Ограничение экспираторного потока

Анализ ограничения экспираторного потока в легких начинается с рассмотре­ния петли поток-объем. Петля поток-объем представляет собой график зависимо­сти объемной скорости потока от объема легких (рис. 2-15). Петля состоит из двух половин - экспираторной, представляющей максимальное усилие выдоха от уровня TLC до уровня RV (экспираторная жизненная емкость), и инспираторной, пред­ставляющей максимальное усилие вдоха из прежде достигнутого положения RV назад к TLC (инспираторная жизненная емкость). Несколько кривых может быть получено, если предложить пациенту выдыхать и вдыхать воздух с разными усили­ями, как показано на рис. 2-16.

Некоторые характерные свойства кривых поток-объем необходимо выделить:

Рис. 2-13. Изменение сопро­тивления ВП как функция их генерации. Трахея - ге­нерация "О". От централь­ных ВП к периферическим показатель генерации воз­растает. (По: PedleyT. J., Schro-ter R. С., Sudlow M. F. The prediction of pressure drop and variation of resistance within the human bronchial airways. Respir. Physiol. 9: 391, 1970.)

Рис. 2-14. Сопротивление ВП и обратная ему величи­на - проводимость ВП как функции объема легких. С увеличением объема легких увеличивается диаметр ВП, сопротивление падает, про­водимость увеличивается. (По: Briscoe W. A., Dubois А. В. The relationship between airway resistance, airway conductance and lung volume in subjects of different age and body size. J. Clin. Invest. 37: 1280, 1958.)

Рис. 2-15. Петля поток-объем. Петля представляет собой гра­фик максимальных объемных скоростей потока воздуха на выдохе и вдохе как функции объема легких

2. Пик экспираторного потока появляется в ранней фазе петли.

3. Отношение между потоком и объемом линейно на протяжении нижних трех четвертей экспираторной жизненной емкости.

4. Во время вдоха большее инспираторное усилие вызывает больший поток при всех уровнях жизненной емкости.

5. Во время выдоха меньшее усилие вызывает меньший поток, но как только достигнуто минимальное "пороговое" усилие, дальнейшее его повышение вызывает рост потока только во время начальной четверти экспираторной жизненной емкос­ти. При низких и средних объемах легких увеличенное сверх порога усилие не дает прироста потока. Поток максимален (при данном объеме легких) и независим от усилия.

Для объяснения этих наблюдений целесообразно рассмотреть модель дыхатель­ной системы, в которой легкие представлены эластическим шаром, атрахеобронхи-альное дерево - ригидной трубкой. Воздухоносные пути открыты в атмосферу. Г растяжимый кожух - "грудную клетку" - заключены шар и проксимальные три чет­верти трубки (рис. 2-17).

Движущее давление для создания потока через всю систему (от альвеол до атмосферы) представляет собой разницу между альвеолярным давлением и давле­нием на входе в ВП (атмосферное давление). Альвеолярное давление состоит из двух компонентов: давления эластической отдачи и плеврального давления (Palv =

Рис. 2-16. Петли поток-объем, полученные при выполнении с различным усилием инспиратор-пого и "жспираторного манев­ров, при объемах легких между RV и TLC

Рис. 2-17. Упрощенная модель дли ана­лиза (л потений давления, потока и объе­ма легких. Паренхима легких представ­лена сферой, соединенной с ригидной трубкой - трахеоброихиалыюе дерево, которая открыта в атмосферу. Сфера и проксимальные три четверти трубки при­крыты расширяющимся кожухом (груд­ная стенка). (А) Система в конце вдоха. Давление пластической отдачи уравнове­шивается плевральным давлением (Ppi)

- 20 см вод. ст., вследствие чего альвео­лярное давление (Palv) равно нулю. По­скольку Palv в гггих условиях равно ат­мосферному давлению (или давлению па входе в ВП, Рао), градиент давления, пе-

' обходимый для потока воздуха отсут­ствует. (Б) Система во время спокойно­го выдоха. Расслабление ипспираторных мышц позволяет давлению пластической отдачи преодолеть Ppl. В результате Palv-+15 см вод. ст. (Palv- Pel + Ppl =

- (+ 20) + (~.^r>) = +15) и градиент 4-1.^г> см вод. ст., необходимый для потока воздуха па выдохе. (В) Система во вре­мя форсированного выдоха. Активное со-

' крашение мышц выдоха создает положи-> телыюе Ppl (+ 2Г>см вод. ст.), которое суммируется с давлением пластической отдачи (+ 20 см вод. ст.), обеспечивая большое Palv (+-15 см вод. ст.). Градиент давления, необходимый для экспиратор­ного потока воздуха, составляет -МГ) см вод. ст.

= Pel + Ppl) Давление эластической отдачи определяется эластическими свойства­ми альвеол и степенью растяжения легких (т. е. объемом легких) Плевральное дав­ление создается эластической отдачей легких и грудной стенки. При FRC плевраль­ное давление составляет примерно -5 см вод. ст. Оно становится все более отрица-те дьным по мере углубления вдоха и все более положительным в ходе форсирован­ного выдоха. Давление, возникающее в альвеолах, расходуется на преодоление со­противления ВП, включая фрикционное.

Во время спокойного выдоха давление в просвете ВП превосходит плевральное „а всем протяжении дыхательных путей (рис. 2-17Б). Во время форсированного выдоха в дыхательных путях может быть достигнута точка, в которой плевральное давление превышает давление в их просвете (рис. 2-17В). Структурные характерис­тики ВП в этой точке приобретают важнейшее значение в изучении объемной ско­рости потока через систему в целом. Ниже следует более детальное обсуждение этого вопроса.