Дыхательная система: легочная вентиляция, страница 2

  • Сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц
  • Увеличение объема грудной клетки
  • Внутриплевральное давление становится более отрицательным
  • Легкие растягиваются
  • Внутрипульмональное давление становится более отрицательным
  • Воздух входит в легкие

События, происходящие при выдохе

  • Расслабление диафрагмы и наружных межреберных мышц
  • Уменьшение объема грудной клетки
  • Внутриплевральное давление становится менее отрицательным
  • Легкие возвращаются в исходное положение
  • Внутрипульмональное давление становится выше атмосферного
  • Воздух выходит из легких

Другие факторы, изменяющие вентиляцию

  • Сопротивление воздухоносных путей
  • Растяжимость легочной ткани

Сопротивление дыхательных путей

  • Когда воздух идет в легкие, молекулы газа встречают сопротивление, так как ударяются о стенки воздухоносных путей. Поэтому диаметр воздухоносных путей влияет на сопротивление.

  • Сопротивление увеличится, если диаметр бронхиол уменьшится.
  • Когда диаметр уменьшается, сопротивление растет, так как больше молекул газа «сталкиваются» со стенкой воздухоносных путей

Сопротивление дыхательных путей

  • При повышении сопротивления воздухоносных путей поток воздуха уменьшится.
  • Поток воздуха обратно пропорционален сопротивлению.
  • Это отношение показывает уравнение:
  • Поток воздуха = Давление
  • Сопротивление
  • В здоровых легких ход воздуха обычно не встречает значительного сопротивления: воздух легко входит в легкие и выходит из них.

Факторы, изменяющие сопротивление воздухоносных путей

  • Несколько факторов изменяют сопротивление дыхательных путей, изменяя диаметр воздухоносных путей.
  • Они вызывают сокращение и расслабление гладкой мускулатуры стенки воздухоносных путей, главным образом, бронхиол.

Нажмем на нерв

  • При освобождении ацетилхолина из нервных окончаний происходит сокращение гладкой мускулатуры бронхиол.
  • Увеличение сопротивления воздухоносных путей снижает поток воздуха.

Нажмем на пипетку с гистамином

  • Гистамин, освобождающийся при аллергических реакциях, сужает бронхиолы.
  • Это повышает сопротивление воздухоносных путей и уменьшает поток воздуха, затрудняя дыхания.

Нажмем на пипетку с адреналином

  • Адреналин, выбрасываемый мозговым веществом надпочечников, расширяет бронхиолы, снижает сопротивление воздухоносных путей.
  • Это значительно повышает воздушный поток, обеспечивая адекватный газообмен.

Растяжимость легких: их эластичность

  • Легкость, с которой легкие растягиваются, называется растяжимостью. Это свойство определяется 2 факторами:
  • Растяжимостью эластических волокон легких;
  • Поверхностным натяжением альвеол.
  • Шарик, сделанный из тонкой эластичной резины, легко надувается при небольшом давлении, так как имеет высокую растяжимость. Здоровые легкие имеют высокую растяжимость, так как богаты эластической тканью.

Эластичность легких

  • Этот шарик, сделанный из жесткой резины трудно надуть, так как он обладает низкой растяжимостью.
  • Низкая растяжимость легких наблюдается при некоторых патологических состояниях, таких как фиброз, когда в легких увеличивается количество менее растяжимых тканей.

Растяжимость легких: поверхностное натяжение

  • Второй фактор, изменяющий легочную растяжимость – это поверхностное натяжение альвеол.
  • Некоторые недоношенные младенцы не продуцируют сурфактант, поэтому легочная растяжимость у них низкая.
  • Без сурфактанта альвеолы имеют высокое поверхностное натяжение и могут спадаться. Спавшиеся альвеолы не способны к растяжению.
  • Это состояние известно как респираторный дистресс синдром новорожденных.
  • Сурфактант снижает поверхностное натяжение и повышает растяжимость легких.

резюме

  • Мышечные сокращения вызывают изменения объема грудной клетки при дыхании.
  • Изменения объема грудной клетки приводят к изменению внутриплеврального и внутриальвеолярного давления, что позволяет воздуху двигаться от участка с высоким давлением к участку с низким давлением.
  • Сопротивления воздухоносных путей в норме низкое, но воздействие нервных и гуморальных влияний могут изменить диаметр бронхиол, а, следовательно, изменить сопротивление и поток воздуха.
  • Растяжимость легких в норме высока за счет того, что легкие богаты эластической тканью и сурфактант снижает поверхностное натяжение альвеолярной жидкости.