11. Fizjologia oddychania 233
Ryc. 11.2 Działanie surfaktantu na strukturę pęcherzyka. W mafych pęcherzykach występuje wyższe napięcie powierzchniowe, które jest jednak zmniejszone lub równoważone poprzez gęściejsze upakowanie cząsteczek surfaktantu. Cząsteczki surfaktantu są przedstawione w formie szpilek. Koniec skierowany do pęcherzyka jest hydrofobowy, drugi -hydrofilny.
Bez surfaktantu małe pęcherzyki opróżniałyby się do dużych, ponieważ małe pęcherzyki (mniejsza średnica, r) mają większe napięcie ściany niż duże.
Reasumując można przedstawić następujące działania surfaktantu:
- obniżanie napięcia powierzchniowego w pęcherzykach,
- dzięki temu zmniejszenie sił koniecznych do rozciągnięcia płuc,
- stabilizacja mniejszych pęcherzyków przez obniżenie w czasie wydechu napięcia powierzchniowego przy zmniejszeniu promienia pęcherzyka.
Klatka piersiowa także posiada swoją sprężystość, inaczej siłę retrakcji. W przypadku, gdy klatka piersiowa jest otwarta, żebra ustawiają się w pozycji wdechowej i jej objętość wzrasta o ok. 1 1 ponad czynnościową objętość zalegającą. Jeżeli powietrze wniknie do jamy opłucnej, dochodzi do utraty kapilarnych sił łączących (kohezji) pomiędzy płucami a ścianą klatki piersiowej: płuca zmniejszają się, natomiast klatka piersiowa się poszerza. Przy całkowicie otwartej klatce piersiowej objętość wzrasta o ok. 600 ml ponad czynnościową objętość zalegającą. Płuca zapadają się i zawierają jedynie minimalną objętość. Ta objętość jest mniejsza niż objętość zalegająca.
Podatność klatki piersiowej. Podatność klatki piersiowej definiowana jest jako zmiana objętości płuc wywoływana przez zmianę różnicy ciśnień pomiędzy atmosferą i ciśnieniem wewnątrzopłuc-nowym. Wynosi ona ok. 200 ml/cmH20 (2 1/kPa).
Bierne stosunki pomiędzy ciśnieniem i objętością określane są mianem podatności mechanicznej (C - compliance). Podatność definiowana jest jako zmiana objętości na jednostkę zmiany ciśnienia. Aby określić podatność muszą zostać zmierzone zarówno ciśnienie, jak i objętość:
C = — (l/cmH20 lub 1/kPa).
P
Podatność jest miarą stanu elastyczności aparatu oddechowego, a więc płuc i klatki piersiowej. Może być mierzona za pomocą krzywych ciśnienia--objętości, względnie krzywych spoczynkowego rozciągnięcia.
4.6.1 Krzywe spoczynkowego
rozciągnięcia płuc i klatki piersiowej
Krzywe spoczynkowego rozciągnięcia płuc i klatki piersiowej są rejestrowane przy rozluźnionej mięśniówce oddechowej, tak aby wykluczyć wpływ oporów wiskotycznych w czasie wentylacji. W czasie bardzo wolnego oddychania opór lepkości można pominąć, stosunek pomiędzy objętością i każdorazowo działającym ciśnieniem będzie więc zależał głównie od właściwości elastycznych płuc i klatki piersiowej. Jeśli czynniki dynamiczne są wyłączone, można uśrednioną rozciągliwość objętościową określić jako podatność statyczną. Określanie krzywych spoczynkowego rozciągnięcia. Osoba badana wdycha z zaciśniętymi nozdrzami określoną objętość ze spirometru; następnie spirometr zostaje odłączony, pacjent rozluźnia mięśnie oddechowe i w tym momencie przy otwartej głośni może zostać zmierzone ciśnienie decydujące o rozciągnięciu płuc i klatki piersiowej. Stan elastycznego rozciągnięcia płuc zależy od różnicy pomiędzy ciśnieniem wewnątrzpłuc-nym i wewnątrzopłucnowym, natomiast klatki piersiowej od różnicy ciśnień pomiędzy szparą opłucnej i otoczeniem, tzn. od ciśnienia wewnątrz-opłucnowego.