Плеврално налягане (пукнатина)
Бели дробове и стени гръдна кухинапокрита със серозна мембрана - плевра. Между листата на висцералната и париеталната плевра има тясна (5-10 микрона) празнина, съдържаща серозна течност, подобна по състав на лимфата. Белите дробове са постоянно разтегнати.
Ако игла, свързана с манометър, е поставена в плевралната пукнатина, може да се установи, че налягането в нея е под атмосферното. Отрицателното налягане в плевралната фисура се дължи на еластичното сцепление на белите дробове, тоест постоянното желание на белите дробове да намалят обема си. В края на спокойно издишване, когато почти всички дихателни мускули са отпуснати, налягането в плевралната фисура (PPl) е приблизително 3 mm Hg. Изкуство. Налягането в алвеолите (Па) по това време е равно на атмосферното. Разлика Pa - - PPl = 3 mm Hg. Изкуство. се нарича транспулмонално налягане (P1). По този начин налягането в плевралната пукнатина е по -ниско от налягането в алвеолите от количеството, създадено от еластичното сцепление на белите дробове.
При вдишване, поради свиването на вдишващите мускули, обемът на гръдната кухина се увеличава. Налягането в плевралното пространство става по -отрицателно. До края на тих дъх той намалява до -6 mm Hg. Изкуство. Поради увеличаването на белодробното налягане белите дробове се разширяват, обемът им се увеличава поради атмосферния въздух. Когато вдишващите мускули се отпуснат, еластичните сили на разтегнатите бели дробове и стените коремна кухинанамалява транспулмоналното налягане, белодробният обем намалява - настъпва издишване.
Механизмът на промени в обема на белите дробове по време на дишането може да бъде демонстриран с помощта на модела на Donders.
При дълбок дъхналягането в плевралната фисура може да спадне до -20 mm Hg. Изкуство.
По време на активно издишване това налягане може да стане положително, но въпреки това да остане под налягането в алвеолите поради размера на еластичното сцепление на белите дробове.
При нормални условия в плевралната цепнатина няма газ. Ако въведете определено количество въздух в плевралната пукнатина, той постепенно ще се разтвори. Поглъщането на газове от плевралната пукнатина се дължи на факта, че в кръвта на малки вени на белодробната циркулация напрежението на разтворените газове е по -ниско, отколкото в атмосферата. Натрупването на течност в плевралната пукнатина се предотвратява от онкотичното налягане: в плевралната течност съдържанието на протеин е много по -ниско, отколкото в кръвната плазма. Сравнително ниското хидростатично налягане в съдовете на белодробната циркулация също е важно.
Еластичните свойства на белите дробове. Еластичното сцепление на белите дробове се дължи на три фактора:
1) повърхностното напрежение на течния филм, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите; 2) еластичността на тъканта на стените на алвеолите поради наличието на еластични влакна в тях; 3) тонусът на бронхиалните мускули. Премахването на силите на повърхностното напрежение (запълване на белите дробове с физиологичен разтвор) намалява еластичното сцепление на белите дробове с 2/3. Ако вътрешната повърхност на алвеолите е покрита с воден разтвор, повърхността
напрежението ще трябва да бъде 5-8 пъти по-голямо. При такива условия би имало пълно срутване на някои алвеоли (ателектаза) с преразтягане на други. Това не се случва, защото вътрешната повърхност на алвеолите е облицована с вещество с ниско повърхностно напрежение, така нареченото повърхностно активно вещество. Подплатата е с дебелина 20-100 nm. Състои се от липиди и протеини. Повърхностноактивното вещество се образува от специални клетки на алвеолите - тип II пневмоцити. Повърхностноактивното фолио има забележително свойство: намаляването на размера на алвеолите е придружено от намаляване на повърхностното напрежение; това е важно за стабилизиране на състоянието на алвеолите. Образуването на повърхностно активно вещество се засилва от парасимпатиковите влияния; след прерязване на блуждаещите нерви, той се забавя.
Количествено еластичните свойства на белите дробове обикновено се изразяват с т. Нар. Разтегливост: където D V1 е промяната в обема на белите дробове; DR1 - промяна в транспулмоналното налягане.
При възрастни това е приблизително 200 ml / cm вода. Изкуство. При кърмачета разтегливостта на белите дробове е много по -ниска - 5-10 ml / cm вода. Изкуство. Този индикатор се променя с белодробни заболявания и се използва за диагностични цели.
Белите дробове са разположени в геометрично затворена кухина, образувана от стените гръден коши диафрагмата. От вътрешната страна гръдната кухина е облицована с плевра, състояща се от два листа. Единият лист е в непосредствена близост до гърдите, а другият към белите дробове. Между листовете има пространство, подобно на цепка, или плеврална кухина, пълна с плеврална течност.
Гръдният кош в утробата и след раждането расте по -бързо от белите дробове. В допълнение, плевралните листове са силно абсорбиращи. Следователно, в плевралната кухина се установява отрицателно налягане. И така, в алвеолите на белите дробове налягането е равно на атмосферното налягане - 760, а в плевралната кухина - 745-754 mm Hg. Изкуство. Тези 10-30 мм осигуряват разширяване на белите дробове. Ако пробиете гръдната стена, така че въздухът да навлезе в плевралната кухина, белите дробове незабавно се сриват (ателектаза). Това ще се случи, защото налягането на атмосферния въздух върху външната и вътрешната повърхност на белите дробове ще бъде равно.
Белите дробове в плевралната кухина винаги са в донякъде разтегнато състояние, но по време на вдишване разтягането им се увеличава рязко и намалява при издишване. Това явление е добре демонстрирано от модела, предложен от Donders. Ако вземете бутилка, която съответства по обем на размера на белите дробове, първо ги поставете в тази бутилка и вместо дъното разтегнете гумен филм, който действа като диафрагма, тогава белите дробове ще се разширяват при всяко издърпване на гумата дъно. Съответно величината на отрицателното налягане в бутилката ще се промени.
Отрицателното налягане може да бъде измерено чрез поставяне на инжекционна игла, свързана с живачен манометър в плевралното пространство. При големите животни той достига 30-35 при вдишване, а при издишване намалява до 8-12 mm Hg. Изкуство. Колебанията на налягането по време на вдишване и издишване влияят върху движението на кръвта през вените, разположени в гръдната кухина. Тъй като стените на вените са лесно разтегливи, към тях се предава отрицателно налягане, което допринася за разширяването на вените, запълването им с кръв и връщането на венозна кръв в дясното предсърдие; при вдишване притокът на кръв към сърцето се увеличава .
Видове дишане. При животните има три вида дишане: реберно или гръдно, - при вдишване преобладава свиването на външните междуребрени мускули; диафрагмен, или коремен, - разширяването на гръдния кош става главно поради свиването на диафрагмата; eebero -abdominal - вдишването се осигурява еднакво от междуребрените мускули, диафрагмата и коремните мускули. Последният вид дишане е характерен за селскостопанските животни. Промяната в типа дишане може да показва заболяване на гръдния кош или коремните органи. Например, при заболяване на коремните органи преобладава реберният тип дишане, тъй като животното защитава болните органи.
Витален и общ белодробен капацитет. В покой големите кучета и овце издишват средно 0,3-0,5 коня
5-6 литра въздух. Този том се нарича вдишване на въздух.При този обем кучетата и овцете могат да вдишат още 0,5-1, а конете -10-12 литра - допълнителен въздух.След нормално издишване животните могат да издишат приблизително същото количество въздух - резервен въздух.По този начин, при нормално, плитко дишане при животни, гръдният кош не се разширява до максималната граница, а е на определено оптимално ниво; ако е необходимо, обемът му може да се увеличи поради максималното свиване на вдишващите мускули. Дихателни, допълнителни и резервни обеми въздух са жизнената способност на белите дробове.При кучета е така 1.5 -3 л, коне -26-30, големи говеда- 30-35 литра въздух. При максимално издишване все още остава малко въздух в белите дробове, този обем се нарича остатъчен въздух.Жизнената способност на белите дробове и остатъчният въздух са общ капацитет на белите дробове.Стойността на жизнения капацитет на белите дробове може значително да намалее при някои заболявания, което води до нарушаване на газообмена.
Определянето на жизнената способност на белите дробове е от голямо значение за изясняване на физиологичното състояние на организма при здраве и болест. Тя може да бъде определена с помощта на специален апарат, наречен воден спирометър (апарат "Spiro 1-B"). За съжаление, тези методи са трудни за прилагане в производствена среда. При лабораторни животни жизнената способност се определя под анестезия, чрез вдишване на смес с високо съдържание на CO2. Максималната стойност на издишване съответства приблизително на жизнения капацитет на белите дробове. Жизнената способност варира в зависимост от възрастта, производителността, породата и други фактори.
Белодробна вентилация След спокойно издишване в белите дробове остава резервен или остатъчен въздух, наричан още алвеоларен въздух. Около 70% от вдишания въздух влиза директно в белите дробове, останалите 25-30% не участват в газообмена, тъй като той остава в горната част респираторен тракт... Обемът на алвеоларния въздух при конете е 22 литра. Тъй като при спокойно дишане конят вдишва 5 литра въздух, от които само 70%или 3,5 литра влизат в алвеолите, то при всяко вдишване само 1/6 част от въздуха се вентилира в алвеолите (3,5: 22). е наречен коефициент на белодробна вентилация,а количеството въздух, преминаващо през белите дробове за 1 мин, е минутен обем на белодробна вентилация.Минутният обем е променлива стойност, в зависимост от честотата на дишането, жизнената способност на белите дробове, интензивността на работа, естеството на диетата, патологично състояниебелите дробове и други фактори.
Дихателните пътища (ларинкс, трахея, бронхи, бронхиоли) не участват директно в газообмена, поради което се наричат вредно пространство.Те обаче са от голямо значение в процеса на дишане. В лигавицата на носните проходи и горните дихателни пътища има серозно-лигавични клетки и ресничест епител. Слузта улавя прах и овлажнява дихателните пътища. Ресничестият епител, с движенията на косъмчетата, помага за отстраняване на слуз с частици прах, пясък и други механични примеси в областта на назофаринкса, откъдето се изхвърля. Горните дихателни пътища съдържат много чувствителни рецептори, чието дразнене причинява защитни рефлекси, например кашлица, кихане и хъркане. Тези рефлекси допринасят за отстраняването на прахови частици, храна, микроби и токсични вещества от бронхите, които са опасни за тялото. Освен това, поради обилното кръвоснабдяване на лигавицата на носните проходи, ларинкса, трахеята, вдишваният въздух се затопля.
Обемът на белодробната вентилация е малко по -малък от количеството кръв, преминаващо през белодробната циркулация за единица време. В областта на върха на белите дробове алвеолите се вентилират по -малко ефективно, отколкото в основата в съседство с диафрагмата. Следователно, в областта на върха на белите дробове, вентилацията относително преобладава над кръвния поток. Наличието на вено-артериални анастомози и намалено съотношение на вентилация към притока на кръв в определени части на белите дробове е основната причина за по-ниското напрежение на кислорода и по-високото напрежение на въглеродния диоксид в артериалната кръв в сравнение с парциалното налягане на тези газове в алвеоларния въздух.
Състав на вдишван, издишан и алвеоларен въздух.От атмосферния въздух се съдържат 20,82% кислород, 0,03% въглероден диоксид и 79,03% азот. Въздухът в сградите за добитък обикновено съдържа повече въглероден диоксид, водни пари, амоняк, сероводород и др. Количеството кислород може да бъде по -малко, отколкото в околния въздух.
Издишаният въздух съдържа средно 16,3% кислород, 4% въглероден диоксид, 79,7% азот (тези цифри са дадени като сух въздух, тоест минус водни пари, които са наситени с издишан въздух). Съставът на издишания въздух е нестабилен и зависи от скоростта на метаболизма, обема на белодробната вентилация, температурата на околния въздух и др.
Алвеоларният въздух се различава от издишания с високо съдържание на въглероден диоксид - 5,62% и по -малко кислород - средно 14,2-14,6, азот - 80,48%. Издишаният въздух съдържа въздух не само на алвеолите, но и на "вредното пространство", където има същия състав като атмосферното.
Азотът не участва в газообмена, но процентът му във вдишания въздух е малко по -нисък, отколкото в издишания и алвеоларен въздух. Това се дължи на факта, че обемът на издишания въздух е малко по -малък от този на вдишвания.
Максимално допустимата концентрация на въглероден диоксид в дворове за говеда, конюшни, телета е 0,25%; но вече 1% C 0 2 причинява забележим задух, а белодробната вентилация се увеличава с 20%. Нивата на въглероден диоксид над 10% са фатални.
Механизъм на възникване отрицателно налягане в плевралната кухинаможе да се изясни с помощта на модифициран .
Ако изберете бутилка с такъв размер, който съответства на размера на гърдите на животното, и след като поставите дробовете му в тази бутилка, изсмучете въздух от него, тогава белите дробове ще заемат почти целия му обем. В този случай налягането в процепното пространство между стената на бутилката и белите дробове ще стане малко по-ниско от атмосферното. Това е така, защото разтегнатата еластична тъкан на белите дробове има тенденция да се свива. Силата, при която еластичната тъкан на белия дроб се компресира - т. Нар. Еластично издърпване на белодробната тъкан - противодейства на атмосферното налягане.
Явленията, които се срещат в описаната версия на модела на Donders, точно съответстват на тези, които съществуват при нормални физиологични условия по време на вдишване и издишване. Белите дробове в гръдния кош винаги са опънати, а разтягането на белодробната тъкан се увеличава по време на вдишване и намалява при издишване. Това е причината отрицателно налягане в плевралната кухинаи увеличаването му при вдъхновение и намаляване при издишване. Фактът, че белите дробове наистина са постоянно разтегнати, може да се види, ако гръдната кухина се отвори: белите дробове веднага ще се срутят поради еластичното сцепление и ще заемат около ⅓ от гръдната кухина.
Разтягането на белодробната тъкан зависи от факта, че атмосферното налягане действа върху белите дробове само отвътре през дихателните пътища и не им действа отвън поради упоритостта на гръдната стена. Следователно белите дробове са в гръдната кухина под едностранно налягане, което, разтягайки ги, плътно притиска гръдната стена, така че да запълни цялата плеврална кухина, следите от която остават само под формата на тясна плеврална пукнатина, съдържаща тънка слой от серозна течност.
Силата на атмосферното налягане се изразходва до известна степен за преодоляване на еластичното сцепление на белите дробове. Следователно повърхността на белите дробове се притиска към гръдната стена с по -малка сила от стойността на атмосферното налягане. В резултат на това налягането в плевралната пукнатина, дори по време на издишване, е по -малко от атмосферното от размера на еластичното сцепление на белите дробове, тоест с около 6 mm Hg. Изкуство.
Еластичното сцепление на белите дробове се дължи на два фактора:
наличието на голям брой еластични влакна в стената на алвеолите,
повърхностно напрежение на алвеоларната стена.
Още през 1929 г. Neyergard показа, че около ⅔ еластичното сцепление на белите дробове зависи от повърхностното напрежение на алвеоларната стена. Това е в съответствие с новите данни, показващи, че белите дробове, след разрушаването на еластичната им тъкан от ензима еластин, запазват своите еластични свойства.
Тъй като силите на повърхностното напрежение може да не са еднакви в различните алвеоли, възможно е някои от тях да паднат и да се слепят по време на издишване поради факта, че други алвеоли остават опънати. Това обаче не се случва поради факта, че вътрешната повърхност на алвеолите е покрита с неразтворим във вода, тънък мономолекулен филм от вещество, наречено сурфактан (от английската дума повърхност). Сурфактанът има ниско повърхностно напрежение и предотвратява пълното срутване на алвеолите, стабилизирайки техния размер. Ако новороденото отсъства, белите дробове не се разширяват (ателектаза). Сурфактанът е алфа лецитин. Предполага се, че се образува в митохондриите на клетките на алвеоларния епител. След отрязване на двата блуждаещи нерва производството му се инхибира.
Измерването на интраплевралното налягане при новородено показва, че по време на издишване то е равно на атмосферното налягане и става отрицателно само при вдишване.
Появата на отрицателно налягане в плевралната фисура се обяснява с факта, че гръдният кош на новороденото расте по -бързо от белите дробове, поради което белодробната тъкан е подложена на постоянно (дори в положение на издишване) разтягане. При създаването на отрицателно налягане в плевралната цепнатина също е важно плевралните листа да имат висока абсорбционна способност. Следователно, газът, въведен в плевралната кухина, се абсорбира след известно време и отрицателното налягане се възстановява в плевралната кухина. По този начин има механизъм, който активно поддържа отрицателното налягане в плевралната пукнатина.
Отрицателното налягане в гръдната кухина е от голямо значение за движението на кръвта по вените. Стените на големите вени, разположени в гръдната кухина, са лесно разтегливи и поради това отрицателното налягане в плевралната кухина се предава на тях. Отрицателното налягане в кухата вена е спомагателен механизъм, който улеснява връщането на кръв към дясното сърце. Ясно е, че с увеличаване на отрицателното налягане по време на вдишване, притокът на кръв към сърцето също се увеличава. Напротив, при натоварване и кашляне интраторакалното налягане се повишава толкова много, че венозното връщане на кръвта може рязко да намалее.
В плевралната кухина има три отделни серозни торбички - един от тях съдържа сърцето, а другите два съдържат белите дробове. Серозната мембрана на белия дроб се нарича плевра. Състои се от два листа:
Висцерална, - висцералната (белодробна) плевра плътно покрива белия дроб, навлиза в жлебовете му, като по този начин отделя лобовете на белия дроб един от друг,
Теменна - париетална (париетална) плевра очертава вътрешността на стената на гръдната кухина.
В областта на белодробния корен висцералната плевра преминава в париеталната плевра, като по този начин образува затворено пространство, подобно на цепка - плевралната кухина. Вътрешната повърхност на плеврата е покрита с мезотелий и навлажнена с малко количество серозна течност, като по този начин се намалява триенето между плевралните пластове по време на дихателни движения. Налягането в плевралната кухина е по-ниско от атмосферното налягане (взето като нула) с 4-9 mm Hg. Чл., Поради което се нарича отрицателен. (При спокойно дишане интраплевралното налягане е равно на 6-9 mm Hg във фазата на вдишване и 4-5 mm Hg във фазата на издишване; при дълбоко вдишване налягането може да спадне до 3 mm Hg). Интраплевралното налягане възниква и се поддържа в резултат на взаимодействието на гръдния кош с белодробната тъкан поради тяхното еластично сцепление. В същото време еластичното сцепление на белите дробове развива усилие, което винаги се стреми да намали обема на гръдния кош. В допълнение, атмосферният въздух произвежда едностранно (вътрешно) налягане върху белите дробове през дихателните пътища. Гърдите са устойчиви на прехвърляне на въздушно налягане отвън към белите дробове, така че атмосферният въздух, разтягайки белите дробове, ги притиска към париеталната плевра и гръдната стена. Активните сили, развивани от дихателните мускули при дихателни движения, също участват във формирането на крайната стойност на интраплевралното налягане. Също така поддържането на интраплевралното налягане се влияе от процесите на филтрация и абсорбция на плеврална течност (поради активността на мезотелиалните клетки, които също имат способността да абсорбират въздух от плевралната кухина).
Поради факта, че налягането в плевралната кухина е понижено, когато стената на гръдната кухина е наранена с увреждане на париеталната плевра, в нея навлиза околен въздух. Това явление се нарича пневмоторакс. В този случай интраплевралното и атмосферното налягане се изравняват, белият дроб се срутва и дихателната му функция се нарушава (тъй като белодробна вентилацияпри наличие на дихателни движения на гръдния кош и диафрагмата става невъзможно)
Съществуват следните видове пневмоторакс: затворен, - възниква, когато висцералната (например със спонтанен пневмоторакс) или висцералната и париеталната плевра (например, когато белия дроб е наранен от фрагмент от ребро), без да проникне увреждане на гръдния кош стена, - докато въздухът навлиза в плевралната кухина от белия дроб,
Отворен, - възниква с проникваща рана на гръдния кош, - докато въздухът може да навлезе в плевралната кухина както от белия дроб, така и от околната среда,
Напрегнато. - е екстремна проява на затворен пневмоторакс, при спонтанен пневмоторакс се среща рядко, - докато въздухът навлиза в плевралната кухина, но поради клапанния механизъм не се връща, а се натрупва в нея, което може да бъде придружено от изместване на медиастинума и тежки хемодинамични нарушения.
По етиология те се разграничават: спонтанно (спонтанно), - възниква при разкъсване на белодробните алвеоли (туберкулоза, белодробен емфизем);
Травматичен - възниква при увреждане на гръдния кош,
Изкуствен, - въвеждането на въздух или газ в плевралната кухина със специална игла, която причинява компресия на белия дроб, - се използва за лечение на туберкулоза (причинява срутване на кухината поради компресия на белия дроб).
Белите дробове са постоянно в гръдната кухина в разтегнато състояние. Образува се в резултат на съществуването на плевралната кухина и наличието на отрицателно налягане в нея.
Плевралната кухина се образува, както следва: белите дробове и стените на гръдната кухина са покрити със серозна мембрана - плевра... Между листата на висцералната и париеталната плевра има тясна (5-10 микрона) празнина, образува се кухина, съдържаща серозна течност, която по състав е подобна на лимфата. Тази течност има ниска концентрация на протеини, което причинява ниско онкотично налягане в сравнение с кръвната плазма. Това обстоятелство предотвратява натрупването на течност в плевралната кухина.
Налягането в плевралната кухина е под атмосферното налягане, което се определя като отрицателно налягане. Дължи се на еластичното сцепление на белите дробове, т.е. постоянното желание на белите дробове да намалят обема си. Налягането в плевралната кухина е по -ниско от алвеоларното от стойността, създадена от еластичното сцепление на белите дробове: R pl = R alv - R e.t.l. ... еластичното сцепление на белите дробове се дължи на три фактора:
1) Повърхностно напрежениефилм от течност, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите - повърхностно активно вещество. Това вещество има ниско повърхностно напрежение. Повърхностноактивното вещество се образува от пневмоцити тип II и се състои от протеини и липиди. Има свойството да намалява повърхностното напрежение на алвеоларната стена, като същевременно намалява размера на алвеолите. Това стабилизира състоянието на стената на алвеолите при промяна на обема им. Ако повърхността на алвеолите е покрита със слой воден разтвор, тогава това би увеличило повърхността на опън с 5-8 пъти. При такива условия е имало пълен колапс на някои алвеоли (ателектаза) с преразтягане на други. Наличието на сърфактант предотвратява развитието на такова белодробно състояние в здраво тяло.
2) Еластичността на тъканта на стените на алвеолитекоито имат еластични влакна в стената.
3) Тонусът на бронхиалните мускули.
Еластичното сцепление на белите дробове определя еластичните свойства на белите дробове. Обичайно е количествено да се изразяват еластичните свойства на белите дробове разширяемостбелодробна тъкан С :
където ∆ V - увеличаване на обема на белите дробове при разтягане (в ml),
∆Р- промяна в транспулмоналното налягане по време на разтягане на белите дробове (в cm H2O).
При възрастни C е равно на 200 ml / cm вода. Изкуство, при новородени и кърмачета - 5-10 ml / cm вода. Изкуство. Този показател (намаляването му) се променя при белодробни заболявания и се използва за диагностични цели.
Плевралното налягане се променя с динамиката на дихателния цикъл. В края на спокойно издишване налягането в алвеолите е равно на атмосферното, а в плевралната кухина - 3 mm Hg. Изкуство. Разликата P alv - P pl = P l се нарича транспулмоналенналягане и е равно на +3 mm Hg. Изкуство. Именно това налягане поддържа опънатото състояние на белите дробове в края на издишването.
При вдишване, поради свиване на вдишващите мускули, обемът на гръдния кош се увеличава. Плевралното налягане (P pl) става по -отрицателно - до края на спокойно вдъхновение, то е равно на –6 mm Hg. Чл., Транспулмоналното налягане (P l) се увеличава до +6 mm Hg, в резултат на което белите дробове се разширяват, обемът им се увеличава поради атмосферния въздух.
При дълбоко вдишване P pl може да падне до -20 mm Hg. Изкуство. По време на дълбоко издишване това налягане може да стане положително, но въпреки това остава под налягането в алвеолите от количеството налягане, създадено от еластичното сцепление на белите дробове.
Ако малко количество въздух влезе в плевралната пукнатина, белият дроб частично се срутва, но вентилацията му продължава. Това състояние се нарича затворен пневмоторакс. След известно време въздухът от плевралната кухина се всмуква и белият дроб се изправя (Изсмукването на газове от плевралната кухина се дължи на факта, че напрежението на разтворените газове в кръвта на малките вени на белодробната циркулация е по -ниско, отколкото в атмосферата).
