Вентиляционно-перфузионные отношения. Легочный кровоток

Эффективность газообмена в легких зависит от того, как рас­пределяется объем вдыхаемого воздуха в альвеолах и кровоток в легочных сосудах. В идеальном случае на каждый метр проте­кающей по легочным сосудам крови в минуту должно приходиться 0,8 л альвеолярного воздуха, т. е. так называемый вентиляционно-перфузионный коэффициент равен 0,8 (рис. 17.33).

Если проанализировать газообмен здорового человека, то почти во всех случаях будет обнаружена большая или меньшая неравно­мерность распределения воздуха в легких. У здорового человека в состоянии покоя в дыхании участвуют не все альвеолы, а в кро­вообращении — не все легочные капилляры. Однако равномер­ность распределения воздуха в легких возрастает с увеличением МОД, например, при физической нагрузке.

Неравномерное распределение кровотока по легочным сосудам также приводит к нарушению вентиляционно-перфузионных от­ношений. Даже у здорового человека почти никогда не бывает иде­ально равномерного распределения кровотока, так же как и вен­тиляция. При изменениях положения тела возникают изменения распределения кровотока в связи с гравитацией.

Возникновение у неподвижных больных (особенно у больных в послеоперационном периоде при длительном пребывании в од­ном положении и др.) влажных, так называемых застойных хри­пов в нижних задних отделах легких (при отсутствии их в верхних отделах) связано именно с неравномерным распределением кро­вотока и вентиляции. Тот факт, что насыщение артериальной крови 0₂ никогда не достигает 100% и в норме составляет 96%, объяс­няется неравномерностью вентиляции и кровотока, в результате

которого в крови легочных вен всегда имеется небольшое количе­ство восстановленного гемоглобина.

Таким образом, в норме вентиляционно-перфузионные отноше­ния каждого легкого в отдельности поддерживаются автономны­ми механизмами в зависимости от ряда внешних и внутренних причин.

Регуляция дыхания

Известно, что главная функция легких состоит в обмене кисло­рода (0₂) и углекислого газа (С0₂) между воздухом и кровью, т. е. в поддержании нормальных уровней P_Q и Р_со в артериальной крови.

Уровни С0₂ (Н⁺) и 0₂ в артериальной крови, как правило, регу­лируются в узких пределах через легочную вентиляцию.

Несмотря на широкую изменчивость поглощения кислорода (0₂) в организме и выделения из него углекислоты (С0₂), Р₀ и Р_со в артериальной крови в норме сохраняются достаточно по­стоянными. Эта удивительная регуляция осуществляется благо­даря тонкому управлению легочной вентиляцией.

В ЦНС имеются специальные области, которые участвуют в соз­дании каждого вентиляционного усилия дыхательных мышц, а так­же регулируют общую деятельность дыхательной системы. Участие ЦНС складывается из двух функционально раздельных элементов: 1) автоматическое дыхание, связанное, главным образом, со струк­турами ствола мозга, и 2) произвольное дыхание, связанное со структурами высших уровней мозга, главным образом, с корой больших полушарий.

Выяснено, что высший отдел ЦНС, кора больших полушарий, оказывает влияние на глубину и частоту дыхания. При стимуля­ции особых областей коры головного мозга дыхание или усилива­ется, или ослабляется. Эти области находятся под произвольным контролем и проявляют себя, когда мы едим или говорим.

Система регуляции дыхания (рис. 17.34) включает три основ­ных элемента:

1) рецепторы, воспринимающие информацию и передающие ее в

2) центральный регулятор, расположенный в головном мозге. Здесь информация обрабатывается и отсюда же посылаются ко­манды на

3) эффекторы (дыхательные мышцы), непосредственно осуще­ствляющие вентиляцию легких.

Кроме того, существует ряд механорецепторов, возбуждение ко­торых влияет на характер дыхания. Среди них — рецепторы давления. При их возбуждении возникают реакции, варьирующие от времен­ного апноэ до значительного учащения дыхания. Движение суставов и растягивание мышц конечностей повышают как частоту дыхания, так и дыхательный объем. Боль тоже действует на дыхание.