Механика дыхательного акта

Вентиляция легких происходит благодаря ритмичным изменениям объемов грудной клетки и легких под влиянием усилий дыхательной мускулатуры. Эти усилия направлены главным образом на растяжение эластических элементов легких и грудной клетки и на преодоление сил трения при движении воздуха по трахеобронхиальному дереву.

Эластические свойства легких и грудной клетки

Легкие и грудную клетку можно рассматривать как эластические образования, которые подобно пружине способны до определенного предела растягиваться и сжиматься, а при прекращении действия внешней силы самопроизвольно восстанавливать исходную форму, отдавая аккумулированную при растяжении энергию.

Полное расслабление эластических элементов легких происходит при их полном спадении, а грудной клетки — в положении субмаксимального вдоха. Именно такое положение легких и грудной клетки наблюдается при тотальном пневмотораксе.

Благодаря герметичности плевральной полости легкие и грудная клетка находятся во взаимодействии. При этом грудная клетка подвергается сжатию, а легкие — растяжению. Равновесие между ними достигается на уровне спокойного выдоха. Сокращение дыхательных мышц нарушает указанное равновесие. При неглубоком вдохе сила мышечной тяги совместно с эластической отдачей грудной клетки преодолевает эластическое сопротивление легких.

При более глубоком вдохе требуется значительно большее мышечное усилие, поскольку эластические силы грудной клетки перестают способствовать вдоху или начинают противодействовать мышечной тяге, вследствие чего требуются усилия для растяжения не только легких, но и грудной клетки.

Из положения максимального вдоха грудная клетка и легкие возвращаются к положению равновесия за счет потенциальной энергии, накопленной при вдохе.

«Руководство по пульмонологии», Н.В.Путов