Регуляція гідростатичного тиску в дихальних апаратах. Еластичність легеневої тканини

Слід зауважити, що застосування кардіоїдну клапана ефективно в усуненні різниці між тиском в дихальному мішку і випускним тиском до кінця видиху. Якщо гідростатичний тиск наповненого дихального мішка "як і слід було очікувати, менше, ніж гідростатичний тиск в« центрі »легких, то ця різниця не може бути виправлена регулюванням випускного тиску. Спроби зробити це регулювання створять тільки дискомфортний підйом тиску до кінця видиху.

Більш ефективне рішення проблеми гідростатичного невідповідності тисків передбачено в апаратах зі схемою зворотного дихання AGA і ACSC. У даній системі дихальний мішок функціонує як навантажені ковальські міхи. Вантаж збільшує або зменшує тиск в дихальному мішку відповідно до положення тіла водолаза, тим самим підтримуючи тиск приблизно рівне такому в «центрі» легких незалежно від положення водолаза.

Якщо вагову компенсацію застосувати до дихального мішку і до випускного клапану, як описано вище, то в апаратах зі схемою зворотного дихання теоретично повинно бути можливим повне усунення гідростатичного невідповідності.

Morrison, Milne (1978) в своїх дослідженнях, схожих з експериментами, поставленими O`Neill, визначили гідростатичний невідповідність (Рс-Рц.л.), Що виникає при диханні через легеневий автомат, розташований або близько загубника, або на спині. Показано, що при вертикальному положенні водолаза невідповідність тисків приблизно становить -25 см вод. ст. для обох систем. Різні положення тіла під водою призводять до гідростатичного невідповідності ± 40 см вод. ст. для легеневого автомата, розташованого біля рота, і ± 28 см вод. ст. для легеневого автомата, розташованого на спині. Оскільки ці коливання тиску набагато перевищують такі на рівні яремної вирізки (± 20 см вод. Ст.) ,. рекомендованому Paton, Sand, для визначення еупноіческого тиску, то, мабуть, в дихальному апараті з легеневим автоматом є можливість оптимізувати тиск підводиться газу.

Еластичність легеневої тканини

Спрощено легеневу систему можна представити у вигляді подпружиненного поршня, що рухається в циліндрі. Пружина представляє загальну розтяжність дихальної системи-тканини легенів, грудної стінки і діафрагми. Положення поршня відображає обсяг легких, а сила Fm = Pm-a, прикладена до поршня, - зусилля дихальних м`язів. Еластичні характеристики даної моделі нелінійні. Крива А на цьому малюнку відображає нормальну розтяжність дихальної системи на діаграмі тиск - обсяг.

Нормальний релаксаційний обсяг Vp являє собою врівноважений обсяг, до якого система повертається, коли тиск, що створюється напругою дихальних м`язів Рт, дорівнює нулю. При нормальної вентиляції в стані спокою Vp представляє також обсяг: легких в кінці видиху. Заштрихованная площа WA на рис. 9 відображає роботу, яку слід затратити під час вдиху на подолання еластичних сил (деформація пружини). У зв`язку з тим що ця енергія накопичується у вигляді потенційної, вона може бути використана в якості-допоміжної при вдиху. При нормальному диханні з низькими величинами легеневої вентиляції запасена енергія перевищує необхідну для подолання опору дихальних шляхів, і, отже, видих є пасивним.

При фізичному навантаженні, високої щільності газу і великому зовнішньому опорі диханню зусилля, витрачені на подолання опору дихальних шляхів, інтенсіруются по тих пір, поки не перевищать зусилля, витрачені на подолання еластичних сил. В результаті видих стає активним процесом. В експериментах, проведених при нормальному атмосферному тиску, Cooper встановив, що при легеневій вентиляції, що перевищує 21 л / хв, робота, що витрачається на подолання еластичних сил, становить менше 7% від загальної роботи, що витрачається на дихання.