|
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
|