Конец спокойного вдоха (рис. 10.2, Б, в центре)

⇐ ПредыдущаяСтр 150 из 378Следующая ⇒

Конец спокойного вдоха (рис. 10.2, Б, в центре)

Предположим, что мы сделали вдох и зафиксировали грудную клетку на высоте вдоха с помощью дыхательных мышц. При этом:

¾ появилась новая сила, обусловленная сокращением дыхательных мышц (F_м);

¾ упругая сила легких F_л возросла, так как легкие еще больше растянулись;

¾ упругая сила грудной клетки F_г уменьшилась, так как грудная клетка расширилась в направлении действия этой силы.

Поскольку дыхательный аппарат зафиксирован, суммы сил, действующих в разных направлениях, равны:

F_л = F_г+ F_м. (4)

Процесс спокойного выдоха (рис. 10.2, Б, справа)

Инспираторные мышцы расслабились, сила F_м (уравнение (4)) исчезла, легкие вместе с грудной клеткой стали смещаться к корню под действием упругой силы легких, превышающей упругую силу грудной клетки:

F_л > F_г. (5)

Плевральное давление как показатель упругих сил

Легкие в грудной клетке растянуты, и эта растягивающая сила действует на все внутригрудные структуры — сосуды, дыхательные пути и пр. (рис. 10.3), они как бы подвешены в грудной полости на растянутых пружинках. Для поддержания в раскрытом состоянии образований с мягкими стенками и с низким давлением в просвете (вены, бронхиолы) эта растягивающая сила играет решающую роль. Показателем этой растягивающей силы служит так называемое плевральное давление.

Из рис. 10.3 видно, что одна и та же по величине сила действует и на стенки бронхиол и кровеносных сосудов, и на пищевод, и на висцеральный листок плевры, стремясь оттянуть его по направлению к корню. Очевидно, что при этом в плевральной полости создается некоторое разряжение, то есть отрицательное (по отношению к атмосферному) давление. Это давление и называют плевральным давлением.

Рассмотрим подробно происхождение плеврального давления и его изменения в процессе дыхания; для этого вернемся к рис. 10.2, В. На этом рисунке приведена модель в виде цилиндра с двумя поршнями; левый поршень соответствует грудной клетке, правый — легким, пространство между поршнями — плевральной полости. Соединенные с поршнями пружины изображают упругие силы легких и грудной клетки; вместо сил приведены создаваемые ими давления (давление = сила на единицу площади).

· В состоянии покоя дыхательного аппарата (конец спокойного выдоха, левый рисунок) за каждый поршень тянет соединенная с ним пружина, поэтому в пространстве между поршнями создается разрежение (отрицательное плевральное давление P_пл). В покое оно составляет около –5 см вод. ст. Поскольку поршни не движутся (нет ни вдоха, ни выдоха), давления, действующие на каждый поршень с обеих сторон, одинаковы. Снаружи на поршни действуют упругие давления легких P_л (на левый поршень) и грудной клетки P_г (на правый), а изнутри — плевральное давление. Значит

P_г = P_пл; (6)

P_л = P_пл; (7)

или

P_г = P_пл = P_л. (8)

· При вдохе появляется третья сила (мышечная) и, соответственно, создаваемое ей давление P_м; левый поршень (грудная клетка) смещается влево, степень разрежения в пространстве между поршнями (плевральной полости) увеличивается, плевральное давление становится еще более отрицательным (примерно –8 см вод. ст.; см. кривую на рис. 10.2, Г). При задержке дыхания на высоте вдоха (рисунки в центре):

P_г + P_м = P_пл; (9)

P_л = P_пл; (10)

или

P_г + P_м = P_пл = P_л. (11)

Видно (уравнения (8) и (11)), что и при выдохе, и при вдохе P_пл = P_л; иными словами, плевральное давление служит показателем упругой силы (эластической тяги) легких¹.

¹ Эти рассуждения относятся к естественному медленному дыханию, когда давление в альвеолах (альвеолярное давление) близко к атмосферному (см. ниже, разд. «Аэродинамика дыхания»). При форсированном дыхании или искусственной вентиляции легких давление в альвеолах при вдохе и выдохе существенно отличается от атмосферного, и расклад сил становится иным.

⇐ Предыдущая 145 146 147 148 149150151 152 153 154 Следующая ⇒

Ко­нец спо­кой­но­го вдо­ха (рис. 10.2, Б, в цен­тре)

Конец спокойного вдоха (рис. 10.2, Б, в центре)