Работа дыхательных мышц в течение дыхательного цикла


Сокращение дыхательных мышц создает градиент давления по ходу дыхательных путей. При этом преодолевается эластическое сопротивление легких и грудной клетки, а также сопротивление дыхательных путей потоку воздуха.
Наряду с этим последние два показателя позволяют измерять работу дыхательных мышц во время дыхательного цикла. Если принять, что величина работы (W) представляет собой произведение силы (F) на путь

(х), то получим: W = F х х. В дыхательной системе, в которой измеряемыми величинами являются дыхательный объем и внутриплевральное давление, сила сокращения дыхательных мышц приравнивается к развиваемому ими давлению (Р), которое они оказывают на площадь (А). Поэтому, подставляя выражение F - Р х А ъ формулу работы дыхательных мышц в течение дыхательного цикла, получим: W = Р х А хх. Поскольку величина А, умноженная на путь (х), в дыхательной системе представляет собой аналог дыхательного объема (V), то общая формула работы дыхательных мышц имеет вид: W = Р х V.
Работа дыхательных мышц при спокойном дыхании. При спокойном дыхании объем вдоха достигает максимум 1 л, а инспираторные мышцы совершают минимальную работу (рис. 10.10). Сокращение инспираторных мышц обеспечивает вдох, а выдох осуществляется пассивно за счет эластической тяги легких. В этих условиях сопротивление дыхательных путей при вдохе и выдохе не оказывает лимитирующего влияния на процесс внешнего дыхания.
По мере увеличения глубины дыхания дыхательный объем формируется за счет объема функциональной остаточной емкости и резервного объема вдоха, а работа дыхания совершается против существенного нарастания поверхностного натяжения жидкости на поверхности альвеол. Поэтому чем глубже инспирация, тем большую работу совершают инспираторные мышцы.
Во время выдоха, когда глубина дыхательных движений осуществляется в пределах объема жизненной емкости легких, объем легких возвращается пассивно к уровню функциональной остаточной емкости за счет эластической тяги легких, а в пределе функциональной остаточной емкости выдох происходит активно в результате сокращения мышц живота, которые при этом совершают работу.
Работа дыхательных мышц при глубоком дыхании. При глубоком дыхании на силу сокращения дыхательных мышц начинает оказывать влияние изменение диаметра дыхательных путей. Глубокий вдох вызывает расширение дыхательных путей и снижение сопротивления в них потоку вдыхае
мого воздуха, поэтому работа инспираторных мышц обусловлена только величинами комплайенса легких и тканей грудной клетки. При глубоком выдохе, при котором в выдыхаемом воздухе оказывается объем воздуха функциональной остаточной емкости, возникает сдавление мелких дыхательных путей высоким градиентом давления между дыхательными путями и внутриплевральным давлением. Существенное увеличение потока газов через дыхательные пути приводит к росту их сопротивления потоку воздуха, которое становится основным фактором, обусловливающим величину работы дыхания. Однако при глубоком дыхании механизмы регуляции диаметра дыхательных путей при участии вегетативной нервной системы способны минимизировать величину работы, которые выполняют дыхательные мышцы. Так, при глубоком дыхании за счет регулирующих влияний вегетативной нервной системы на гладкие мышцы дыхательных путей увеличивается их диаметр. В результате на сокращение дыхательных мышц затрачивается минимальное количество энергии. Например, при астме дыхание у пациентов становится медленным и глубоким, что снижает затраты энергии на преодоление сопротивления дыхательных путей потоку воздуха и уменьшает работу дыхательных мышц.
<< | >>
Источник: Ткаченко Б.И. Нормальная физиология человека. 2005

Еще по теме Работа дыхательных мышц в течение дыхательного цикла:

  1. Работа 27 Методика выполнения цигун-дыхательных упражнений
  2. ГЛАВА 10 Функции дыхательной системы
  3. Алгоритм оказания помощи пострадавшим в случаях попадания инородных тел в дыхательные пути
  4. Экономический механизм жизненного цикла семьи.
  5. Тренировка мышц нёба и глотки
  6. Шесть трактатов Цикла Ваджраварахи
  7. Обряды жизненного цикла
  8. Упражнение 13. Мобилизация мышц
  9. Эксперимент 13: Мобилизация мышц
  10. Типы гладких мышц
  11. Физиологические основы тренировки двигательного навыка Развитие силовых качеств мышц
  12. ОБ УСТНЫХ ИСТОЧНИКАХ ЛЕТОПИСНЫХ ТЕКСТОВ (НА МАТЕРИАЛЕ КУЛИКОВСКОГО ЦИКЛА) 235 С. Н. Азбелее
  13. Глава 1 Импорт-экспорт по-восточному Заморская торговля в «Сказке о Синдбаде-мореходе» из цикла «Тысяча и одна ночь»
  14. О движении мышц и двух его видах, автоматическом и произвольном, и об использовании учения о вибрациях и учения об ассоциации идей для объяснения их соответственно
  15. ДРУГИЕ ТЕЧЕНИЯ
  16. ГИПОТЕЗА ПОДКОРОВЫХ КОНВЕКЦИОННЫХ ТЕЧЕНИЙ
  17. Основные течения в онтологии
  18. Естественное течение и прогноз