Причины регионарных различии в вентиляции

Мы уже знаем (см. рис. 2.7), что нижние отделы легких вентилируются лучше, чем верхние. Настало время обсудить причины этого явления. Было показано, что в области осно­ваний легких внутриплевральное давление менее отрицатель­но, чем в области верхушек (рис. 7.8). Возможно, это связано с весом легких. Любое тело давит на свою опору, и они в этом смысле не исключение. Опорой служат грудная клетка и диафрагма. Значит, давление у нижних отделов легких выше (менее отрицательно), чем у верхних.

Из рис. 7.8 видно, каким образом объем того или иного участка легких (например, доли) увеличивается при сниже­нии вокруг него давления (см. для сравнения рис. 7.1). Вну­три легких оно равно атмосферному. При низком исходном объеме легкие легче раздуть, чем при высоком, так как по мере расширения падает растяжимость. Поскольку “растяги­вающее” давление в области оснований легких невелико, их исходный объем также мал. Это состояние соответствует бо­лее крутому участку кривой давление—объем, поэтому при вдохе основания расширяются сильнее. Напротив, на вер­хушки действует большее “растягивающее” давление, их ис­ходный объем велик и, следовательно, мало изменяется при вдохе ¹⁾.

Когда мы говорим о регионарных различиях в вентиляции, то имеем в виду такой показатель, как изменение объема на единицу исходной величины. Из рис. 7.8 видно, что в области оснований легких эти изменения при дыхании больше, а ис­ходный объем меньше, чем у верхушек. Значит, в нижних отделах легких вентиляция интенсивнее. Это кажется •

¹⁾ Такое объяснение несколько упрощено, так как взаимоотношения между давлением и объемом в отдельно взятом фрагменте легких не обязательно должны быть такими же, как в целом органе

104

Глава 7 -10. См вод. Ст.

+10 0 -10 -20 -30

Внутриплевральное давление,см вод.ст.

Рис. 7.8. Схема, объясняющая регионарные различия в вентиляции верх­них и нижних участков легких. Поскольку легкие обладают весом, у их основании внутриплевральное давление менее отрицательно, чем у вер­хушек. В связи с этим нижние отделы легких в конце спокойного вы­доха относительно сдавлены, однако при вдохе они расправляются лучше, чем верхушки

парадоксальным: основания по сравнению с верхушками расправлены меньше, а вентилируются лучше. Точно так же объясняется и более интенсивная вентиляция отделов лег­ких, оказывающихся снизу, если человек лежит на спине или на боку.

При уменьшении объема легких происходят интересные изменения в регионарном распределении вентиляции. Срав­ним рис. 7.9 и 7.8. Они сходны, однако на рис. 7.9 изображена кривая давление—объем в условиях остаточного объема, т. е. после полного выдоха (см. рис. 2.2). При этом внутрипле­вральное давление менее отрицательно, так как легкие рас­правлены в меньшей степени и их эластическая тяга слабее. В то же время обусловленная весом легких разница между внутриплевральным давлением в области оснований и верху­шек сохраняется. Видно, что внутриплевральное давление в нижних отделах при этом больше давления в воздухоносных путях (т. е. атмосферного). Значит, на легкие здесь дейст­вует уже не растягивающая, а сжимающая сила, и они не могут вентилироваться до тех пор, пока давление в окружаю­щей их плевральной полости не станет ниже атмосферного. И напротив, состояние верхушек легких описывается крутым участком кривой давление—объем, т. е, они хорошо вентили-

МЕХАНИКА ДЫХАНИЯ . —4 см вод. ст;

100%

50%

105

Внутриплевральное давление,см вод.ст.

Рис. 7.9. Та же схема, что и на рис. 7.8, но для очень низкого объема легких. Внутриплевральное давление в этих условиях повсюду менее отрицательно, и в области основании оно может быть больше, чем в дыхательных путях (т. е. атмосферного). Поэтому дыхательные пути в нижних отделах легких могут закрываться, и при неглубоком вдохе воздух в них не попадает (J. В. West: Ventilation/Blood Flow and Gas Exchange, ed. 3. Oxford, Blackwell, 1977, p. 28)

руются. Таким образом, в этих условиях регионарные разли­чия в вентиляции меняются на противоположные: верхние отделы легких вентилируются лучше, чем нижние.

Закрытие воздухоносных путей

При сжатии участков легких в области оснований из них не выходит весь воздух. Дело в том, что происходит закрытие мелких воздухоносных путей (вероятно, начиная с диаметра дыхательных бронхиол) (рис. 1.4) и воздух задерживается в альвеолах, расположенных дистальнее. У молодых здоровых людей это явление наблюдается лишь при очень сильном уменьшении объема легких. Однако в более пожилом воз­расте даже в норме воздухоносные пути их оснований могут закрываться и при достаточно высоком легочном объеме, иногда даже равном функциональной остаточной емкости ,(см. рис. 2.2). Это объясняется тем, что с возрастом эласти­ческая тяга легких уменьшается, внутриплевральное давление становится менее отрицательным и возникают условия, пред­ставленные на рис. 7.9. При этом вентиляция нижних отделов