Силы поверхностного натяжения

Выстилающая альвеолы поверхность "газ-жид­кость" придает им свойства пузырьков воздуха. Силы поверхностного натяжения стремятся

уменьшить площадь этой поверхности, что спо­собствует спадению (коллапсу) альвеол. Эти силы подчиняются закону Лапласа:

Поверхностное натяжение Давление = 2 х ———————-————————.

Радиус

Давление, рассчитанное по уравнению,— это дав­ление внутри альвеол. Тенденция к коллапсу аль­веол прямо пропорциональна поверхностному на­тяжению и обратно пропорциональна радиусу альвеол. Риск коллапса альвеол возрастает, когда увеличивается поверхностное натяжение или уменьшается размер альвеол. Сурфактант сни­жает поверхностное натяжение. Отметим, что способность сурфактанта снижать поверхностное натяжение прямо пропорциональна его кон­центрации внутри альвеолы. Чем меньше размер альвеолы, тем выше концентрация сурфактанта внутри нее, и тем эффективнее снижается поверх­ностное натяжение. Когда же альвеолы пере­растянуты, то сурфактант становится менее кон­центрированным и поверхностное натяжение

А. Вертикальное положение

возрастает. Конечный эффект состоит в стабили­зации альвеол: маленькие альвеолы защищены от дальнейшего спадения, большие — от чрезмерного перерастяжения.

Растяжимость

В качестве меры эластической тяги обычно исполь­зуют растяжимость, которую в физиологии ды­хания принято обозначать буквой С (от англ. compliance — растяжимость). Растяжимость — час­тное от деления изменения объема на соответству­ющее ему изменение давления. Растяжимость мо­жет быть измерена отдельно для грудной клетки или легких, а также для грудной клетки (С_гк) и легких в целом (С_л) (рис. 22-4). В горизонтальном положении растяжимость грудной клетки умень­шается из-за давления органов брюшной полости на диафрагму. Растяжимость обычно измеряется в статических условиях, т. е. в состоянии равнове­сия. (Динамическая растяжимость, которую изме­ряют на фоне ритмичного дыхания, зависит еще и от сопротивления дыхательных путей.)

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.)