Робота витрачається на дихання. Робота подолання еластичних сил

У фізиці і техніці механічну роботу визначають як добуток сили на переміщення. Твір середнього зміни тиску на зміну обсягу є еквівалентом роботи. Отже, площі на діаграмі тиск - обсяг пропорційні величині роботи, а сама респіраторна робота може бути визначена шляхом одночасного графічного відображення зазначених змінних величин у відповідних одиницях і вимірюванням отриманої площі.

Роботу, затрачену на дихання, можна найбільш наочно уявити на прикладі механічного апарату для штучної вентиляції легенів, прикладеного до рота людини в стані миорелаксации. Робота, яка виконується апаратом, повинна по суті бути рівною більш важко вимірюваним зусиллям дихальних м`язів, необхідним для створення того ж зміни потоку газу і легеневого об`єму.

Площа «Е» характеризує роботу, спрямовану на подолання еластичних сил при вдиханні 1 л газу, починаючи з релаксационного обсягу легких. Щоб збільшити об`єм легенів на 1 л апарат для штучної вентиляції повинен розвивати кінцевий тиск, рівне + 10 см вод. ст. Середній тиск склало +5 см вод. ст. Отже, площа «Е» матиме розміри 1000 мол х 5 см вод. ст., що еквівалентно величиною роботи, що дорівнює 5000 г-см або 0,05 кгм.

Площа «Е» відображає додаткову роботу при вдиханні ще 1 л газу, необхідного для досягнення Vt на 2 л перевищує Vp. Для цього потрібно остаточне дихальне тиск, що становить +20 см вод. ст. Слід звернути увагу, що загальна площа «Е + Е `» в 4 рази більше площі «Е». Іншими словами, для подвоєного VT необхідно 4-кратне збільшення роботи, спрямованої на подолання еластичних сил.

З цього виходить що робота, витрачається на дихання, повинна бути значно менше при невеликих дихальних обсягів, ніж при великих. В основному це вірно, але можуть мати місце інші причини, здатні знецінити цю закономірність.

Збільшення тиску на 1 см вод. ст. викликає збільшення обсягу легких на 100 мл. Отже, еластичність дихальної системи складе 100 мл / см вод. ст., що є приблизно середньою величиною для здорових осіб в діапазоні легеневих обсягів, які спостерігаються під час нормального дихання. На верхньому і нижньому кінцях кривої Pр розтяжність знижена: потрібна значна зміна тиску, щоб викликати таку зміну в обсязі легенів.