Динамическая растяжимость

Представленные описания статических свойств дыхательной системы и свойств, определяющих ее сопротивление воздушному потоку, теперь могут быть интегриро­ваны для объяснения концепции динамической растяжимости, измерение которой имеет клиническое значение. Растяжимость легких, грудной стенки и дыхательной системы в целом была измерена в статических условиях в отсутствие потока. Дина­мическая растяжимость (Cdyn) рассматривает изменение объема легких относи­тельно изменения давления при наличии воздушного потока. На практике Cdyn из­меряется по наклону линии, проведенной между точками конца вдоха и выдоха на кривой динамическое давление-объем (рис. 2-21).

При нормальном сопротивлении ВП Cdyn близка к величине Cstat и слабо за­висит от частоты дыхания. При увеличении сопротивления ВП, даже когда оно не­велико и ограничено мелкими, периферическими ВП, Cdyn может снизиться (осо­бенно при высокой частоте дыхания) прежде, чем обычные измерения функции ВП выявят отклонение от нормы. Эти изменения Cdyn, зависящие от частоты дыхания, называются частотно-зависимой растяжимостью. Ее физиологические основы опи­сываются ниже.

Рассмотрим двухкомпонентную модель легких, в которой растяжимость обоих компонентов равна, также как и сопротивление обоих ВП (рис. 2-22 А). При посто­янном дыхательном объеме количество газа, вентилирующего каждую единицу, оди­наково при любой частоте дыхания. Если один из ВП сужается, его сопротивление увеличивается (рис. 2-22Б). При редком дыхании имеется достаточно времени для наполнения и опустошения этой единицы, так что общая вентиляция двухкомпонен-тной структуры не изменяется. При частом дыхании время, необходимое для напол­нения и опустошения единицы с обструкцией, становится недостаточным. Таким образом, изменение объема становится меньше при данном изменении давления. Следовательно, Cdyn снижается. Поэтому, если один из альвеолярных компонентов более растяжим, чем другой, его наполнение может не завершиться к началу выдоха. В итоге, общее изменение объема при том же давлении наполнения становится мень­ше. Cdyn снижается. Произведение сопротивления ВП (R) и растяжимости легких (С) известно как механическая константа времени (RC).

Рис. 2-23 показывает график зависимости отношения Cdyn/Cstat от частоты дыхания. В норме Cdyn/Cstat больше 0.8 при любой частоте дыхания. Однако у

Рис. 2-21. Кривая динамическое давление-объем, полученная из­мерением транспульмшшп.пого давления (абсцисса) и изменения объема легких (ордината) во вре­мя одного дыхательного цикла. Показаны инспираторная и экспи­раторная части кривой. Cdyn представляет собой наклон линии, проведенной между точками кон­ца вдоха (А) и конца выдоха (В) па петле

Рис. 2-22. Динамическая рас­тяжимость (компласнс; Cdyn) н двухкомпонентной модели легких. (А) Сопротивление HI I и растяжимость обеих еди-ниц одинаковы; вентиляция каждой единицы одна и та же при любой частоте дыхания. (Б) Сопротивление ВП одной единицы повышено, Н резуль­тате, при высокой частоте ды­хания недостаточность време­ни для опорожнения и напол­нения единицы с обструкцией приводит к меньшему измене­нию ее объема при данном из­менении давления для систе­мы в целом. Поэтому Cdyn снижается. Аналогичный ре­зультат отмечается при увели­чен ии растяжимости одной единицы

больных с обструктивными поражениями легких, включая так называемую болезнь "мелких дыхательных путей" у курильщиков, вышеуказанное отношение падает с увеличением частоты дыхания.

В предшествующих разделах рассмотрены статические и динамические меха­нические факторы, определяющие работу, необходимую для обеспечения движе­ния воздуха внутрь легких и обратно. В последнем разделе главы изложена концеп­ция работы дыхания, объединяющая эти факторы в единое целое.