Tracțiunea elastică a plămânilor, originea și semnificația acesteia. Respirația și mușchii respiratori: mecanismul inspirației și expirației

Recul elastic al plămânilor este forța cu care plămânii tind să se contracte. Apare din următoarele motive: 2/3 din recul elastic al plămânilor se datorează surfactantului - tensiunea superficială a fluidului care căptușește alveolele, aproximativ 30% fibre elastice ale plămânilor și bronhiilor, 3% tonusul mușchilor netezi bronșici. Forța de tracțiune elastică este întotdeauna direcționată din exterior spre interior. Acestea. valoarea extensibilității și tracțiunii elastice a plămânilor este puternic influențată de prezența pe suprafața intraalveolară surfactant- o substanta care este un amestec de fosfolipide si proteine.

Rolul surfactantului:

1) reduce tensiunea superficială în alveole și astfel crește extensibilitatea plămânilor;

2) stabilizează alveolele, împiedică lipirea pereților acestora;

3) reduce rezistența la difuzia gazelor prin peretele alveolelor;

4) previne umflarea alveolelor prin reducerea tensiunii superficiale din alveole;

5) facilitează expansiunea plămânilor la prima respirație a nou-născutului;

6) favorizează activarea fagocitozei de către macrofagele alveolare și activitatea lor motrică.

Sinteza și înlocuirea surfactantului are loc destul de repede, prin urmare, fluxul sanguin afectat în plămâni, inflamație și edem, fumatul, excesul și lipsa de oxigen, unele medicamente farmacologice pot reduce rezervele acestuia și pot crește tensiunea superficială a lichidului din alveole. Toate acestea duc la atelectazia sau colapsul lor.

Pneumotorax.

Pneumotoraxul este intrarea aerului în spațiul interpleural, care apare cu răni penetrante ale toracelui, încălcări ale etanșeității cavității pleurale. În același timp, plămânii se prăbușesc, deoarece presiunea intrapleurală devine aceeași cu presiunea atmosferică. Schimbul eficient de gaze în aceste condiții este imposibil. La om, cavitățile pleurale drepte și stângi nu comunică și, din această cauză, pneumotoraxul unilateral, de exemplu, pe stânga, nu duce la încetarea respirației pulmonare a plămânului drept. În timp, aerul din cavitatea pleurală se rezolvă, iar plămânul colaps se extinde din nou și umple întreaga cavitate toracică. Pneumotoraxul bilateral este incompatibil cu viața.

Menținerea constantă a compoziției aerului alveolar este asigurată prin cicluri respiratorii efectuate continuu - inhalare și expirație. În timpul inhalării, aerul atmosferic intră în plămâni prin căile respiratorii, iar în timpul expirării, aproximativ același volum de aer este deplasat din plămâni. Datorită reînnoirii unei părți din aerul alveolar, constanta acestuia se menține.

Actul de inhalare se realizează datorită creșterii volumului cavității toracice datorită contracției mușchilor intercostali oblici externi și a altor mușchi inhalatori, care asigură abducția coastelor în lateral, precum și datorită contracției diafragma, care este însoțită de o schimbare a formei cupolei sale. Diafragma devine conic, poziția centrului tendonului nu se modifică, iar zonele musculare sunt deplasate spre cavitatea abdominală, împingând organele înapoi. Odată cu creșterea volumului toracelui, presiunea în golul pleural scade, apare o diferență între presiunea aerului atmosferic pe peretele interior al plămânilor și presiunea aerului din cavitatea pleurală pe peretele exterior al plămânilor. Presiunea aerului atmosferic pe peretele interior al plămânilor începe să predomine și determină o creștere a volumului pulmonar și, în consecință, fluxul de aer atmosferic în plămâni.

Tabelul 1. Mușchii care asigură ventilația plămânului

Notă. Apartenența mușchilor la grupele principale și auxiliare poate varia în funcție de tipul de respirație.

Când inhalarea se termină și mușchii respiratori se relaxează, coastele și cupola diafragmei revin în poziția înainte de inhalare, în timp ce volumul toracelui scade, presiunea în spațiul pleural crește, presiunea pe suprafața exterioară a plămânilor. crește, o parte din aerul alveolar este deplasată și are loc expirația.

Revenirea coastelor la poziția de dinaintea inspirației este asigurată de rezistența elastică a cartilajelor costale, contracția mușchilor intercostali oblici interni, a mușchilor serratus ventral și a mușchilor abdominali. Diafragma revine la poziția sa înainte de inhalare din cauza rezistenței pereților abdominali, a organelor abdominale, care sunt deplasate la inhalare înapoi, și a contracției mușchilor abdominali.

Mecanismul de inspirație și expirare. Ciclul respirator

Ciclul respirator include inspirația, expirația și o pauză între ele. Durata acestuia depinde de ritmul respirator și este de 2,5-7 s. Durata inspirației pentru majoritatea oamenilor este mai scurtă decât durata expirației. Durata pauzei este foarte variabilă, poate fi absentă între inspirație și expirație.

Pentru inițiere inhalare este necesar ca o sală de impulsuri nervoase să apară în secțiunea inspiratorie (activare a inhalării) și acestea să fie trimise de-a lungul căilor descendente în partea ventrală și anterioară a cordurilor laterale ale substanței albe ale măduvei spinării către regiunile sale cervicale și toracice. Aceste impulsuri trebuie să ajungă la neuronii motori ai coarnelor anterioare ale segmentelor C3-C5, care formează nervii frenici, precum și la neuronii motori ai segmentelor toracice Th2-Th6, care formează nervii intercostali. Neuronii motori ai măduvei spinării activați de centrul respirator trimit fluxuri de semnal de-a lungul nervilor frenic și intercostal către sinapsele neuromusculare și provoacă contracția mușchilor diafragmatici, intercostali externi și intercartilaginoși. Aceasta duce la o creștere a volumului cavității toracice datorită coborârii cupolei diafragmei (Fig. 1) și mișcării (ridicarea cu rotație) a coastelor. Ca urmare, presiunea în fisura pleurală scade (până la 6-20 cm de coloană de apă, în funcție de adâncimea inhalării), presiunea transpulmonară crește, forțele de tracțiune elastică ale plămânilor devin mai mari și se întind, crescându-și volum.

Orez. 1. Modificări ale dimensiunii toracelui, volumului pulmonar și presiunii în spațiul pleural în timpul inhalării și expirației

O creștere a volumului pulmonar duce la scăderea presiunii aerului în alveole (cu o respirație liniștită, devine cu 2-3 cm de apă sub presiunea atmosferică) și aerul atmosferic intră în plămâni de-a lungul unui gradient de presiune. Există o respirație. În acest caz, debitul volumetric de aer în căile respiratorii (O) va fi direct proporțional cu gradientul de presiune (ΔP) dintre atmosferă și alveole și invers proporțional cu rezistența (R) a căilor respiratorii la fluxul de aer.

Odată cu contracția crescută a mușchilor inspiratori, pieptul se extinde și mai mult și volumul plămânilor crește. Profunzimea inspirației crește. Acest lucru se realizează datorită contracției mușchilor inspiratori auxiliari, care includ toți mușchii atașați de oasele brâului scapular, coloanei vertebrale sau craniului, capabili să ridice coastele, scapula și să fixeze brâul scapular cu umerii întinși pe spate. Cei mai importanți dintre acești mușchi sunt: ​​pectoralul mare și minor, scalenul, sternocleidomastoidian și serratus anterior.

Mecanism de expirare diferă prin aceea că o expirație calmă are loc pasiv datorită forțelor acumulate în timpul inhalării. Pentru a opri inhalarea și a comuta inhalarea în expirație, este necesar să opriți trimiterea de impulsuri nervoase din centrul respirator către neuronii motori ai măduvei spinării și mușchii inspiratori. Acest lucru duce la relaxarea mușchilor inspiratori, în urma căreia volumul toracelui începe să scadă sub influența următorilor factori: recul elastic al plămânilor (după o respirație profundă și recul elastic al pieptului), gravitația toracelui, ridicat și scos dintr-o poziție stabilă în timpul inspirației și presiunea organelor abdominale către diafragmă. Pentru implementarea expirării îmbunătățite, este necesar să se trimită un flux de impulsuri nervoase din centrul expirației către neuronii motori ai măduvei spinării, care inervează mușchii expirației - mușchii intercostali și abdominali interni. Contracția lor duce la o scădere și mai mare a volumului toracelui și la eliminarea mai multor aer din plămâni prin ridicarea cupolei diafragmei și coborârea coastelor.

Reducerea volumului toracelui duce la scăderea presiunii transpulmonare. Recul elastic al plămânilor devine mai mare decât această presiune și provoacă o scădere a volumului pulmonar. Aceasta crește presiunea aerului în alveole (cu 3-4 cm coloana de apă mai mult decât presiunea atmosferică) și aerul iese din alveole în atmosferă de-a lungul gradientului de presiune. Are loc o expirație.

Tip de respirație este determinată de contribuția diverșilor mușchi respiratori la creșterea volumului cavității toracice și umplerea plămânilor cu aer în timpul inspirației. Dacă inhalarea are loc în principal din cauza contracției diafragmei și a deplasării (în jos și înainte) a organelor abdominale, atunci o astfel de respirație se numește abdominale sau diafragmatice; dacă din cauza contracției mușchilor intercostali - cufăr. La femei predomină tipul de respirație toracică, la bărbați – abdominală. La persoanele care efectuează muncă fizică grea, de regulă, se stabilește tipul de respirație abdominală.

Munca muschilor respiratori

Pentru a efectua ventilația plămânilor, este necesar să cheltuiți munca, care este efectuată prin contractarea mușchilor respiratori.

Cu o respirație calmă în condiții de metabolism bazal, 2-3% din energia totală cheltuită de organism este cheltuită pentru munca mușchilor respiratori. Cu o respirație crescută, aceste costuri pot ajunge la 30% din costurile energetice ale organismului. Pentru persoanele cu boli pulmonare și respiratorii, aceste costuri pot fi și mai mari.

Munca mușchilor respiratori este cheltuită pentru depășirea forțelor elastice (plămâni și torace), rezistență dinamică (vâscoasă) la mișcarea fluxului de aer prin tractul respirator, forța inerțială și gravitația țesuturilor deplasate.

Valoarea muncii mușchilor respiratori (W) este calculată prin integrala produsului modificărilor volumului pulmonar (V) și presiunii intrapleurale (P):

60-80% din costurile totale sunt cheltuite pentru depășirea forțelor elastice W, rezistență vâscoasă - până la 30% W.

Rezistențele vâscoase sunt reprezentate de:

  • rezistența aerodinamică a tractului respirator, care este de 80-90% din rezistența totală vâscoasă și crește odată cu creșterea vitezei fluxului de aer în tractul respirator. Viteza volumetrică a acestui flux este calculată prin formula

Unde R a- diferenta dintre presiunea din alveole si atmosfera; R- Rezistenta cailor respiratorii.

Când respiră pe nas, este vorba de aproximativ 5 cm de apă. Artă. l -1 * s -1, la respirație pe gură - 2 cm de apă. Artă. l -1 *s -1 . Traheea, bronhiile lobare și segmentare au rezistență de 4 ori mai mare decât părțile mai distale ale căilor respiratorii;

  • rezistența tisulară, care reprezintă 10-20% din rezistența totală vâscoasă și se datorează frecării interne și deformării inelastice a țesuturilor toracice și cavității abdominale;
  • rezistență inerțială (1-3% din rezistența vâscoasă totală), datorită accelerării volumului de aer în căile respiratorii (depășirea inerției).

Cu o respirație liniștită, munca de depășire a rezistenței vâscoase este nesemnificativă, dar cu o respirație crescută sau cu permeabilitate afectată a căilor respiratorii, aceasta poate crește brusc.

Recul elastic al plămânilor și toracelui

Recul elastic al plămânilor este forța cu care plămânii tind să se contracte. Două treimi din recul elastic al plămânilor se datorează tensiunii superficiale a surfactantului și fluidului de pe suprafața interioară a alveolelor, aproximativ 30% este creat de fibrele elastice ale plămânilor și aproximativ 3% de tonusul fibrele musculare netede ale bronhiilor intrapulmonare.

Recul elastic al plămânilor- forta cu care tesutul pulmonar contracareaza presiunea cavitatii pleurale si asigura colapsul alveolelor (datorita prezentei unui numar mare de fibre elastice in peretele alveolelor si tensiunii superficiale).

Valoarea tracțiunii elastice a plămânilor (E) este invers proporțională cu valoarea extensibilității lor (C l):

Distensibilitatea plămânilor la persoanele sănătoase este de 200 ml/cm apă. Artă. și reflectă o creștere a volumului pulmonar (V) ca răspuns la o creștere a presiunii transpulmonare (P) cu 1 cm de apă. Sf.:

Cu emfizem, extensibilitatea lor crește, cu fibroză scade.

Cantitatea de extensibilitate și recul elastic al plămânilor este puternic influențată de prezența unui surfactant pe suprafața intraalveolară, care este o structură de fosfolipide și proteine ​​formate din pneumocite alveolare de tip 2.

Surfactantul joacă un rol important în menținerea structurii și proprietăților plămânilor, facilitând schimbul de gaze și îndeplinește următoarele funcții:

  • reduce tensiunea superficială în alveole și crește complianța pulmonară;
  • previne aderența pereților alveolelor;
  • creste solubilitatea gazelor si faciliteaza difuzia lor prin peretele alveolar;
  • previne dezvoltarea edemului alveolelor;
  • facilitează expansiunea plămânilor la prima respirație a nou-născutului;
  • favorizează activarea fagocitozei de către macrofagele alveolare.

Tracțiunea elastică a toracelui va fi creată datorită elasticității cartilajelor intercostale, mușchilor, pleurei parietale, structurilor de țesut conjunctiv care se pot contracta și extinde. La sfârșitul expirației, forța de tracțiune elastică a toracelui este îndreptată spre exterior (spre expansiunea toracelui) și este maximă ca magnitudine. Odată cu dezvoltarea inspirației, aceasta scade treptat. Când inhalarea atinge 60-70% din valoarea sa maximă posibilă, recul elastic al toracelui devine egal cu zero, iar odată cu adâncirea în continuare a inhalării este îndreptat spre interior și împiedică expansiunea toracelui. În mod normal, extensibilitatea toracelui (C | k) se apropie de 200 ml/cm de apă. Artă.

Extensibilitatea totală a pieptului și plămânilor (C 0) este calculată prin formula 1 / C 0 \u003d 1 / C l + 1 / C gk. Valoarea medie a C 0 este de 100 ml/cm de apă. Artă.

La sfârșitul unei expirații liniștite, recul elastic al plămânilor și al pieptului sunt egale, dar opuse ca direcție. Se echilibrează unul pe altul. În acest moment, pieptul este în cea mai stabilă poziție, ceea ce se numește nivel de respirație calmși luate ca punct de plecare pentru diverse studii.

Presiune pleurală negativă și pneumotorax

Pieptul formează o cavitate etanșă care asigură izolarea plămânilor de atmosferă. Plămânii sunt acoperiți de o foaie de pleură viscerală, iar suprafața interioară a toracelui este acoperită de o foaie de pleură parietală. Frunzele trec una în alta la porțile plămânului și între ele se formează un spațiu în formă de fante, umplut cu lichid pleural. Adesea, acest spațiu se numește cavitate pleurală, deși cavitatea dintre foi se formează doar în cazuri speciale. Stratul de lichid din fisura pleurală este incompresibil și inextensibil, iar foile pleurale nu se pot îndepărta unele de altele, deși pot aluneca cu ușurință de-a lungul (ca două pahare atașate cu suprafețe umede, sunt greu de separat, dar ușor de deplasat de-a lungul avioanele).

În timpul respirației normale, presiunea dintre foile pleurale este mai mică decât cea atmosferică; el este numit presiune negativaîn spațiul pleural.

Motivele apariției presiunii negative în fisura pleurală sunt prezența tracțiunii elastice a plămânilor și a toracelui și capacitatea foilor pleurale de a capta (sorb) molecule de gaz din fluidul fisurii pleurale sau aerul care intră în aceasta în timpul leziuni toracice sau puncții în scop terapeutic. Datorită prezenței presiunii negative în spațiul pleural, o cantitate mică de gaze din alveole este filtrată constant în acesta. În aceste condiții, activitatea de sorbție a foilor pleurale împiedică acumularea de gaze în ea și protejează plămânii de cădere.

Un rol important al presiunii negative în spațiul pleural este de a menține plămânii într-o stare întinsă chiar și în timpul expirației, ceea ce este necesar pentru ca aceștia să umple întregul volum al cavității toracice, determinat de dimensiunea toracelui.

La un nou-născut, raportul dintre volumele parenchimului pulmonar și cavitatea toracică este mai mare decât la adulți, prin urmare, la sfârșitul unei expirații liniștite, presiunea negativă din fisura pleurală dispare.

La un adult, la sfarsitul unei expiratii linistite, presiunea negativa dintre pleura este in medie de 3-6 cm de apa. Artă. (adică cu 3-6 cm mai puțin decât cel atmosferic). Dacă o persoană se află într-o poziție verticală, atunci presiunea negativă în fisura pleurală de-a lungul axei verticale a corpului variază semnificativ (se modifică cu 0,25 cm de coloană de apă pentru fiecare centimetru de înălțime). Este maximă în regiunea vârfurilor plămânilor, prin urmare, în timpul expirației, aceștia rămân mai întinși, iar cu inspirația ulterioară, volumul și ventilația lor cresc într-o mică măsură. La baza plămânilor, presiunea negativă se poate apropia de zero (sau chiar devine pozitivă dacă plămânii își pierd elasticitatea din cauza îmbătrânirii sau a bolii). Cu masa lor, plămânii apasă pe diafragma și pe partea din piept adiacentă acesteia. Prin urmare, în regiunea bazei la sfârșitul expirației, acestea sunt cele mai puțin întinse. Acest lucru va crea condiții pentru o întindere mai mare și o ventilație îmbunătățită în timpul inspirației, crescând schimbul de gaze cu sângele. Sub influența gravitației, mai mult sânge curge la baza plămânilor, fluxul de sânge în această zonă a plămânilor depășește ventilația.

La o persoană sănătoasă, doar cu expirație forțată, presiunea din spațiul pleural poate deveni mai mare decât presiunea atmosferică. Dacă expirația se efectuează cu efort maxim într-un spațiu închis mic (de exemplu, într-un dispozitiv pneumotonometru), atunci presiunea în cavitatea pleurală poate depăși 100 cm de apă. Artă. Cu ajutorul unei astfel de manevre respiratorii, pneumotonometrul determină puterea mușchilor expiratori.

La sfârșitul unei respirații liniștite, presiunea negativă în spațiul pleural este de 6-9 cm de apă. Art., iar cu cea mai intensă inspirație poate ajunge la o valoare mai mare. Dacă respirația este efectuată cu efort maxim în condițiile de blocare a căilor respiratorii și imposibilitatea de a pătrunde aer în plămâni din atmosferă, atunci presiunea negativă în fisura pleurală pentru o perioadă scurtă de timp (1-3 s) ajunge la 40-80. cm de apă. Artă. Cu ajutorul unui astfel de test și a unui dispozitiv pneumogonometru, se determină puterea mușchilor inspiratori.

Când se ia în considerare mecanica respirației externe, se ia în considerare și presiunea transpulmonară- diferenta dintre presiunea aerului din alveole si presiunea din spatiul pleural.

pneumotorax numit flux de aer în spațiul pleural, ducând la colapsul plămânilor. În condiții normale, în ciuda acțiunii forțelor elastice de tracțiune, plămânii rămân îndreptați, deoarece din cauza prezenței lichidului în fisura pleurală, pleura nu se poate separa. Când aerul intră în fisura pleurală, care poate fi comprimată sau extinsă în volum, gradul de presiune negativă în ea scade sau devine egal cu presiunea atmosferică. Sub acțiunea forțelor elastice ale plămânului, stratul visceral se desprinde de stratul parietal și plămânii scad în dimensiune. Aerul poate pătrunde în fisura pleurală prin deschiderea peretelui toracic deteriorat sau prin comunicarea plămânului afectat (de exemplu, în tuberculoză) cu fisura pleurală.

În poziţia expirării calme, cu relaxare completă, se stabileşte echilibrul a două forţe de tracţiune direcţionate opus: tracţiunea elastică a plămânilor, tracţiunea elastică a toracelui. Suma lor algebrică este zero.

Volumul de aer din plămâni se numește capacitatea reziduală funcțională. Presiunea în alveole este zero, adică atmosferică. Mișcarea aerului prin bronhii se oprește. Direcția forțelor elastice se manifestă după deschiderea cavității pleurale: plămânul este comprimat, toracele se dilată. Locul de „aprindere” a acestor forțe sunt straturile parietale și viscerale ale pleurei. Puterea acestui ambreiaj este enormă - poate rezista la presiuni de până la 90 mmHg. Artă. Pentru ca respirația să înceapă (deplasarea aerului de-a lungul arborelui bronșic), este necesar să se perturbe echilibrul forțelor elastice, care se realizează prin aplicarea unei forțe suplimentare - puterea mușchilor respiratori (în timpul respirației spontane) sau puterea aparat (în timpul respirației forțate). În acest din urmă caz, locul aplicării forței poate fi dublu:

  • în exterior (compresie sau expansiune a pieptului, cum ar fi respirația într-un respirator)
  • din interior (creșterea sau scăderea presiunii alveolare, de exemplu, respirație controlată cu un aparat de anestezie).

Pentru a asigura volumul necesar de ventilație alveolară, este necesar să cheltuiți ceva energie pentru a depăși forțele care contracarează respirația. Această opoziție constă în principal din:

  • elastic (în principal rezistență pulmonară)
  • rezistență inelastică (în principal rezistență la fluxul de aer bronșic).

Rezistența peretelui abdominal, a suprafețelor articulare ale scheletului toracelui și rezistența țesuturilor la întindere este nesemnificativă și, prin urmare, nu este luată în considerare. Rezistența elastică a toracelui în condiții normale este un factor care contribuie și, prin urmare, nu este evaluată în acest raport.

Rezistenta elastica

Elasticitatea toracelui este asociată cu structura și locația caracteristică a coastelor, sternului și coloanei vertebrale. Fixarea cartilaginoasă cu sternul, structura lamelară și forma semicercului coastelor conferă toracelui elasticitate sau elasticitate. Tracțiunea elastică a toracelui are ca scop extinderea volumului cavității toracice. Proprietățile elastice ale țesutului pulmonar sunt asociate cu prezența fibrelor elastice speciale în acesta, care au tendința de a comprima țesutul pulmonar.

Esența respirației este următoarea - la inspirație, eforturile musculare întind pieptul și, odată cu acesta, țesutul pulmonar. Expirația se efectuează sub influența reculului elastic al țesutului pulmonar și a deplasării organelor abdominale, volumul toracelui crește sub acțiunea reculului elastic al toracelui. În același timp, capacitatea reziduală funcțională crește, iar schimbul de gaze alveolare se înrăutățește.

Proprietățile elastice ale plămânilor sunt determinate de modificarea presiunii alveolare la modificarea umplerii țesutului pulmonar pe unitate de volum. Elasticitatea plămânilor este exprimată în centimetri de coloană de apă pe litru. La o persoană sănătoasă, elasticitatea plămânilor este de 0,2 l/cm de coloană de apă. Aceasta înseamnă că, cu o modificare a umplerii plămânilor cu 1 litru, presiunea intrapulmonară se modifică cu 0,2 cm de coloană de apă. Când inhalați, această presiune va crește, iar când expirați, va scădea.

Rezistența reculului elastic al plămânilor este direct proporțională cu umplerea plămânilor și nu depinde de debitul de aer.

Munca de depășire a reculului elastic crește pe măsură ce pătratul creșterii volumului și, prin urmare, este mai mare cu respirația profundă și mai scăzută cu respirația superficială.

În practică, cel mai utilizat indicator al complianței pulmonare (compliance).

Extensibilitatea țesutului pulmonar este o valoare inversă conceptului de elasticitate și este determinată de o modificare a umplerii cu aer a plămânilor sub influența unei modificări a presiunii alveolare pe unitatea de presiune. La persoanele sănătoase, această valoare este de aproximativ 0,16 l/cm de coloană de apă cu un interval de 0,11 până la 0,33 l/cm de coloană de apă.

Extensibilitatea țesutului pulmonar în diferite departamente nu este aceeași. Deci, rădăcina plămânului are o ușoară extensibilitate. În zona de ramificare a bronhiilor, unde există deja țesut parenchimatos, extensibilitatea este medie, iar parenchimul pulmonar însuși (de-a lungul periferiei plămânului) are cea mai mare extensibilitate. Țesătura de jos are mai multă elasticitate decât cea de sus. Această poziție este bine combinată cu faptul că părțile inferioare ale pieptului își schimbă cel mai semnificativ volumul în timpul respirației.

Indicele de extensibilitate al țesutului pulmonar este supus unor mari modificări ale stărilor patologice. Distensibilitatea scade dacă țesutul pulmonar devine mai dens, de exemplu:

  • cu congestie pulmonară datorată insuficienţei cardiovasculare
  • cu fibroză pulmonară.

Aceasta înseamnă că pentru aceeași cantitate de schimbare a presiunii, există o întindere mai mică a țesutului pulmonar, adică o modificare mai mică a volumului. Distensibilitatea plămânilor scade uneori la 0,7-0,19 l/cm de coloană de apă. Apoi, la astfel de pacienți se observă vântul scurt considerabil chiar și în repaus. O scădere a extensibilității țesutului pulmonar se observă și sub influența terapiei cu raze X, datorită procesului sclerotic în curs de dezvoltare în țesutul pulmonar. Scăderea extensibilității în acest caz este un semn precoce și pronunțat al pneumosclerozei.

În cazurile de dezvoltare a proceselor atrofice în țesutul pulmonar (de exemplu, cu emfizem), însoțite de o pierdere a elasticității, extensibilitatea va fi crescută și poate ajunge la 0,78-2,52 l/cm de coloană de apă.

Rezistența bronșică

Cantitatea de rezistență bronșică depinde de:

  • viteza fluxului de aer prin arborele bronșic;
  • starea anatomică a bronhiilor;
  • natura fluxului de aer (laminar sau turbulent).

La flux laminar, rezistența depinde de vâscozitate, iar în cazul curgerii turbulente, depinde de densitatea gazului. Fluxurile turbulente se dezvoltă de obicei la locurile de ramificare a bronhiilor și la locurile de modificări anatomice ale pereților canalelor de aer. În mod normal, aproximativ 30-35% din toată munca este cheltuită pentru depășirea rezistenței bronșice, dar cu emfizem și bronșită, această cheltuială crește brusc și ajunge la 60-70% din toată munca cheltuită.

Rezistența la fluxul de aer din arborele bronșic la persoanele sănătoase rămâne constantă la un volum de respirație normal și este în medie de 1,7 cm l/sec H2O cu un debit de aer de 0,5 l/sec. Conform legii lui Poiseuille, rezistența va varia direct proporțional cu pătratul debitului și puterea IV a razei lumenului tubului de aer și invers proporțional cu lungimea acestui tub. Astfel, atunci când anesteziați pacienți cu permeabilitate bronșică afectată (bronșită, astm bronșic, emfizem), pentru a asigura cea mai completă expirație, respirația ar trebui să fie rară, astfel încât să existe suficient timp pentru o expirație completă, sau trebuie aplicată o presiune expiratorie negativă pentru a asigura o spălare fiabilă a dioxidului de carbon din alveole.

Rezistența crescută la curgerea amestecului de gaze se va observa și în timpul intubării cu un tub de diametru mic (în raport cu lumenul traheei). O nepotrivire a dimensiunii tubului cu două numere (conform nomenclaturii engleze) va duce la o creștere a rezistenței de aproximativ 7 ori. Rezistența crește odată cu lungimea tubului. Prin urmare, formarea sa (uneori observată pe față) trebuie efectuată ținând cont strict de creșterea rezistenței la fluxul de gaze și de creșterea volumului spațiului dăunător anestezic.

În toate cazurile îndoielnice, problema ar trebui rezolvată în favoarea scurtării tubului și a creșterii diametrului acestuia.

Munca de a respira

Munca de respirație este determinată de energia cheltuită pentru depășirea forțelor elastice și inelastice care se opun ventilației, adică energia care face ca aparatul respirator să facă excursii respiratorii. S-a stabilit că în timpul respirației liniștite, principalele costuri energetice sunt cheltuite pentru depășirea rezistenței din țesutul pulmonar și foarte puțină energie este cheltuită pentru depășirea rezistenței din piept și peretele abdominal.

Rezistența elastică a plămânilor reprezintă aproximativ 65%, iar ponderea rezistenței bronșice și tisulare este de 35%.

Munca de respirație, exprimată în mililitri de oxigen pe 1 litru de ventilație, pentru o persoană sănătoasă este de 0,5 l / min, sau 2,5 ml la un MOD egal cu 5000 ml.

La pacienții cu complianță redusă a țesutului pulmonar (plămân rigid) și rezistență bronșică mare, munca de asigurare a ventilației poate fi foarte mare. În acest caz, expirarea devine adesea activă. Astfel de modificări ale aparatului respirator nu sunt doar de importanță teoretică, de exemplu, în anestezia pacienților cu emfizem, care au o extensibilitate crescută a țesutului pulmonar (atrofie pulmonară) și rezistență bronșică crescută împreună cu un torace fix. Prin urmare, în condiții normale, expirația devine activă și este intensificată de contracția mușchilor abdominali. Dacă pacientului i se administrează anestezie profundă sau este efectuată, atunci acest mecanism compensator va fi încălcat. Reducerea adâncimii inhalării va duce la o întârziere periculoasă a dioxidului de carbon. Prin urmare, la pacienții cu emfizem în timpul laparotomiei, ventilația trebuie forțată. În perioada postoperatorie, acești pacienți trebuie să fie sub supraveghere deosebit de strictă și, dacă este necesar, sunt transferați la respirație forțată printr-un tub de traheotomie cu manșetă (folosind diferite tipuri de pulsatoare spiro). Deoarece timpul de expirare la acești pacienți este prelungit (datorită scăderii elasticității și dificultății în fluxul de aer prin arborele bronșic), este de dorit să se creeze o presiune negativă aa expirație pentru a asigura o bună ventilație a alveolelor în timpul respirației forțate. Cu toate acestea, presiunea negativă nu trebuie să fie excesivă, altfel poate provoca colapsul pereților bronhiilor și blocarea unei cantități semnificative de gaz în alveole. În acest caz, rezultatul va fi opus - ventilația alveolară va scădea.

În timpul anesteziei se observă modificări deosebite la pacienții cu congestie cardiacă a plămânilor, în care indicele de extensibilitate, determinat înainte de anestezie, este redus (plămân dur). Datorită ventilației controlate, plămânul lor devine „mai moale”, deoarece o parte din sângele stagnant este stoarsă în circulația sistemică. Extensibilitatea plămânilor crește. Și apoi, la aceeași presiune, plămânii se extind la un volum mai mare. Această circumstanță trebuie avută în vedere în cazurile de anestezie cu ajutorul unui spironulsator, deoarece odată cu creșterea complianței, volumul ventilației pulmonare crește, ceea ce în unele cazuri poate afecta profunzimea anesteziei și homeostazia echilibrului acido-bazic. .

Ventilatie si mecanica respiratorie

Relația dintre adâncimea inhalării și ritmul respirator este determinată de proprietățile mecanice ale aparatului respirator. Aceste rapoarte sunt stabilite astfel încât munca cheltuită pentru asigurarea ventilației alveolare necesare să fie minimă.

Cu o complianță pulmonară redusă (plămân dur), respirația superficială și frecventă va fi cea mai economică (deoarece debitul de aer nu provoacă o rezistență mare), iar cu rezistența bronșică crescută, cea mai mică cantitate de energie este cheltuită cu fluxuri lente de aer (rar și respirație profundă). Aceasta explică de ce pacienții cu un indicator redus al extensibilității țesutului pulmonar respiră frecvent și superficial, în timp ce pacienții cu rezistență bronșică crescută respiră rar și profund.

O interdependență similară se observă la o persoană sănătoasă. Respirația profundă este rară, iar respirația superficială este frecventă. Aceste relații se stabilesc sub controlul sistemului nervos central.

Inervația reflexă determină relația optimă între frecvența respiratorie, adâncimea inhalării și debitul de aer respirator în formarea nivelului dorit de ventilație alveolară, în care ventilația alveolară necesară este asigurată cu munca de respirație minimă posibilă. Deci, la pacienții cu plămâni rigidi (distensibilitatea este redusă), cel mai bun raport între frecvența și profunzimea inspirației se observă cu respirație frecventă (economisirea de energie datorită întinderii mai mici a țesutului pulmonar). Dimpotrivă, la pacienții cu rezistență crescută din arborele bronșic (astm bronșic), cel mai bun raport se observă cu respirație profundă, rară. Cea mai bună stare la oamenii sănătoși în repaus se observă la o frecvență respiratorie de 15 pe minut și o adâncime de 500 ml. Munca de respirație va fi de aproximativ 0,1-0,6 g/min.

Articolul a fost pregătit și editat de: chirurg

A avea o linie de dinți netedă, frumoasă și un zâmbet orbitor este dorința naturală a oricărei persoane moderne.

Dar nu oricui ii dau astfel de dinti prin natura, asa ca multi oameni cauta ajutor profesional de la clinicile dentare pentru a corecta imperfectiunile dentare, in special, in acest scop.

Dispozitivul corector vă permite să corectați dentiția neuniformă sau o mușcătură incorect formată. În plus față de aparatele dentare selectate, se instalează și se fixează benzi elastice (benzi ortodontice), îndeplinind o funcție proprie, individuală, clar definită.

În prezent, multe clinici oferă astfel de servicii și efectuează proceduri de corectare la un nivel adecvat și cu un rezultat final excelent.

Tragem - tragem, putem trage dintii

Merită luat în considerare și înțeles imediat - benzile de cauciuc atașate de bretele nu sunt folosite pentru corectarea semnificativă și serioasă a mușcăturii, Elasticele corectează doar direcția de mișcare a maxilarelor superioare și inferioare, precum și reglează simetria și raportul necesar al dentiției.

Nu trebuie să vă fie frică să folosiți astfel de benzi elastice. Datorită materialelor de înaltă calitate utilizate în producerea unor astfel de benzi de cauciuc și a tehnologiilor moderne, acestea nu provoacă reacții alergice și nu provoacă daune mecanice dinților și gingiilor.

Doar un dentist stabilește tracțiunea, el corectează și problemele sau inconvenientele apărute în urma procedurii.

Cert este că elasticele trebuie fixate într-o astfel de poziție care să permită bretelelor să își îndeplinească sarcina cât mai eficient posibil. În plus, nu ar trebui să interfereze cu mișcările naturale ale maxilarelor - mestecat, înghițire și vorbire.

Dacă apare o situație neplanificată - slăbirea sau ruperea gingiei pe o parte a dentiției, ar trebui să consultați imediat un medic. Simetria deformată a tensiunii va duce la un rezultat nedorit.

Dacă nu este posibil să căutați ajutor profesional cât mai curând posibil, atunci este mai bine să îndepărtați toate benzile de cauciuc disponibile, astfel încât să nu existe asimetrie în tensiunea tijelor.

Tipuri și metode de instalare a benzilor elastice pe sistemul de console

Benzile elastice pe bretele sunt de obicei fixate într-unul din două moduri de instalare:

  1. în formă de Vîntins în forma literei V (sub formă de bifă) și acționează pe două părți ale dentiției, corectând poziția a doi dinți adiacenți și fixând pe maxilarul opus cu partea inferioară a „căpușei”.
  2. în formă de cutie, după instalare, seamănă în exterior cu un pătrat sau dreptunghi, fixând fălcile cu „colțuri” și contribuie la mișcarea corpului dentiției.

Cutie benzi elastice pentru bretele

Metoda de prindere este aleasă de medicul curant, căutând cea mai bună opțiune pentru cea mai bună eficiență a întregii proceduri de corectare a mușcăturii sau îndreptarea dinților.

Uneori, aceste două opțiuni de fixare a tijelor sunt utilizate simultan, dacă dinții sunt prea inegali în rânduri și este necesară utilizarea unei întăriri maxime și a întăririi efectului de strângere a benzilor de cauciuc.

Tracțiunea ortodontică poate fi achiziționată independent în farmacii sau magazine specializate, dar este mai bine, până la urmă, să ai încredere în alegerea medicului tău, care înțelege materialele și producătorii unor astfel de dispozitive mult mai bine decât orice pacient.

Materialul de proastă calitate utilizat în unele întreprinderi în producția de benzi de cauciuc poate duce la o reacție alergică sau nu are elasticitatea necesară pentru un rezultat pozitiv.

La urma urmei, un astfel de sistem este pus pe o perioadă foarte lungă de timp, uneori de câțiva ani, și va fi mult mai dificil să tratezi dinții în această perioadă.

De obicei, instalarea bretelelor are loc în două vizite la medic: prima dată se întărește un maxilar, a doua oară, după observarea și fixarea corectitudinii metodei alese, cea opusă.

Acest lucru se datorează și duratei procedurii de instalare a dispozitivului de fixare în sine, rareori durează mai puțin de o oră. După ce sistemul de console este instalat pe falcă, benzile de cauciuc (elastice) sunt fixate complet pe acesta, în conformitate cu metoda aleasă de fixare, conectând fălcile în direcția corectă și cu efortul necesar.

Reguli de utilizare a benzilor de cauciuc

Dispozitivul principal care corectează denivelările dentiției și corectează mușcătura este încă sistemul de bracket în sine, iar benzile elastice sunt doar un plus, necesar, dar nu elementul central al designului. Este imposibil să tratezi în mod casual utilizarea unor astfel de benzi de cauciuc.

Există mai multe reguli pentru purtarea elasticelor pe care pacientul trebuie să le respecte:

Dacă natura nu a răsplătit o persoană cu un zâmbet orbitor și chiar șiruri de dinți albi ca zăpada, atunci, din păcate, pentru a crea o imagine decentă, elegantă și frumoasă, va trebui să apelați la profesioniști pentru ajutor.

Dar, din fericire și din fericire pentru pacienți, medicina modernă în general și stomatologia în special pot face literalmente minuni. Un sistem de bracket bine plasat și tijele ortodontice bine alese vor ajuta la corectarea mușcăturii și la îndreptarea dentiției neuniforme și la formarea unei linii frumoase de dinți.

Nu trebuie să vă fie frică de consecințe nedorite, desigur, dacă căutați ajutor de la specialiști care și-au dovedit în acest domeniu de activitate.

Cu alegerea corectă a clinicii și stomatologului, achiziționarea de materiale de înaltă calitate și respectarea strictă a tuturor regulilor și cerințelor medicului, procedura de corectare va avea succes, iar zâmbetul va deveni frumos și fermecător.

Recul elastic al plămânilor este forța cu care plămânii tind să se contracte.

Apare din următoarele motive: 2/3 din recul elastic al plămânilor se datorează surfactantului - tensiunea superficială a fluidului care căptușește alveolele, aproximativ 30% din fibrele elastice ale plămânilor și bronhiilor, 3% din tonusul fibrelor musculare netede ale bronhiilor. Forța de tracțiune elastică este întotdeauna direcționată din exterior spre interior. Acestea. valoarea extensibilității și tracțiunii elastice a plămânilor este puternic influențată de prezența pe suprafața intraalveolară surfactant- o substanta care este un amestec de fosfolipide si proteine.

Rolul surfactantului:

1) reduce tensiunea superficială în alveole și astfel crește extensibilitatea plămânilor;

2) stabilizează alveolele, împiedică lipirea pereților acestora;

3) reduce rezistența la difuzia gazelor prin peretele alveolelor;

4) previne umflarea alveolelor prin reducerea tensiunii superficiale din alveole;

5) facilitează expansiunea plămânilor la prima respirație a nou-născutului;

6) favorizează activarea fagocitozei de către macrofagele alveolare și activitatea lor motrică.

Sinteza și înlocuirea surfactantului are loc destul de repede, prin urmare, fluxul sanguin afectat în plămâni, inflamație și edem, fumatul, excesul și lipsa de oxigen, unele medicamente farmacologice pot reduce rezervele acestuia și pot crește tensiunea superficială a lichidului din alveole. Toate acestea duc la atelectazia sau colapsul lor.

Pneumotorax

Pneumotoraxul este intrarea aerului în spațiul interpleural, care apare cu răni penetrante ale toracelui, încălcări ale etanșeității cavității pleurale. În același timp, plămânii se prăbușesc, deoarece presiunea intrapleurală devine aceeași cu presiunea atmosferică. Schimbul eficient de gaze în aceste condiții este imposibil. La om, cavitățile pleurale drepte și stângi nu comunică și, din această cauză, pneumotoraxul unilateral, de exemplu, pe stânga, nu duce la încetarea respirației pulmonare a plămânului drept. În timp, aerul din cavitatea pleurală se rezolvă, iar plămânul colaps se extinde din nou și umple întreaga cavitate toracică. Pneumotoraxul bilateral este incompatibil cu viața.

Sfârșitul lucrării -

Acest subiect aparține:

Fiziologia respirației

Spirometria este o metodă de măsurare a volumului de aer expirat cu ajutorul unui aparat spirometru.. spirografia este o metodă de înregistrare continuă a volumelor expirate și.

Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:

Ce vom face cu materialul primit:

Dacă acest material s-a dovedit a fi util pentru dvs., îl puteți salva pe pagina dvs. de pe rețelele sociale:

Toate subiectele din această secțiune:

Fiziologia respirației
Respirația este una dintre funcțiile vitale ale organismului, care vizează menținerea nivelului optim al proceselor redox din celule. Respirația este un complex

respiratie externa
Respirația externă se realizează ciclic și constă în faza de inspirație, expirație și pauză respiratorie. La om, frecvența mișcărilor respiratorii este în medie de 16-18 pe minut. respiratie externa

Presiune negativă în spațiul pleural
Pieptul formează o cavitate etanșă care asigură izolarea plămânilor de atmosferă. Plămânii sunt acoperiți de foaia pleurală viscerală, iar suprafața interioară a toracelui este acoperită de placa parietală.

Volumele și capacitățile pulmonare
În timpul respirației liniștite, o persoană inspiră și expiră aproximativ 500 ml de aer. Acest volum de aer se numește volum mare (TO) (Fig. 3).

Transportul gazelor prin sânge
Oxigenul și dioxidul de carbon din sânge sunt în două stări: legate chimic și dizolvate. Transferul oxigenului din aerul alveolar în sânge și al dioxidului de carbon din sânge în cel alveolar

Transportul oxigenului
Din cantitatea totală de oxigen conținută în sângele arterial, doar 5% este dizolvat în plasmă, restul oxigenului este transportat de eritrocite, în care se află în substanța chimică.

Tampon de hidrocarburi
Din reacțiile de schimb gazos de mai sus rezultă că cursul lor la nivelul plămânilor și țesuturilor este multidirecțional. Ce determină direcția de formare și disociere a formelor în aceste cazuri?

Tipuri de compuși Hb
Hemoglobina este o proteină cromoproteică specială, datorită căreia globulele roșii îndeplinesc o funcție respiratorie și mențin pH-ul sângelui. Funcția principală a hemoglobinei este transportul oxigenului și parțial dioxidului de carbon.

Principalele sisteme de reglare a echilibrului acido-bazic din organism
Echilibrul acido-bazic (ABC) (echilibrul acido-bazic, starea acido-bazică (ABC), echilibrul acido-bazic) este constanța concentrației de H + (protoni) în lichid

Reglarea respirației
Ca toate sistemele din organism, respirația este reglată de două mecanisme principale - nervos și umoral. Baza reglării nervoase este implementarea reflexului Hering-Breer, care, potrivit