|
ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЕ-ОБЪЕМ ЛЁГКИХ В ДИНАМИКЕ [ pressure-volume relationship of lungs in dynamics ] Исследование переменных, описывающих поведение системы, отношений этих переменных в статике и в динамике является основой для познания этих систем и для использования полученных знаний на практике для коррекции управления в этих системах в норме и при патологии. Давление в различных частях аппарата внешнего дыхания и объёмы лёгких во время цикла дыхания - это главные переменные внешнего дыхания. Описание этих переменных, описание отношений между этими переменными может относиться к статике (простейший случай) и к динамике. Статика аппарата внешнего дыхания описывает пременные и отношения между ними в условиях отсутствия естественных дыхательных движений. Динамика аппарата внешнего дыхания может рассматривать два типа задач.
(а) Описание физиологических пременных системы и процессов - зависимости физиологических переменных от времени в условиях естественных дыхательных движений. В частности, это может быть описание синхронных процессов изменения давления и объёмов во время цикла дыхательных движений.
(б) Описание взаимоотношений между физиологическими переменными (давление, объёмы) в условиях естественных дыхательных движений. Рассмотрим решение этой задачи.
При дыхательных движениях сила сокращений дыхательных мышц затрачивается на преодоление сопротивления внешнему дыханию. Сопротивление внешнему дыханию имеет две компоненты: эластическое сопротивление внешнему дыханию (~90%) и неэластическое сопротивление внешнему дыханию (~10%). Эластическое сопротивление внешнему дыханию обусловлено эластичностью аппарата внешнего дыхания. Эластичность - это наличие упругости и жёсткости. Свойство противоположное эластичности - податливость. Свойство противоположное упругости - растяжимость. Свойство противоположное жесткости - пластичность.
|
Схема. Зависимости давление-объём лёгких.
Модификация: Puper J. Physiologie der Atmung. In: Gauer O.H., Kramer K., Jung R. Physiologie des Menschen, Bd. 6, Atmung München-Berlin-Wien, Urban und Schwarzenberg, 1975.
|
 |
|
Если бы сокращению дыхательных мышц при вдохе противодействовало только эластическое сопротивление, то при нормальном дыхании объём лёгких и внутриплевральное давление находились бы в линейных отношениях (схема, кривая красного цвета, средний участок линейности). Эта абстрактная ситуация иллюстрируется графиком на левой трети (1 ) приведенной слева схемы, описывающей зависимость давление-объём. Точка А на всех трёх графиках схемы обозначает начало вдоха (линия красного цвета), точка B - начало выдоха (линия зеленого цвета). Путь от точки A до точки B и обратно - прямая линия (пунктир).
Реально кроме эластического сопротивления вентиляции лёгких существует еще и неэластическое сопротивление вентиляции. Общее сопротивление вентиляции - есть алгебраическая сумма этих
составляющих. Отсюда, реально внутриплевральное давление при нормальном (спокойном) вдохе будет больше, чем в предыдущей абстрактной ситуации. Зависимость давление-объём в процессе нормального вдоха будет описываться линией красного цвета на среднем графике (2 ) схемы. Это нелинейная зависимость, отличающаяся от абстрактной ситуации (пунктир). Реально зависимость давление-объём в процессе нормального выдоха будет описываться линией зелёного цвета на среднем графике (2 ) схемы. Это тоже нелинейная зависимость отличающаяся от абстрактной ситуации (пунктир).
Еще отчетливее будут видны различия от абстрактной ситуации при глубоком и быстром дыхании (правый график 3 схемы ). При увеличении скорости потока воздуха по дыхательным путям сопротивление дыхательных путей вентиляции лёгких будет иметь большее значение, чем при спокойном дыхании.
Работа дыхания (work of breathing, WB).
Работа, совершаемая дыхательными мышцами для преодоления сопротивления вентиляции лёгких с точки зрения физики равна произведению давления на объём. Для графиков этим произведениям соответствуют площади. В частности, площадь, окрашенная на графиках лиловым цветом соответствует работе дыхательных мышц по преодолению эластического сопротивления вентиляции лёгких. Площади, заштрихованные горизонтальными линиями - работа по преодолению неэластического сопротивления вентиляции лёгких. В частности, площадь ABIA - работа, совершаемая при преодолении неэластического сопротивления на вдохе. Аналогично, площадь ABEA (на графике 3 - площадь АEE1E2A) - работа, совершаемая при преодолении неэластического сопротивления на выдохе.
Площадь ABCA (треугольник лилового цвета) - это потенциальная энергия растянутых лёгких, обусловленная их эластичностью (упругостью). На графике (2 ) нормального дыхания площадь АBEA меньше площади ABCA. Разница - это энергия, которая может быть использована для осуществления нормального выдоха без участия дыхательных мышц. Отсюда, нормальный выдох пассивен.
При интенсивном (частом и глубоком) дыхании необходимо преодолевать дополнительное сопротивление вентиляции. На это затрачивается работа вспомогательных дыхательных мышц. Этой работе на графике соответствует площадь АE1E2A (заштрихованная область между осью ординат и линией зеленого цвета).
См.: Система дыхания: Cловарь,
Система дыхания: Литература. Иллюстрации,
Управление в системе дыхания: Литература. Иллюстрации,
Показатели деятельности системы дыхания.
|
«Я У Ч Е Н Ы Й И Л И . . . Н Е Д О У Ч К А ?»
Т Е С Т В А Ш Е Г О И Н Т Е Л Л Е К Т А
Предпосылка:
Эффективность развития любой отрасли знаний определяется степенью соответствия методологии познания - познаваемой сущности.
Реальность:
Живые структуры от биохимического и субклеточного уровня, до целого организма являются вероятностными структурами. Функции вероятностных структур являются вероятностными функциями.
Необходимое условие:
Эффективное исследование вероятностных структур и функций должно основываться на вероятностной методологии (Трифонов Е.В., 1978,..., ..., 2015, …).
Критерий: Степень развития морфологии, физиологии, психологии человека и медицины, объём индивидуальных и социальных знаний в этих областях определяется степенью использования вероятностной методологии.
Актуальные знания: В соответствии с предпосылкой, реальностью, необходимым условием и критерием...
...
о ц е н и т е с а м о с т о я т е л ь н о:
— с т е п е н ь р а з в и т и я с о в р е м е н н о й н а у к и,
— о б ъ е м В а ш и х з н а н и й и
— В а ш и н т е л л е к т !
|
♥ Ошибка? Щелкни здесь и исправь ее! Поиск на сайте E-mail автора (author): tryphonov@yandex.ru
|