Вентиляция легких
Под вентиляцией легких понимают смену воздуха, которая осуществляется благодаря периодическим изменениям объема грудной полости.
Во время вдоха – инспирации – происходит увеличение объема грудной полости, во время выдоха – экспирации – наблюдается уменьшение объема. Дыхательный цикл состоит из фазы вдоха и выдоха.
Атмосферный воздух во время вдоха поступает в легкие чрез воздухоносные пути, а во время выдоха часть воздуха уходит из дыхательных путей.
Объем грудной полости изменяется в результате сокращения дыхательных мышц:
- инспираторные мышцы при сокращении обеспечивают увеличение объема грудной полости, сопровождают вдох;
- экспираторные мышцы при сокращении приводят к уменьшению объема грудной полости, сопровождают глубокий активный выдох.
Во время спокойного дыхания выдох происходит пассивно, в результате эластической энергии, аккумулированной во время вдоха.
Дыхательные мышцы
Инспираторные мышцы:
- Диафрагма. Образована поперечнополосатой мышечной тканью. Верхняя часть диафрагмы, включая и сухожильный центр при сокращении ее наружных частей, смещается вниз. Органы брюшной полости, неспособные к сжатию, отодвигаются вниз и в разные стороны, при этом растягивая стенки брюшной полости. Во время спокойного вдоха происходит опускание купола диафрагмы примерно на 1,5 см, в результате чего увеличивается вертикальный размер грудной полости.
- Наружные косые межреберные и межхрящевые мышцы. Мышечные волокна расположены в косом направлении, поэтому расстояние от прикрепления хрящей к грудине и ребер к позвоночнику больше у нижних ребер грудной клетки. Момент силы для нижнего ребра будет большим. Во время спокойного дыхания происходит возбуждение только межреберных и межхрящевых мышц верхних 3-5 межреберных промежутков. Вследствие подъема ребер смещение вперед грудины и боковых частей ребер в стороны увеличивается.
- Вспомогательные дыхательные мышцы: большая и малая грудные, передняя зубчатая, ромбовидные, трапециевидная, лестничные, поднимающая лопатку. Участвуют в процессе очень глубокого дыхания.
Экспираторные мышцы:
- Мышцы брюшной стенки: поперечная, косые, прямая. При сокращении этих мышц уменьшается объем брюшной полости, давление в ней повышается, через органы брюшной полости распространяется на диафрагму, в результате чего она поднимается.
- Внутренние косые межреберные мышцы сближают латеральные края ребер и опускают ребра.
- Вспомогательные мышцы – мышцы, сгибающие позвоночник.
Упругие свойства легких
Легкие обладают эластической тягой, что обусловлено следующими причинами:
- Поверхностным натяжением, возникающим на пленке жидкости, которая находится на внутренней поверхности альвеол.
- Упругостью стенок альвеол, в результате присутствия эластических волокон.
- Тонусом бронхиальных мышц.
Если устранить силы поверхностного натяжения легких, то эластическая тяга значительно снизиться.
Внутренняя поверхность альвеол покрыта сурфактантом, который вырабатывается пневмоцитами, специальными альвеолярными клетками. Благодаря пленке сурфактанта при уменьшении размера альвеол происходит понижение поверхностного натяжения.
Упругие свойства легких количественно можно выразить растяжимостью. У взрослых в норме растяжимость составляет 200 мл/см. При заболеваниях легких данный показатель применяется с диагностической целью.
Мертвое пространство
Атмосферный воздух находится в воздухоносных путях и в альвеолах. Воздух дыхательных путей (искл. дыхательные бронхиолы) в газообмене не участвуют.
Анатомическое мертвое пространство – просвет дыхательных путей. Последние порции воздуха при вдохе поступают в мертвое пространство и, не меняя состава, покидают его при выдохе.
Во время спокойного вдоха обновляется только седьмая часть альвеолярного воздуха.
