Работа дыхания

Когда дыхательные мышцы развивают силу, приводящую в движение легкие и грудную стенку, выполняется определенная работа. Эта работа может быть выраже­на как функция давления и объема:

Рис. 2-23. Зависимость растя­жимости от частоты дыхания при обструктивиой болезни легких. Cdyn выражается в процентах от Cstat при различ­ной частоте дыхания у здоро­вых людей (пунктирная линия) и больных бронхиальной аст­мой (сплошная линия). В от­личие от здоровых людей у больных обнаруживается паде­ние Cdyn/Cslat с учащением дыхания, то есть зависимость растяжимости от частоты ды­хания (Из: Woolcock Л. J., Vincent N. J., Macklcm P. T. Frequency dependence of compliance as a test tor obstruction in the small airways. J. Clin. Invest. 48: 1100, 1969.)

Рис. 2-24. Работа дыхания. Анализ кривой давление-объем позволяет определить работу по преодолению плас­тических (площадь OAFCDO) и резистивных сил (площадь ЛВСЕА) во время каждого дыхательного цикла. (Из: West.). В. Work of breathing. In: Respiratory Physiology: The Essentials. 4th eel. Baltimore: Williams & Wilkins, 1990: 112.)

W-JPAV, [2-15]

где: W — работа,

P — давление,

AV — изменение объема легких.

Во время вдоха внутриплевральное давление падает, и объем легких становится выше FRC. Работа представляет собой произведение давления и объема (рис. 2-24). Из этого следует, что работа, затраченная на наполнение легких, представлена пло­щадью трапецоида OABCDO. Она состоит из двух компонентов: один необходим для преодоления эластических сил и представлен площадью OAECDO; другой -для преодоления сопротивления дыхательных путей (и вязкости ткани) и представ­лен площадью АВСЕА. Работа выдоха показана площадью AECFA. Поскольку пос­ледняя находится внутри площади OAECDO, эта работа выполняется за счет энер­гии, накопленной эластической паренхимой легких в процессе растяжения во время вдоха.

Работа дыхания возрастает при сниженной растяжимости легких, как при фиб­розе легких (площадь OAECDO увеличена), или при росте сопротивления ВП, как при бронхиальной астме (увеличивается площадь АВСЕА). В условиях клиники работа дыхания может быть измерена во время механической вентиляции у пациен­та, которому ввели миорелаксанты.

Избранная литература

Grippi M. A., Metzger L. F., Krupinski A. V., Fishman A. P. Pulmonary function testing. In: Fishman A. P., ed. Pulmonary Diseases and Disorders. 2nd ed. New York: McGraw-Hill, 1988: 2469-2521.

Hyatt R. F., Schilder D. P., Fry D. L. Relationship between maximal expiratory flow and degree of lung inflation. J.Appl. Physiol. 13:331-336,1958.

Mead J., Turner J. M., Macklem P. Т., Little J. B. Significance of the relationship between lung recoil and maximum expiratory flow. f. Appl. Physiol. 22:95-108, 1967.

Pride N. В., Permutt S., Riley R. L, Bromberger-Barnea B. Determinants of maximal expiratory flow from the lungs. J. Appl. Physiol. 23: 646-662,1967.

Roussos C., Macklem P. T. The respiratory muscles. N. Engl. J. Med. 307: 786-797, 1982.

Woolcock A. J., Vincent N. J., Macklem P. T. Frequency dependence of compliance as a test for obstruction in the small airways. J. Clin. Invest. 48:1097-1106,1969.