Физиология дыхания. Статистические легочные объемы

Основная функция легких — это газообмен. Он заключается в поступлении О2 в кровь для поддержания аэробного дыхания в митохондриях и удалении промежуточного продукта метаболизма СО2 из крови. Для этого требуется слаженная работа системы внешнего дыхания (легкие), кровеносной системы и клеточного дыхания (внутреннее дыхание). Такая интеграция позволяет системе поддерживать кислотно-щелочное равновесие и реагировать на внешние воздействия, например на физическую нагрузку.

Нарушение в любом компоненте этой системы изменяет газообмен, степень которого оценивается в покое и при физической нагрузке.

Система внешнего дыхания состоит:

• из дыхательного насоса;

• органа газообмена;

• центра контроля дыхания.

Дыхательный насос состоит из структур, образующих нижние отделы дыхательного тракта, и осуществляет газообмен между альвеолами и легочными капиллярами. Центр контроля дыхания получает информацию из контролирующих структур по всему организму и соответственно изменяет частоту и глубину дыхания.

Перемещает воздух из атмосферы в альвеолы и обратно. Необходимо, чтобы легочный насос мог:

• создавать достаточное давление в грудной клетке для перемещения газа по дыхательным путям в альвеолы;

• распределять вдыхаемый воздух по легким;

• преодолевать препятствия на пути движения газа, т.е. сужение дыхательных путей (например, при ХОБЛ);

• осуществлять это с минимальными энергетическими затратами;

• реагировать на увеличение нагрузок, например на физические упражнения.

физиология дыхания
Статические легочные объемы: VT — дыхательный объем, ОЕЛ — общая емкость легких, ЖЕЛ — жизненная емкость легких, ФОЕ — функциональная остаточная емкость, ОО — остаточный объем.

Статика: основные статические легочные объемы.

• Общая емкость легких (ОЕЛ) — максимальный объем легких после максимального вдоха.

• Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха на начало обычного вдоха. Также называется легочным объемом в конце выдоха.

• Остаточный объем (ОО) — объем воздуха, остающийся после максимального выдоха.

• Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — объем воздуха, который можно выдохнуть из ОЕЛ до ОО или наоборот, либо форсированная жизненная емкость (ФЖЕЛ) или просто ЖЕЛ.

Что определяет функциональная остаточная емкость (ФОЕ)?

• Грудная стенка и легкие являются эластичными структурами, объединенными плевральной полостью.

• Когда воздух проникает в плевральную полость, легкие и грудная клетка разобщаются. Грудная клетка расширяется кнаружи, а легкие спадаются кнутри.

• При измерении ФОЕ грудная стенка и легкие находятся не в своих идеальных равновеликих объемах. Грудная клетка удерживается на низком объеме, а легкие расправляются при высоком объеме.

• В определенный момент времени расширение грудной стенки кнаружи и спадение легких кнутри являются равновеликими величинами, следовательно, имеется точка равновесия. Это и есть ФОЕ.

физиология дыхания
Взаимосвязь легких и грудной стенки давление-объем

Что определяют общая емкость легких и остаточный объем?

• При ОЕЛ взаимосвязь P-V (pressure-volume) в легких представляет плато, в отличие от этого показателя в грудной клетке. Следовательно, именно эластичность легких определяет ОЕЛ. При ОЕЛ дыхательные мышцы укорачиваются и менее эффективно создают напряжение.

• При ОО взаимосвязь P-V в грудной клетке представляет собой плато, в отличие от легких. Следовательно, именно работа грудной клетки определяет ОО. При этом объеме диафрагма и наружные межреберные мышцы удлиняются и более эффективно создают напряжение.

• При газообмене воздух поступает в альвеолы (вдох) и возвращается в атмосферу (выдох).

• Вдох — это активный процесс, осуществляемый дыхательными мышцами и диафрагмой.

Диафрагма при сокращении укорачивается, опускается и расширяет реберный каркас кнаружи. Эти изменения в форме грудной клетки приводят к росту отрицательного плеврального (Рpl) и альвеолярного давления (Рalv), поэтому воздух засасывается в легкие.

Спокойный выдох — это пассивный процесс.

Когда дыхательные мышцы перестают сокращаться в конце вдоха, за счет нормальных эластических свойств легких воздух из них выходит.

При физической нагрузке выдох — это сочетание пассивной эластической тяги легких и активного сокращения дыхательных мышц брюшной стенки и внутренних межреберных мышц.

- Читать "Нормальное дыхание легких. Сурфактант"

Оглавление темы "Физиология легких":
  1. Анатомия легких. Структуры
  2. Прямая рентгенограмма органов грудной клетки. Картина в норме
  3. Принципы чтения рентгенограммы. Варианты нормы грудной клетки
  4. Компьютерная томография органов грудной клетки. Показания
  5. КТ органов грудной клетки в норме. Интерпретация
  6. Сцинтиграфия, УЗИ, МРТ легких. Возможности
  7. Физиология дыхания. Статистические легочные объемы
  8. Нормальное дыхание легких. Сурфактант
  9. Динамика дыхательной системы. Радиус дыхательных путей, работа дыхания
  10. Физиология газообмена в легких. Механизмы
Все размещенные статьи преследуют образовательную цель и предназначены для лиц имеющих базовые знания в области медицины.
Без консультации лечащего врача нельзя применять на практике любой изложенный в статье факт.
Жалобы и возникшие вопросы просим присылать на адрес statii@dommedika.com
На этот же адрес ждем запросы на координаты авторов статей - быстро их предоставим.