Нормальное дыхание легких. Сурфактант

Для изменения объема легких требуется создать давление.

• Чтобы осуществить вдох, в грудной клетке должно создаться давление, достаточное для перемещения воздуха в альвеолы.

• Необходимая величина давления зависит от податливости грудной клетки и легких:

— податливость (С, Compliance) = = ΔОбъем + ΔДавление (уравнение 1);

— при эмфиземе легкие очень податливы, поэтому небольшой ΔР приводит к большому ΔV. При фиброзе легкие утрачивают свою податливость, поэтому небольшой ΔР приводит к небольшому ΔV;

— податливость легких изменяется с легочным объемом (CL). При ФОЕ кривая P-V крутая и легкие растяжимы (оценивается как 2,0 л х кПа-1). При ОЕЛ кривая уплощается и снижается податливость легких (оценивается как 0,56 л х кПа-1).

Нормальное дыхание легких. Сурфактант
Взаимосвязь легких и грудной стенки давление-объем

Процесс дыхания полностью приводится на рисунке ниже:

• При ФОЕ система находится в равновесии, нет воздушного потока, Palv равно нулю и Рpl отрицательное.

• При вдохе дыхательные мышцы сокращаются и растет отрицательное Рpl. Эти изменения Рpl распространяются на альвеолы, приводя к снижению Рalv ниже атмосферного давления (PAtm) > поэтому воздух перемещается по дыхательным путям в альвеолы.

• Когда вдох прекращается, система расслабляется, приводя к Palv >PAtm, поэтому воздух удаляется из легких.

Нормальное дыхание легких. Сурфактант
Изменения различных давлений во время обычного вдоха и выдоха

Исходя из векторов силы, при осуществлении вдоха из ФОЕ:

• вектор дыхательных мышц растет по величине, так как прилагается сила, чтобы привести в движение грудную клетку;

• вектор грудной клетки уменьшается по величине, так как грудная клетка достигает своего равновесного положения;

• вектор силы легких растет по величине, так как легкие удаляются от своего равновесного положения;

• при достижении максимального ДО за такой вдох, система расслабляется, возвращаясь к ФОЕ.

Сурфактант легких

Поскольку альвеолы — это место осуществления газообмена, крайне важно, чтобы они оставались в открытом состоянии. Если мы допускаем, что альвеола — это шар, тогда можно применить:

закон Лапласа — Р = 2Т + r (уравнение 2),

где Р — давление внутри шара; Т — натяжение стенки шара; r — радиус шара.

• Когда r снижается, Р внутри альвеолы должно увеличиваться, чтобы предотвратить ее коллапс.

• Радиус альвеол увеличивается и снижается во время дыхательного цикла, но неравномерно.

• В нестабильном состоянии в небольших альвеолах создастся большее Palv, чем в крупных, и поскольку давление изменяется от высокого к низкому, небольшие альвеолы опустошаются в пользу крупных. В норме этого не происходит!

Чтобы стабилизировать альвеолы, пневмоциты II типа продуцируют детергентно-подобное вещество, называемое сурфактан-том, выстилающим поверхность альвеол.

• При вдохе сурфактант Т, облегчая расправление легких.

• При выдохе сурфактант Т, предотвращая коллапс альвеол и минимизируя эффекты на газообмен.

• Сурфактант минимизирует транссудацию жидкости из легочных капилляров, то есть помогает поддерживать альвеолы в сухом состоянии.

- Читать "Динамика дыхательной системы. Радиус дыхательных путей, работа дыхания"

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.