11. Fizjologia oddychania 231
niają się również wtedy, gdy klatka piersiowa znajduje się w hermetycznej komorze, natomiast głowa poza komorą i zostanie w komorze wytworzone podciśnienie (zasada działania żelaznego płuca). W obydwu przypadkach stan wypełnienia zależy jedynie od transmuralnego gradientu ciśnień, a więc od różnicy ciśnień po obu stronach klatki piersiowej:
■ Transmuralny gradient ciśnień = ciśnienie wewnętrzne - ciśnienie zewnętrzne.
W narządach oddechowych działają różne gradienty ciśnień, które wynikają z ciśnienia we-wnątrzpłucnego, wewnątrzoplucnowego i atmosferycznego. Dla mechaniki oddychania ma znaczenie:
J Wszystkie ciśnienia odnoszone są do ciśnienia atmosferycznego (barometrycznego). Ciśnienie zerowe to ciśnienie atmosferyczne, ujemne ciśnienie - niższe, a dodatnie - wyższe od atmosferycznego.
Ciśnienie panujące we wnętrzu płuc, to znaczy w pęcherzykach, jest określane jako ciśnienie wewnątrzpłucne lub ciśnienie pęcherzykowe (pA). Może ono zostać zmierzone przy otwartej szparze głośni jako ciśnienie w jamie ustnej. Nie powinien przy tym występować przepływ powietrza, w przeciwnym razie dojdzie do spadku ciśnienia wzdłuż dróg oddechowych.
Transpulmonalny gradient ciśnień. Jest to różnica ciśnień pomiędzy ciśnieniem pęcherzykowym a ciśnieniem w jamie opłucnowej: pA - pP). Ciśnienie w pęcherzyku jest zawsze wyższe niż ciśnienie w otaczających tkankach, oprócz sytuacji, gdy pęcherzyk nie ma żadnej objętości. Ze wzrostem objętości płuc wzrasta również stale transpulmonalny gradient ciśnień. Transpulmonalny gradient ciśnień nie jest równomiernie rozłożony w całych płucach. Ważne:
ł W górnych częściach pfuc pęcherzyki otrzymują większą objętość niż w obszarach zależnych. Dlatego transmuralny gradient ciśnień jest w tych rozdętych pęcherzykach większy. Gradient ten zmniejsza się od góry do dołu o ok. 1 cmH20 (0,1 kPa) na 3 cm.
Ciśnienie w szczelinie opłucnej, a więc ciśnienie na powierzchni płuc i wewnętrznej ścianie klatki piersiowej, jest określane jako ciśnienie wewnątrzopłucnowe lub też ciśnienie opłucnowe (p|)leu) (ryc. 11.1). W rzeczywistości chodzi o różnicę ciśnień pomiędzy przestrzenią zewnętrzną (atmosfera) a szczeliną opłucnej. Jest ona określana również jako transtora-kalny gradient ciśnień. Ciśnienie opłucnowe może być zmierzone za pomocą kaniuli w szczelinie opłucnej lub w przybliżeniu przez sondę znajdującą się w dolnej jednej trzeciej części przełyku. Ta część przełyku leży wewnątrz klatki piersiowej, ale na zewnątrz płuc, tak że ciśnienie opłucnowe przenosi się bez przeszkód w pozycji wyprostowanej na wiotką ścianę przełyku.
Ujemne ciśnienie wewnątrzopłucnowe. W szczelinie opłucnej panuje ciśnienie ujemne (dokładnie: subatmosferyczne). Na koniec wydechu wynosi ono zwykle ok. 5 cml-ł20 (0,5 kPa), a na koniec wdechu - ok. 8 cmFbO (0,8 kPa) poniżej ciśnienia atmosferycznego. Subatmosferyczne ciśnienie w szczelinie opłucnej powstaje dzięki siłom refrakcji płuc. Z powodu występowania sił retrakcji płuca mają tendencję do zmniejszania się i w wyniku tego do oddzielania od ściany klatki piersiowej. Dzięki temu wytwarza się w szczelinie opłucnej ciśnienie subatmosferyczne, które jest tym większe, im silniej zostają rozciągnięte płuca w czasie wdechu.
wdech | wydech
Ryc. 11.1 Wytwarzanie ciśnienia wewnątrzopłucno-wego (ppiJ.
Dzięki elastycznemu oddziaływaniu płuc (kierunek czerwonych strzałek) w szczelinie opłucnej w stosunku do otoczenia powstaje „ujemne" ciśnienie (Schmidt i Thews, 1995; zmodyfikowano).