Внутригрудное отрицательное давление.
Легкие отделены от стенок грудной клетки плевральной полостью, которая образована 2-мя листками. Между ними имеется щель, объем которой меняется при вдохе и выдохе. При рождении ребенка давление в плевральной щели равно атмосферному. С возрастом грудная клетка растет быстрее, чем легкие, и плевральная щель увеличивается, а давление в ней, в силу герметичности, становится меньше атмосферного, т.е. становится отрицательным = -6 – 9 мм РТ.ст. При вдохе оно делается более отрицательным, поэтому воздух легко поступает в легкие. При выдохе растянутая легочная ткань сжимается (хотя и не до конца), внутрилегочное давление увеличивается, что способствует выдоху. Таким образом, отрицательное внутригрудное давление помогает осуществлять вдох, а эластическая тяга легких облегчает выдох. Эластическая тяга легких обусловлена 2-мя факторами: 1.наличием эластических волокон в легочной ткани и 2.наличием пленки фосфолипида (сурфактанта), выстилающей стенки альвеол, отчего они не слипаются при выдохе. При отсутствии сурфактанта у новорожденного его легкие не расправляются. Если по разным причинам атмосферный воздух попадает в плевральную щель, то возникает пневмоторакс.Это – тяжелое состояние, так легкие сжимаются и не участвуют в газообмене. Различают 3 вида пневмоторакса: 1.закрытый, 2.открытый, 3.клапанный – наиболее тяжелая форма, когда воздух с каждым вдохом накапливается в плевральной щели и поджимает легкое.
Мертвое пространство дыхательных путей.
Объем воздухоносных путей = 120-150 мл. Воздух, который здесь находится, не участвует в газообмене и поэтому называется мертвым. «Физиологическое» мертвое пространство больше «анатомического», так как сюда включают и все невентилируемые альвеолы (которых с возрастом и после перенесенных заболеваний легких становится больше).
Значение мертвого пространства дыхательных путей:
1.здесь воздух очищается, 2.увлажняется, 3.согревается. Поэтому носовое дыхание имеет важные преимущества перед дыханием через рот.
Жизненная емкость легких.
Различают легочные объемы и емкости. К легочным объемам относят:
1.Дыхательный объем (ДО) – объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха при спокойном дыхании (300-500 мл).
2.Резервный объем вдоха (РО вд) – максимальный объем воздуха, который человек может вдохнуть после спокойного вдоха (1500-2500 мл).
3.Резервный объем выдоха (РО выд) – максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после спокойного выдоха (1000-1500 мл).
4.Остаточный объем (ОО) – объем воздуха, остающийся в легких после глубокого выдоха (1000-1200 мл). Его можно извлечь только путем пневмоторакса. Этот воздух остается в легком после первого вдоха новорожденного. Поэтому, если ребенок сделал при рождении хотя бы один вдох, то кусочек его легкого, помещенный в воду, не тонет. Эту пробу используют для диагностики мертворождения.
Легочные емкости:
1.Жизненная емкость легких. ЖЕЛ = ДО + РО вд + РО выд
ЖЕЛ является показателем растяжимости легких и зависит от роста, возраста (после 40 лет уменьшается), пола (у женщин на 25% меньше, чем у мужчин) и веса. Важным показателем является расчет должной жизненной емкости легких – ДЖЕЛ, которую находят по формуле: ДЖЕЛ (л) = рост (м) х 2,5
2.Функциональная остаточная емкость – ФОЕ= РО выд + ОО
ФОЕ необходим для организма, так как сохраняет небольшой резерв кислорода (важно иметь при наличии едкого запаха, при нырянии в воду и др. ситуациях).
3.Общая емкость легких – ОЕЛ= ЖЕЛ + ОО
Установлено, что ДО составляет 15-20% ЖЕЛ, РО вд и РО выд = 40-45% ЖЕЛ, ОО = 30% ЖЕЛ.
6.Спирометрия.Это методика измерения ЖЕЛ с помощью спирометра, которые бывают сухой или водяной – портативные. Спирограмма, полученная на спирографе, выглядит так: (см. на обороте).
Вентиляция легких.
В состоянии покоя частота дыхания = 12-20 за 1 минуту. У новорожденных до 40 в 1 минуту. Произведение ДО на ЧД составляет минутный объем дыхания (МОД). МОД зависит от характера работы, а также от возраста, пола и положения тела (сидя, лежа). Степень вентиляции легких зависит от глубины дыхания. Частое, поверхностное дыхание (тахипноэ) дает меньшую вентиляцию легких, чем глубокое и редкое дыхание (гиперпноэ). Существует также понятие о минутном объеме легочной вентиляции (МОЛВ), который рассчитывают с учетом объема мертвого пространства: МОЛВ = (ДО – О мертвого пространства) х ЧД. У спортсменов легочная вентиляция при физической работе увеличивается за счет увеличения ДО, не ЧД, как у нетренированных людей.