Сопротивление воздухоносных путей
Как отмечалось, движущее давление, рассчитанное как разница между альвеолярным давлением и давлением в ротовой полости при открытой голосовой щели, является одной из двух главных переменных, определяющих объемную скорость потока; другой является сопротивление ВП (Raw). Главным компонентом сопротивления ВП является фрикционное сопротивление, оказываемое стенками трахе-обронхиального дерева.
Сопротивление ВП распределяется в дыхательной системе неравномерно. У взрослого, спокойно дышащего с закрытым ртом человека нос оказывает около 50% общего сопротивления. При дыхании через рот на глотку и гортань приходится около 25% общего сопротивления; во время физической нагрузки эта величина может увеличиваться до 50%. 11а долю внутригрудных крупных ВП - трахеи, долевых и сегментарных бронхов - приходится 80% остающегося сопротивления, остальные 20% падают на мелкие ВП с диаметром менее 2 мм. Распределение сопротивления ВП показано па рис. 2-13. Хотя площади поперечного сечения каждого из периферических ВП малы, их огромное количество дает большую площадь общего поперечного сечения и меньшее сопротивление.
Сопротивление ВП или, как принято в клинике, их проводимость (Gaw, величина обратная сопротивлению) определяют несколько факторов. Одним из важных является объем легких. При более высоком объеме легких их паренхима оказывает большее растягивающее действие на ВП. В результате этого площадь поперечного сечения каждого из ВП увеличивается. Большая площадь поперечного сечения приводит к снижению сопротивления. Это отношение представлено на рис. 2-14.
Дополнительные факторы, которые определяют сопротивление ВП, включают их длину, тонус гладкой мускулатуры и физические свойства (плотность и вязкость) газов, проходящих по ВП. В клинике используют то обстоятельство, что сопротивление зависит от плотности газа. Пациентам с обструктивной патологией верхних дыхательных путей дают дышать смесью, состоящей из 80% гелия и 20% кислорода. Поскольку эта газовая смесь менее плотная, чем воздух, сопротивление верхних дыхательных путей, имеющих обструкцию, снижается.
Нормальное сопротивление ВП у взрослых при FRC равно примерно 15 см вод. ст./л/с. При патологии легких несколько механизмов вызывают увеличение сопротивления. Например, сокращение гладкой мускулатуры бронхов приводит к сужению ВП и увеличению Raw при бронхиальной астме. Отек бронхиальной слизистой и чрезмерная секреция увеличивают Raw у больных хроническим бронхитом. При эмфиземе утрата тканями эластичности и снижение растягивающего действия легочной паренхимы на ВП уменьшает их просвет и увеличивает Raw. Наконец, новообразования, закупоривающие ВП (например, при бронхогенной карциноме), также увеличивают Raw.
Важным положением является то, что величины многих физических факторов, определяющих сопротивление ВП и объемную скорость воздушного потока, различны в инспираторпую и экспираторную фазу дыхательного цикла. Волее того, ограничения максимальных скоростей экспираторного потока наблюдаются даже в здоровых легких. Понимание физиологической основы ограничения экспираторного потока весьма важно и требует анализа нескольких проблем: петля поток-объем, изообъемная кривая давление-поток, кривая максимальный поток-статическая отдача и теория точки равного давления.