Б. Положение лежа на спине
Рис. 22-4.Кривые "давление-объем" для грудной клетки, легких и комплекса "грудная клетка + легкие" в вертикальном (А) и горизонтальном (Б) положении. (С изменениями. Из: Scurr C., Feldman S. Scientific Foundations of Anesthesia, Heinemann, 1982.)
ТАБЛИЦА 22-1.Легочные объемы и емкости
Параметр | Определение | Среднее значение у взрослых, мл |
Дыхательный объем (V1) | Объем газа, вдыхаемого или выдыхаемого при каждом дыхательном цикле | |
Резервный объем вдоха | Максимальный объем газа, который можно вдохнуть после обычного вдоха | |
Резервный объем выдоха | Максимальный объем газа, который можно выдохнуть после обычного выдоха | |
Остаточный объем | Объем газа, остающийся в легких в конце максимального выдоха | |
Общая емкость легких (ОЕЛ) | Дыхательный объем + Резервный объем вдоха + + Резервный объем выдоха + Остаточный объем | |
Функциональная остаточная емкость | Остаточный объем + Резервный объем выдоха |
Изменение объема легких Изменение транспул ьмонал ьного давления
В норме Qi составляет 150-200 мл/см вод. ст. На растяжимость легкихвлияют такие факторы, как объем легких, объем крови в малом круге кровообращения, объем внесосудистой жидкости в легких, а также наличие воспаления или фиброза (гл. 23).
Изменение объема грудной клетки Изменение трансторакального давления'
где трансторакальное давление равно разности атмосферного и внутриплеврального давлений.
В норме растяжимость грудной клетки составляет 200 мл/см вод. ст. Общая растяжимость легких и грудной клетки равна 100 мл/см вод. ст. и описывается следующим уравнением:
'/^-'общая '/^-'грудной клетки '/^-'легких-
2. ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ
Легочные объемы(табл. 22-1 и рис. 22-5) — это важные параметры в физиологии дыхания и клинической практике. Сумма всех перечисленных объемов равняется максимальному объему, до которого могут быть расправлены легкие. Легочные емкостипредставляют собой сумму двух и более объемов.
Рис. 22-5.Спирограмма, показывающая статические легочные объемы. (С разрешения. Из: Nunn J. F. Applied
Respiratory Physiology, 3rd ed. Butterworths, 1987.)
Функциональная остаточная емкость
Объем легких в конце спокойного выдоха называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ)
При этом объеме направленная вовнутрь эластическая тя!а легких равна направленной наружу эластической тяге грудной клетки (включая тонус диафрагмы в покое) Таким образом, положение равновесия эластических сил грудной клетки и легких определяет точку, от которой начинается вдох при спокойном дыхании Функциональная остаточная емкость может быть измерена при помощи методики вымывания азота или поглощения гелия, а также методом общей плетизмографии На величину ФОЕ влияют следующие факторы
• Антропометрические характеристики:ФОЕ прямо пропорциональна росту Ожирение ощутимо снижает ФОЕ, в первую очередь за счет уменьшения растяжимости грудной ct енки
• Пол: у женщин ФОЕ приблизительно на 10 % меньше, чем у мужчин
• Положение тела:ФОЕ уменьшается при перемещении из вертикального положения в положение лежа на спине или на животе Уменьшение ФОЕ обусловлено снижением растяжимости грудной стенки в результате давления органов брюшной полости на диафрагму Наибольшие изменения происходят при наклоне тела под углом от 0° до 60° к вертикали При опускании головного конца вплоть до 30° к горизонтали дальнейшего уменьшения ФОЕ не происходит
• Болезни легких:рестриктивные нарушения характеризуются снижением растяжимости легких и/или грудной стенки (гл. 23), что всегда сопровождается снижением ФОЕ.
• Тонус диафрагмы:хороший тонус диафрагмы способствует увеличению ФОЕ.
Емкость закрытия
Как описано выше (Функциональная анатомия системы дыхания; с. 117.), диаметр мелких дыхательных путей, не имеющих хрящевой основы, зависит от радиальной эластической тяги окружающих тканей, которая не позволяет им спадаться. Проходимость этих дыхательных путей, особенно в ба-зальных отделах легких, сильно зависит от объема легких. Объем, при котором мелкие дыхательные пути начинают спадаться, называется емкостью закрытия. При малых легочных объемах альвеолы, расположенные в этих отделах легких, продолжают перфузироваться, но не вентилируются; внутрилегочное шунтирование деоксигениро-ванной крови приводит к гипоксемии (см. ниже). Емкость закрытия обычно измеряется при помощи тест-газа (шХе): обследуемый делает максимальный выдох, затем — максимальный вдох из емкости с тест-газом, после чего опять максимальный выдох.
Емкость закрытия обычно значительно меньше, чем ФОЕ (рис. 22-6), но с увеличением возраста человека она постепенно повышается (рис. 22-7). Этот факт, возможно, является причиной наблю-
Рис. 22-6.Соотношение между функциональной остаточной емкостью, объемом закрытия и емкостью закрытия. (С разрешения. Из: Nunn J. F. Applied Respiratoiy Physiology, 3rd ed. Butterworths, 1987.)
Рис. 22-7.Влияние возраста на емкость закрытия и на соотношение между емкостью закрытия и функциональной остаточной емкостью. Заметим, что ФОБ не изменяется. (С разрешения. Из: Nunn J. F. Applied Respiratory Physiology, Srded. Butterworths, 1987.)
дающегося в норме у людей возрастного снижения напряжения кислорода в артериальной крови. В положении лежа на спине емкость закрытия становится равна ФОБ в среднем в возрасте 44 лет; в возрасте 66 лет у большинства людей в вертикальном положении емкость закрытия становится равна или превышает ФОБ. В отличие от ФОБ, положение тела на емкость закрытия не влияет.
Жизненная емкость легких
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — это объем воздуха, выдыхаемый при максимальном выдохе после максимального вдоха. На ЖЕЛ, помимо антропометрических характеристик, влияют также сила дыхательных мышц и общая растяжимость легких и грудной клетки. В норме ЖЕЛ составляет 60-70 мл/кг.