0264

gmbość warstwy surfaktantów, napięcie powierzchniowe się zmniejsza, a tym samym zmniejsza się ciśnienie. Wobec tego zmniejszanie objętości w sposób ciągły może odbywać się w stałej równowadze z ciśnieniem śródpęchcrzykowym, bez obawy zapadnięcia się pęcherzyków.

W świetle powyższych rozważań, prześledźmy jeszcze raz zależność objętościowo--ciśnicniową płuc. W pierwszej fazie inflacji płuca są mało podatne na odkształcenia, potrzebne jest pewne wstępne ciśnienie, tzw. ciśnienie otwarcia, dla przezwyciężenia sil adhezyjnych wielu zapadniętych, zwłaszcza małych pęcherzyków. Ciśnienie to, jak widać z wykresu (ryc. 14.3), wynosi dla płuc odgazowanych około 10³ Pa (7 mm Hg). W następnej flizie objętość rośnie ze wzrostem ciśnienia zrazu nieznacznie, po czym coraz gwałtowniej. Wiąże się z tzw. „rekrutacją” pęcherzyków płucnych. Wpierw napełniają się mniej odporne, ale i mniej liczne pęcherzyki większe, nic przyczyniając się znacznie do wzrostu objętości. Dopiero, gdy napełniać się będą znacznie liczniejsze pęcherzyki małe, objętość wzrasta gwałtownie. Włączenie się w ostatniej fazie inflacji sił sprężystości ograniczy dalszy wzrost objętości. Płuca znowu stają się mało podatne na odkształcenia. Wzrost napięcia powierzchniowego przy rozciąganiu pęcherzyków sprzyja ciągłości zmiany objętości.

W pierwszej fazie deflacji ciśnienie spada gwałtownie przy nieznacznym zmniejszaniu się objętości, płuca nadal są mało podatne na zmiany objętości. To siły naprężeń sprężystych rozciągniętych włókienek białkowych gwałtownie maleją. Opróżnianie pęcherzyków odbywa się powoli, równomiernie. W drugiej fazie deflacji objętość maleje ze zmniejszającym się ciśnieniem, opróżniają się przede wszystkim bardzo liczne pęcherzyki małe. Nie dochodzi jednak do zapadnięcia płuc, gdyż zmniejszające się w miarę zmniejszania się pęcherzyków napięcie powierzchniowe zapewnia ciągłą zmianę objętości, przy ciągłej zmianie ciśnienia.

Dwa zjawiska przemawiają za słusznością wyżej podanych koncepcji funkcjonowania płuc. Jeżeli inflację płuc przeprowadzi się zamiast powietrzem — cieczą, np. roztworem fizjologicznym chlorku sodowego działanie napięcia powierzchniowego zostaje wyeliminowane, pozostaje działanie wyłącznie sił sprężystych płuc. Objętość wzrasta wtedy ze wzrostem ciśnienia zgodnie z krzywą alt (ryc. 14.5), odpowiadającą sprężystym właściwościom tkanki płucnej. Podczas deflacji histereza jest nieznaczna. Drugie zjawisko ma miejsce przy braku surfaktantów, co spotyka się u noworodków, zwłaszcza wcześniaków (płuca hialinowe). Wdech wymaga wtedy dużego wysiłku na otwarcie zapadniętych pęcherzyków. Przy wydechu, w krytycznym momencie odpowiadającym punktowi/(ryc. 14.5), następuje zapadanie się pęcherzyków, ponowne ich otwarcie wymaga ponownego wysiłku. Powtarzanie się tych procesów jest dla noworodka nie do pokonania.

Należałoby jeszcze zwrócić uwagę na lepkosprężystc właściwości tkanki płucnej. Wiążą się z nimi takie zjawiska, jak relaksacja naprężenia czy płynięcie — zjawiska, które mogą sprzyjać ciągłej pracy płuc. Jednak nie ma w tej materii dokładniejszego rozeznania.

14.2. Praca wykonywana przez układ oddechowy. Moc oddechowa

Obliczenie pracy wykonywanej podczas oddychania jest sprawą niezmiernie złożoną. Niemniej rozważania na ten temat są pouczające dla zrozumienia funkcji płuc.

Praca wykonywana przez układ oddechowy wiąże się z wprowadzeniem w ruch klatki

271