Поток газа в воздухоносных путях

Воздухоносные пути, как система дихотомически ветвящихся трубок, пред­ставляют собой довольно сложный путь для движения газа к газообменным зонам и обратно. Хотя диаметр каждой дочерней ветви меньше диаметра родительского ВП, от которого она берет начало, общая площадь поперечного сечения каждой последу­ющей генерации ВП возрастает из-за значительного увеличения общего количе­ства ВП (рис. 1-6).

Рис. 1-6. Общая площадь поперечного сечения в зависимости от генерации ВП. Несмотря на то, что площадь поперечного сечения отдельного ВП уменьшается с каждой последующей генерацией, общая площадь поперечного сечения ВП возрастает из-за увеличения их количества. (По: Wcibcl К. R. Design of the airways and blood vessels considered as branching trees. In: Crystal R. G., West J. В., eds. The Lung: Scientific Foundations. New York: Raven Press, 1991: 717.)

В легком человека диаметр ВП каждой генерации может быть рассчитан соглас­но следующему уравнению:

d(z) = d₀ x 2^-Z/3, [1-1]

где: d(z) - диаметр ВП генерации "Z",

d₀ - диаметр трахеи (ВП генерации "0").

На рис. 1 -7 показана средняя величина диаметра каждой генерации ВП человека.

Факторы, определяющие скорость и характер воздушного потока в проводя­щих путях, включая их диаметр, обсуждаются в главе 2. Поскольку общая площадь поперечного сечения ВП возрастает в каждой последующей генерации, объемная скорость потока фактически снижается. В итоге, на уровне дыхательных бронхиол движение газа происходит за счет диффузии (гл.9), а не конвекции, т.е. поступательного движения воздуха.

Рис 1-7 Зависимость среднего диаметра ВП от порядкового номера генерации. Диаметр отдельно­го ВЦ уменьшается последовательно в каждой генерации. Диаметр ВП от крупных бронхов до уровня терминальных бронхиол может быть предсказан, если известен диаметр трахеи (d₍₁). (По: llaefeli-Bleuer В., Weihel E. R. Morphoinetry of the human pulmonary acinus. Anat. Rec, 220: 413, 1988.)