,. МОС50,. МОС75.

Популярно. также. определение. объема. форсированного. выдоха. за. время,. равное.1.с.—.ФЖЕЛ1..На.основе.этого.показателя.рассчитывается.тест.Тиффно.. Это.выраженное.в.процентах.отношение.ФЖЕЛ1.к.ЖЕЛ..Регистрируется.также. кривая,. отражающая. изменение. объемной. скорости. воздушного. потока. в. процессе. форсированного. выдоха. (рис.. 12.8).

При.этом.по.вертикали.отображается.объемная.скорость.(л/с),.по.горизонтали. —. процент. выдыхаемой. ФЖЕЛ.. На. таком. графике. вершина. кривой. указывает. величину. ПОС;. проекция. момента. выдоха. 25. %. ФЖЕЛ. на. кривую. характеризует.МОС25;.проекция.50.%.и.75.%.ФЖЕЛ.соответствует.величинам. МОС50. и. МОС75.. Диагностическую. значимость. имеют. не. только. отдельные. точки,. но. и. весь. ход. кривой.. Ее. часть,. соответствующая. 0–25. %. выдыхаемой. ФЖЕЛ,. отражает. проходимость. для. воздуха. крупных. бронхов,. трахеи. и. верхних. дыхательных. путей;. участок. от. 50. до. 85. %. ФЖЕЛ. —. проходимость. для. выдыхаемого.воздуха.дистальных.бронхов.и.бронхиол..Прогиб.на.нисходящем. участке. кривой. в. области. выдоха. 75–85. %. ФЖЕЛ. (см.. рис.. 12.8). указывает. на. снижение. проходимости. мелких. бронхов. и. бронхиол.

Перечисленные. объемные. и. потоковые. показатели. используются. для. заключения. о. состоянии. системы. внешнего. дыхания.. В. диагностических. системах. используются. четыре. варианта. первичной. характеристики. состояния. системы. внешнего. дыхания:. норма,. обструктивные. нарушения,. рестриктивные. нарушения,. смешанные. нарушения. (сочетание. обструктивных. и. рестриктивных. нарушений).

V, л/с 6

5

4

3

2

1

0

ПОС

25

 

МОС

 

МОС

 

 

 

 

 

 

МОС

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25

50

75

100 % ФЖЕЛ

Рис. 12.8. Кривая. поток–объем. здорового. человека. и. больного. (пунктир). с. обструктивными. нарушениями. в. мелких. бронхах

350

Раздел II. Частная анатомия и физиология

Для. большинства. потоковых. и. объемных. показателей. внешнего. дыхания. выходящими. за. пределы. нормы. считаются. отклонения. их. величины. от. должного. (расчетного). значения. более. чем. на. 20. %.

Обструктивные нарушения. —. это. увеличение. аэродинамического. сопротивления. дыхательных. путей. для. воздушного. потока.. Вместо. этого. определения. часто. применяется. трактовка:. обструктивные. нарушения. —. это. снижение. проходимости. дыхательных. путей.. Такие. нарушения. могут. происходить. из-за. повышения.тонуса.гладких.мышц.нижних.дыхательных.путей,.наличия.гипертрофии. или. отека. слизистых. оболочек,. скоплении. слизи,. гноя,. наличия. опухолей,.нарушения.регуляции.проходимости.верхних.дыхательных.путей.и.других. факторов.

О.наличии.обструктивных.изменений.системы.внешнего.дыхания.судят.по.

снижению:. ПОС,. ФЖЕЛ1,. МОС25,. МОС50,. МОС75,. МОС25–75,. МОС75–85,. величины. теста. Тиффно. и. МВЛ.. Показатель. теста. Тиффно. в. норме. составляет.

70–85. %,. снижение. его. до. 60. %. расценивается. как. умеренное. нарушение,. а. до. 40. %. —. как. резко. выраженное. нарушение. проходимости. бронхов.. Кроме. того,. при.обструктивных.нарушениях.увеличиваются.такие.показатели,.как.остаточный. объем,. функциональная. остаточная. емкость. и. общая. емкость. легких.

Рестриктивные нарушения. —. это. уменьшение. расправления. легких. при. вдохе,.снижение.дыхательных.экскурсий.легких..Это.может.происходить.из-за. снижения. растяжимости. легких,. повреждений. грудной. клетки,. наличия. спаек,. скопления. в. плевральной. полости. жидкости,. гноя,. крови,. слабости. дыхательных. мышц,. нарушения. передачи. возбуждения. в. нервно-мышечных. синапсах. и. других. причин.

Наличие. рестриктивных. изменений. системы. внешнего. дыхания. определяют. по. снижению. ЖЕЛ. (не. менее. 20. %. должной. величины). и. уменьшению. МВЛ.(неспецифический.показатель),.а.также.снижению.растяжимости.легких. и. в. ряде. случаев. по. возрастанию. (более. 85. %). показателя. теста. Тиффно.. При. рестриктивных.нарушениях.уменьшаются.общая.емкость.легких,.функциональная. остаточная. емкость. и. остаточный. объем.

Заключение. о. смешанных. (обструктивных. и. рестриктивных). нарушениях. системы. внешнего. дыхания. делается. при. одновременном. наличии. снижения. вышеперечисленных. потоковых. и. объемных. показателей.

особенности вентиляции различных отделов легких.. Вентиляция. дыхательных. путей. до. уровня. терминальных. бронхиол. идет. за. счет. движения. воздуха. по. градиенту. его. давления.. Скорость. движения. вдыхаемого. воздуха. по. мере. поступления. в. дихотомические. ветвящиеся. бронхи. постепенно. замедляется. из-за. быстро. нарастающего. суммарного. внутреннего. диаметра. дыхательных. путей. и. снижения. градиента. давления. воздуха.. К. моменту. достижения. ацинуса. —. морфофункциональной. единицы. легких. —. линейная. скорость. движения. воздуха. становится. незначительной. (0–2. мм/с).

Сильное. влияние. на. распределение. вентиляции. в. различных. отделах. легких. оказывает. гравитация.. Если. человек. находится. в. вертикальном. положении,. то. отрицательное. давление. в. плевральной. щели. вдоль. вертикальной. оси. тела. изменяется. на. 0,25. см. вод.. ст.. на. каждый. сантиметр. высоты.. Оно. максимально. в. области. верхушек. легких,. поэтому. при. выдохе. они. остаются. более. растянутыми. и. при. последующем. вдохе. мало. поддаются. увеличению. объема.