Налягане при издишване в плевралната кухина. Налягане в плевралната кухина
21 Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше образование "Омски държавен медицински университет" на Министерството на здравеопазването на Руската федерация
2 Федерална държавна бюджетна образователна институция за висше образование „Омски държавен аграрен университет на името на P.A. Столипин"
Адекватният дренаж на плевралната кухина без съмнение е задължителен, а често и основен компонент на лечението на повечето хирургични заболявания на гръдната кухина и неговата ефективност зависи от много физични параметри както на белия дроб, така и на плеврата. Важно в патофизиологията на плевралната биомеханика е формулирането на две различни, но не взаимно изключващи се концепции: неразширим бял дроб и изтичане на въздух. Неразширеният бял дроб не може да заеме целия обем на плевралната кухина дори след изтичане на течност и въздух от плевралната кухина. Неправилно избраният метод за отстраняване на патологично съдържание може не само да не помогне, но дори да влоши патологичното състояние на тялото. В същото време, след и по време на дрениране на плевралната кухина, може да се развие пневмоторакс ex vacuo, който е персистиращ пневмоторакс без фистула. Важни параметри, характеризиращи описаните процеси в плевралната кухина, са също вътреплевралното налягане (Ppl), еластичността на плевралната кухина. Обикновено, на върха на вдъхновението, Ppl е до -80 см воден ъгъл. чл., а краят на издишването: -50 см вода. Изкуство. Спадът на налягането в плевралната кухина е под -40 cm воден стълб. Изкуство. при отстраняване на патологично съдържание от плевралната кухина (пункция на плевралната кухина) без използване на допълнително разреждане, това е признак на неразширен белодроб. В момента може твърдо да се счита за необходимо да се наблюдават промените в вътреплевралното налягане по време на терапевтична и диагностична торакоцентеза, дренаж на плевралната кухина в следоперативния период и всякакви инвазивни затворени интервенции в затворената плеврална кухина през целия период на дренаж или игла. в плевралната кухина.
дренаж
манометрия
брониран бял дроб
1. Физиология на задуха, свързан с плеврални изливи / T. Rajesh // Белодробна медицина. - 2015. - кн. 21, № 4. - С. 338-345.
2. Хъгинс Дж.Т. Плеврална манометрия / J.T. Huggins, P. Doelken // Клиники в гръдната медицина. - 2006. - кн. 27, брой 2. - С. 229-240.
3. Характеристики на заклещения бял дроб. Анализ на плеврална течност, манометрия и КТ на гръден кош с въздушен контраст / J.T. Хъгинс // Сандък. - 2007. - кн. 131, брой 1. - С. 206-213.
4. Перейра М.Ф. Неразширяем бял дроб / M.F. Перейра, Л. Ферейро, Л. Валдес // Арх. бронконеумол. - 2013. - кн. 49, № 2. - С. 63-69.
5. Плеврална манометрия: техника и клинични последици / J.T. Хъгинс // Сандък. - 2004. - кн. 126, № 6. - С. 1764–1769.
6. Диагностика и лечение на бронхоплеврална фистула / P. Sarkar // The Indian Journal of Chest Diseases & Allied Sciences. - 2010. - кн. 52, № 2. - С. 97-104.
7. Staes W. "Ex Vacuo" пневмоторакс / W. Staes, B. Funaki // Семинари по интервенционална радиология. - 2009. - кн. 26, № 1. - С. 82-85.
8. Сравнение на инструменти за измерване на плеврално налягане / H.J. Лий // Сандък. - 2014. - кн. 146, № 4. - С. 1007-1012.
9. Еластичност на плевралното пространство: предиктор за изхода от плевродеза при пациенти със злокачествен плеврален излив / R.S. Lan // Ann. Стажант. Med. - 1997. - кн. 126, № 10. - С. 768-774.
10. Интензивно лечение: ръководство за лекари / V.D. Малишев, С.В. Свиридов, И.В. Веденина и др.; изд. В.Д. Малишева, С.В. Свиридов. - 2-ро изд., преработено. и допълнителни - М .: LLC "Агенция за медицинска информация", 2009. - 712 с.
11. Катетър за плеврална манометрия: пат. САЩ 2016/0263296A1 САЩ: PCT/GB2014/052871 / Roe E.R. ; заявител и патентопритежател Rocket Medical Plc. – US 15/028, 691; посочено на 22.09.2014 г.; публикувано на 15.09.2016г.
12. Гръдни дренажни системи и методи US: пат. 8992493 B2 САЩ: US 13/634,116 / Джеймс Крото; заявител и патентопритежател Atrium Medical Corporation. – PCT/US2011/022985; посочено на 28.01.2011 г.; публикувано на 31.03.2015г.
13. Феслер Х.Е. Важни ли са измерванията на езофагеалното налягане при вземането на клинични решения? / ТОЙ. Феслер, Д.С. Талмор // Респираторна грижа. - 2010. - кн. 55, № 2. - С. 162-174.
14. Неинвазивен метод за измерване и мониториране на вътреплевралното налягане при новородени: пат. US 4860766 A САЩ: A 61 B, 5/00 / Sackner M.A.; заявител и патентопритежател Respitrace Corp. – US 07/008, 062; посочено на 27.04.1987 г.; публикувана на 29.08.1989 г.
15. Maldonado F. Контрапункт: трябва ли плевралната манометрия да се извършва рутинно по време на торакоцентеза? не. / Ф. Малдонадо, Дж. Мълън // Сандък. - 2012. - кн. 141, № 4. - С. 846–848.
Адекватният дренаж на плевралната кухина без съмнение е задължителен, а често и основен компонент на лечението на повечето хирургични заболявания на гръдната кухина. В съвременната гръдна хирургия има много методи за дрениране на плевралната кухина, които се различават по локализацията на дренажната инсталация, позицията на дренажната тръба в плевралната кухина, метода на отстраняване и възможността за контрол на патологичното съдържание на плевралната кухина. плеврална кухина, налягането в плевралната кухина и много други параметри. Целта на дренажа на плевралната кухина е да се отстрани съдържанието от нея, за да се разшири белият дроб до целия обем на плевралната кухина, да се възстанови жизнения капацитет на белия дроб, да се намали болката и да се предотврати генерализирането на инфекциозния процес. Ефективността на постигането на целта пряко зависи от явленията, протичащи в самата плеврална кухина, биомеханиката на кухината и нейното съдържание.
Неправилно избраният метод за отстраняване на патологично съдържание може не само да не помогне, но дори да влоши патологичното състояние на тялото. Усложнения след торакоцентеза и дренаж на плевралната кухина могат да бъдат увреждане на диафрагмата, коремните органи, сърцето, медиастиналните органи, белодробните коренови структури. В този преглед на местната и в по-голямата си част чуждестранна литература ще се опитаме да разширим проблема за зависимостта на промените в налягането в плевралната кухина по време на дренаж върху някои физически параметри на гръдната стена и плевралната кухина.
Дихателната механика на плевралната кухина е много сложна и зависи от много фактори, включително позицията на тялото на пациента, наличието на комуникация с околната среда през дихателните пътища или гръдната стена, естеството на патологичното съдържание, тягата, създадена от работата на дихателните мускули, целостта на костната рамка на гръдната стена, еластичността на самата плевра.
Патологичното съдържание на плевралната кухина може да се появи по различни причини. Въпреки това, от гледна точка на механичното отстраняване на течност или въздух от плевралната кухина, съставът на патологичното съдържание е по-важен от състоянието на белия дроб и плеврата, което определя как плевралната кухина ще реагира на медицинска намеса в бъдещето.
Важно в патофизиологията на плевралната биомеханика е формулирането на две различни, но не взаимно изключващи се концепции: неразширим бял дроб и изтичане на въздух. Тези усложнения не възникват внезапно, но значително усложняват лечението, а неправилната им диагноза често води до грешки в медицинската тактика.
Неразширяемият бял дроб се нарича бял дроб, който не може да заеме целия обем на плевралната кухина при отстраняване на патологичното съдържание. В този случай в плевралната кухина се създава отрицателно налягане. Следните патологични механизми могат да доведат до това: ендобронхиална обструкция, тежки фиброзни промени в белодробната тъкан и ограничаване на висцералната плевра. Освен това такова ограничение е разделено на две категории: захванат бял дроб и заклещен бял дроб. Първата категория е подобна на това, което се нарича в местната литература с термина "черупка на белия дроб".
Терминът „захващане на белите дробове“ включва неразширяващ се бял дроб, причинен от активен възпалителен или туморен процес в плеврата, и представлява фибринозно възпаление на плеврата и често предшества действителния „обвивка на белия дроб“ (терминът заклещен бял дроб се използва в чуждестранни литература). Невъзможността за възстановяване на белия дроб в това състояние е вторична по отношение на възпалителния процес и често може да бъде открита само когато въздухът или течността се отстранят от плевралната кухина. С течение на времето и невъзможността да се създадат условия за разширяване на белия дроб, той запазва променена форма, тоест става твърд. Това се дължи на активирането не само на компонента на съединителната тъкан в стромата на белия дроб поради хронична хипоксия и възпаление, но също така и на развитието на фиброза във висцералната плевра. Това води до дългосрочно задържане на въздух и течност в плевралната кухина, както и прикрепване на инфекциозен процес. Когато се отстраняват чрез аспирация при липса на белодробна фистула, отрицателното налягане остава в плевралната кухина, без да се изправя белият дроб със стойности на налягането, по-ниски от нормалните. Това ще увеличи градиента на налягането между тези вътре в трахеобронхиалното дърво и плевралната кухина, което впоследствие ще доведе до баротравма - увреждане от налягане.
„Черупковият бял дроб“ е модифициран орган, който дори когато съдържанието на плевралната кухина е отстранено, не може да се изправи, тоест напълно да заема целия хемиторакс поради фиброзни промени във висцералната плевра, образуването на груби плеврални сраствания между париеталната и висцералната плевра поради хроничен възпалителен процес в белия дроб и плеврата и асимптоматичен плеврален излив. Отстраняването на ексудат и въздух от плевралната кухина чрез пункции или чрез инсталиране на дренажна тръба няма да подобри дихателната функция на белия дроб.
При наличие на (бронхоплеврална или алвеоларно-плеврална) фистула, белият дроб също не се изправя, но поради факта, че атмосферният въздух постоянно се задържа в плевралната кухина и се поддържа атмосферно налягане, а при някои видове изкуствена вентилация дори по-висок. Това усложнение значително влошава прогнозата, смъртността при тази категория пациенти е до 9,5%. Без дренаж на плевралната кухина това състояние не може да бъде надеждно диагностицирано. Дренажната система всъщност под въздействието на отрицателно налягане изсмуква въздух от самата фистула, тоест всъщност от атмосферния въздух, което също е фактор за допълнителна инфекция поради навлизането на микроорганизми от атмосферния въздух в дихателния тракт. Клинично това се проявява чрез активно изпускане на въздух през дренажната тръба при издишване или по време на вакуумна аспирация. На второ място може да се развие фиброза на висцералната плевра, която, дори ако фистулата бъде елиминирана, няма да позволи на белия дроб да се разпространи в цялата плеврална кухина.
Също така е важно да се определи специален термин, който характеризира неразширения бял дроб, пневмоторакс ex vacuo - персистиращ пневмоторакс без фистула и травма на кухите органи на гръдната кухина. Не само пневмотораксът може да причини ателектаза, но и самата ателектаза може да стане условие за развитието на пневмоторакс при отстраняване на ексудат. Такъв пневмоторакс възниква на фона на рязко повишаване на отрицателното налягане в плевралната кухина в комбинация с бронхиална обструкция от 1-2 порядъка и по-долу и не е свързано с увреждане на белия дроб или висцералната плевра. В същото време в плевралната кухина като такава може да няма атмосферен въздух или да се запази в малко количество. Това състояние може да възникне както при спонтанно дишане, така и при пациенти с механична вентилация, което е свързано с обструкция на дихателните пътища в един от дяловете на белия дроб. Такъв "пневмоторакс" на фона на основното заболяване може да няма свои собствени клинични признаци и да не е свързан с влошаване на състоянието, а рентгенологично се изразява в отделяне на плеврата в ограничено пространство в проекцията на горната или долната лобове (фиг. 1). Най-важното при лечението на това усложнение при пациентите не е инсталирането на плеврален дренаж, а елиминирането на вероятната причина за обструкцията, след което пневмотораксът преминава, като правило, сам. Ако няма данни за обструкция на бронхиалното дърво и няма белодробна фистула, тогава причината за това състояние ще бъде "черупков бял дроб".
Ориз. 1. Пневмоторакс ex vacuo при пациент с раздут бял дроб на обикновена рентгенография на гръдния кош
По този начин може да се каже, че при неразширяем бял дроб по време на торакоцентеза и инсталиране на плеврален дренаж вероятността от усложнения се увеличава значително, поради което е толкова важно да се съсредоточите не само върху показателите на радиологичната и ултразвукова диагностика, но и да наблюдавате процесите на налягане в плевралната кухина, които не се виждат на рентгенов филм и при изследване на пациент. В същото време някои автори отбелязват, че торакоцентезата с неразширяем бял дроб е много по-болезнена поради дразнене на плеврата с отрицателно налягане (по-малко от -20 mm воден стълб). В допълнение към дренажа на плевралната кухина с неразширяем бял дроб, химическата плевродеза също става невъзможна поради постоянната дивергенция на листовете на париеталната и висцералната плевра.
Важни параметри, характеризиращи описаните процеси в плевралната кухина, са също вътреплевралното налягане (Ppl), еластичността на плевралната кухина (Epl). Обикновено, на върха на вдъхновението, Ppl е до -80 см воден ъгъл. чл., а краят на издишването: -20 см вода. Изкуство. Спадът на средното налягане в плевралната кухина под -40 cm воден стълб. Изкуство. при отстраняване на патологично съдържание от плевралната кухина (пункция на плевралната кухина) без използване на допълнително разреждане, това е признак на неразширен белодроб. Еластичността на плеврата предполага съотношението на разликата в промените в налягането преди и след отстраняването на определен обем от патологично съдържание (Pliq1 - Pliq2) по отношение на този обем, който може да бъде представен с формулата: 
виж aq. чл./л При нормално разширение на белия дроб и наличие на ексудат с всякаква плътност в плевралната кухина, еластичността на плевралната кухина ще бъде около 5,0 cm воден ъгъл. Арт./л, стойността на индикатора е повече от 14,5 см вод. Чл./L говори за неразширяемия бял дроб и образуването на "брониран бял дроб". От гореизложеното следва, че количественото измерване на налягането в плевралната кухина е важен диагностичен и прогностичен тест.
Как може да се измери вътреплевралното налягане?
Има директни и индиректни методи за измерване на този важен параметър на дихателната механика. Директно е измерването на налягането директно по време на торакоцентеза или продължително дрениране на плевралната кухина през катетър или дренаж, разположен в нея. Предпоставка е инсталирането на катетър или дренаж в най-ниската позиция на съществуващото съдържание на плевралната кухина. Най-простият вариант в този случай е използването на водна колона, за която може да се използва тръба от интравенозна система или стерилна колона от стъклена тръба, въздухът трябва да бъде отстранен от системата преди процедурата. Налягането при наличие на течно съдържание в този случай се определя от височината на колоната в тръбата спрямо мястото на инжектиране на иглата или установения дренаж, което приблизително съответства на добре познатия метод за измерване на централното венозно налягане с помощта на апаратът на Валдман. Недостатъкът на този метод е обемността и сложността на създаването на стабилна структура за такива измервания, както и невъзможността за измерване на налягането в "суха" кухина.
Използват се и цифрови устройства за определяне и записване на вътреплевралното налягане.
Преносим цифров манометър Compass (Mirador Biomedical, САЩ) се използва за измерване на налягането в телесните кухини. Положителната страна на този преносим манометър е неговата точност (доказана е висока корелация с измерване на налягането с U-катетър) и лекотата на използване. Недостатъците му са възможността за използване само веднъж и невъзможността за запис на данни на цифров носител, а също така си струва да се отбележи високата цена на такъв манометър (около $ 40 за едно устройство).
Електронният плеврален манометър обикновено се състои от катетър за плеврална кухина, сплитер или разединител, една линия от които отива към системата за отстраняване на ексудат, другата към сензор за налягане и аналогово-цифров преобразувател, който от своя страна ви позволява да изведете изображението на екрана или го запишете на цифров носител (фиг. .2). В проучванията на J.T. Huggins и др. използват се комплекти за инвазивен мониторинг на кръвното налягане (Argon, САЩ), аналогово-цифров преобразувател CD19A (Validyne Engineering, САЩ), за запис на данни на персонален компютър се използва софтуерният пакет Biobench 1.0 (National Instruments, САЩ). . Разединителят може да бъде например устройството, описано от Roe. Предимството на тази система пред споменатия по-рано преносим сензор, разбира се, е възможността за запис на данни на цифров носител, както и точността на получените данни и възможността за повторна употреба. Недостатъкът на този метод е сложността на организирането на работно място за манометрия. Освен самият оператор, който извършва манипулацията, е необходим допълнителен персонал за включване и запис на данните. Също така разединителят на магистралата в този комплекс трябва да отговаря на изискванията за асептика и антисептика и в идеалния случай да бъде за еднократна употреба.
Ориз. 2. Схема на електронен манометър за измерване на вътреплеврално налягане
Недостатъците на този метод са изразената зависимост на получените данни от чувствителността на сензора, състоянието на адаптерната тръба (възможно запушване от твърдото му съдържание, проникване на въздух) и характеристиките на мембраната на сензора.
Определянето на налягането чрез такива методи се извършва индиректно през дренажната тръба, тъй като самият сензор не се намира в плевралната кухина. Определянето на показателите за налягане както в проксималния край на дренажа, така и в самата линия може да има висока диагностична стойност. Патентът на J. Croteau описва аспирационен апарат за дрениране на плевралната кухина с две предварително зададени нива на вакуум. Първият режим - терапевтичен, зависи от клиничната ситуация. Вторият режим, с по-високо ниво на вакуум, се активира при промяна на налягането между дисталните и проксималните участъци на дренажната тръба, в които са монтирани съответно два сензора за налягане, например с повече от 20 mm воден ъгъл. Изкуство. (тази настройка може да се конфигурира). Това помага да се елиминира запушването на дренажа и да се поддържа работата му. Също така описаният аспиратор осигурява отчитане на честотата на дихателните движения и подаване на сигнал (включително звук), когато се промени. По този начин принципът на избор на вакуум се основава на измерване на налягането в дренажа. Недостатъкът е липсата на връзка между превключващите нива на разреждане с физиологичните колебания в налягането в плевралната кухина. Промяната в налягането при този метод служи за премахване на запушването на дренажната тръба. Такова наблюдение може да предскаже обструкция и дислокация на дренажа, което е важно за предотвратяване на усложнения и бързо вземане на решение за по-нататъшни тактики на лечение.
Индиректен метод е трансезофагеалната манометрия в торакалния хранопровод в точка на 40 cm от резците или ноздрите при възрастен. Определянето на интраезофагеалното налягане (Pes) има ограничено приложение за определяне на оптималното положително крайно налягане при издишване (PEEP) при механично вентилирани пациенти и дихателен вентилационен обем, когато интраплевралното налягане не може да бъде измерено директно. Интраезофагеалното налягане е средна стойност на налягането в плевралните кухини без участието на плеврата в патологичния процес и ви позволява да изчислите транспулмонарния градиент на налягане (Pl = Palv - Ppl, където Palv е налягането в алвеолите), но не не предоставя информация за определяне на Ppl в определена кухина, особено при неразширен бял дроб. Недостатъците на този метод са неспецифичността на измерването по отношение на засегнатата страна, както и ненадеждността на данните при наличие на патологичен процес в медиастинума от всякакъв вид и зависимост от позицията на тялото на пациента. (в хоризонтално положение налягането е по-високо). Може да има значителни грешки с високо интраабдоминално налягане, затлъстяване.
При новородени възможността за измерване на вътреплевралното налягане чрез индиректен метод се описва чрез определяне на движението на костите на черепния свод един спрямо друг и налягането в дихателните пътища. Авторът предлага този метод за диференциална диагноза на апнея при новородени с централен произход и обструктивен характер. Основният недостатък на този метод е липсата на възможности за наблюдение поради факта, че за измерване на налягането е необходимо да се извърши маневрата на Валсалва, а именно да се запушат ноздрите с канюла (новородените, както знаете, дишат само през ноздри), докато издишвате през затворените ноздри с канюла със сензор за налягане. Освен това този метод не позволява количествено определяне на вътреплевралното налягане, а се използва само за определяне на промяната в налягането по време на вдишване и издишване за диагностициране на обструкция на дихателните пътища.
Методите на плевралната манометрия, които се използват по-често в практиката, са свързани със създаването на комуникация между плевралната кухина и околната среда чрез пункционна игла, катетър или съществуващ дренаж на плевралната кухина. Определящият фактор за получаване на надеждни данни при измерване на налягането е създаването на условия за манометрия. По този начин, в случай на терапевтична и диагностична пункция на плевралната кухина без използване на активна аспирация, индикаторът за налягане ще се промени, тъй като течността се отстранява под въздействието на гравитацията. В този случай е възможно да се изчисли еластичността на плевралната кухина и да се диагностицира "неразширяем бял дроб" (фиг. 3). Когато се използва активно засмукване през дренаж или катетър, мониторирането на вътреплевралното налягане няма да има диагностична стойност, тъй като външните сили, в допълнение към гравитацията, ще повлияят на налягането в линията. Измерването на налягането за кратък период от време без отстраняване на съдържанието, за да се оцени състоянието на плевралната кухина, също е приемливо, но е по-малко информативно поради невъзможността да се изчисли еластичността на плеврата.
Ориз. 3. График за измерване на вътреплевралното налягане при терапевтична торакоцентеза (отстраняване на ексудат)
Все пак си струва да се отбележи, че в момента, дори във водещите медицински центрове в света, рутинната употреба на плеврална манометрия не е широко разпространена. Причината за това е необходимостта от разполагане на допълнително оборудване по време на плеврална пункция (свързване и тестване на манометъра, свързването му с игла или катетър, който се вкарва в плевралната кухина) и времето, прекарано за това, необходимостта от допълнително обучение на лекар персонал за работа с манометъра. F. Maldonado, въз основа на анализ на проучвания за измерване на вътреплевралното налягане с неразширим бял дроб, твърди, че в момента е невъзможно да се счита, че белият дроб е неразширим само въз основа на данни за вътреплевралното налягане и посочва индикации за спиране или продължаване на отстраняването патологично изхвърляне от плевралната кухина. Според него си струва да се обърне внимание не само на еластичността на плеврата, но и на това къде се появява „точката на влияние“ на кривата на вътреплевралното налягане (графика), след което белият дроб става неразширим и процедурата по торакоцентеза трябва да бъде спряна . В момента обаче няма проучвания, в които такава „точка на въздействие“ да се счита за предиктор.
Тъй като промените в индикациите на дихателната механика на плевралната кухина са предиктор на много усложнения и резултати, тяхното наблюдение не само ще позволи да се избегнат много усложнения, но и да се избере наистина подходящ метод за лечение на пациенти с това патологично състояние. По този начин най-важното при лечението на пациенти с такива патологични състояния като неразширен белодроб и продължително изпускане на въздух е определянето на вътреплевралното налягане и неговата еластичност, за да се избере адекватен режим на аспирация и други характеристики на дренажа на плевралната кухина както преди радикалната оперативно лечение, както и при невъзможност за провеждане на такова. Мониторингът на налягането и други параметри трябва да се извършва постоянно, когато дренажната тръба е в плевралната кухина, както и по време на терапевтична и диагностична торакоцентеза. Това е съгласно с такива автори, които са посветили повече от едно голямо клинично изследване на изследването на интраплевралното налягане, като J.T. Huggins, M.F. Pereyra et al.. Но, за съжаление, има няколко прости и достъпни средства за провеждане на такива изследвания, което потвърждава необходимостта от изучаване на проблемите на интраплевралното налягане за повишаване на диагностичната стойност, като например колебанията на налягането в различни фази на дишането във физиологията и в патологични състояния, връзката на функционалните тестове в диагностиката на респираторните заболявания с дихателната механика на плевралната кухина.
Библиографска връзка
Хасанов А.Р., Коржук М.С., Ельцова А.А. КЪМ ВЪПРОСА ЗА ДРЕНАЖ НА ПЛЕВРАЛНАТА КУХИНА И ИЗМЕРВАНЕ НА ВЪТРЕПЛЕВРАЛНОТО НАЛЯГАНЕ. ПРОБЛЕМИ И РЕШЕНИЯ // Съвременни проблеми на науката и образованието. - 2017. - № 5.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26840 (посетен на 12.12.2019 г.). Предлагаме на Вашето внимание списанията, издавани от издателство "Естествонаучна академия"
Механизъм на издишване (издишване)предоставено чрез:
Тежест в гърдите.
Еластичност на ребрените хрущяли.
еластичност на белия дроб.
Натискът на коремните органи върху диафрагмата.
В покой се получава издишване пасивно.
При принудително дишане се вземат експираторни мускули: вътрешни междуребрени мускули (тяхната посока е отгоре, отзад, отпред, надолу) и спомагателни експираторни мускули: мускули, които огъват гръбначния стълб, коремни мускули (наклонени, прави, напречни). Когато последният се свие, коремните органи оказват натиск върху отпуснатата диафрагма и тя излиза в гръдната кухина.
Видове дишане.В зависимост главно от това кой компонент (повдигане на ребрата или диафрагмата) се увеличава обемът на гръдния кош, се разграничават 3 вида дишане:
- гръдни (ребрени);
- коремна;
- смесени.
В по-голяма степен видът на дишането зависи от възрастта (мобилността на гръдния кош се увеличава), облеклото (тесни корсети, повиване), професията (при хора, занимаващи се с физически труд, се увеличава коремният тип дишане). Коремното дишане е затруднено в последните месеци на бременността, а след това допълнително се включва и гръдното дишане.
Най-ефективният коремен тип дишане:
- по-дълбока белодробна вентилация;
- улеснява връщането на венозна кръв към сърцето.
Коремният тип дишане преобладава при физически работници, катерачи, певци и др. След раждането детето първо установява коремния тип дишане, а по-късно - до 7-годишна възраст - гръдния.
Налягане в плевралната кухина и неговата промяна по време на дишане.
Белите дробове са покрити с висцерална плевра, а филмът на гръдната кухина е покрит с париетална плевра. Между тях има серозна течност. Те прилягат плътно един към друг (разрез 5-10 микрона) и се плъзгат един спрямо друг. Това плъзгане е необходимо, за да могат белите дробове да следват сложните промени в гръдния кош, без да се деформират. При възпаление (плеврит, сраствания) вентилацията на съответните участъци на белите дробове намалява.
Ако поставите игла в плевралната кухина и я свържете с манометър за вода, се оказва, че налягането в нея:
при вдишване - с 6-8 cm H 2 O
· при издишване - 3-5 cm H 2 O под атмосферното.
Тази разлика между вътреплевралното и атмосферното налягане обикновено се нарича плеврално налягане.
Отрицателното налягане в плевралната кухина се дължи на еластичния откат на белите дробове, т.е. склонността на белите дробове към колапс.
При вдишване увеличаването на гръдната кухина води до повишаване на отрицателното налягане в плевралната кухина, т.е. транспулмоналното налягане се увеличава, което води до разширяване на белите дробове (демонстрация с помощта на апарата Donders).
Когато инспираторните мускули се отпуснат, транспулмонарното налягане намалява и белите дробове колабират поради еластичността.
Ако в плевралната кухина се въведе малко количество въздух, той ще се абсорбира, тъй като в кръвта на малките вени на белодробната циркулация напрежението на разтворените газове е по-малко, отколкото в атмосферата.
Натрупването на течност в плевралната кухина се предотвратява от по-ниското онкотично налягане на плевралната течност (по-малко протеини), отколкото в плазмата. Важно е и намаляването на хидростатичното налягане в белодробната циркулация.
Промяната в налягането в плевралната кухина може да се измери директно (но белодробната тъкан може да бъде увредена). Затова е по-добре да го измерите, като вкарате в хранопровода (в гръдната част) контейнер с дължина 10 см. Стените на хранопровода са много гъвкави.
Еластичното отдръпване на белите дробове се дължи на 3 фактора:
1. Повърхностно напрежение на течния филм, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите.
2. Еластичността на тъканта на стените на алвеолите (те съдържат еластични влакна).
3. Тонусът на бронхиалната мускулатура.
На всеки интерфейс между въздух и течност действат междумолекулни кохезионни сили, стремящи се да намалят размера на тази повърхност (сили на повърхностно напрежение). Под въздействието на тези сили алвеолите са склонни да се свиват. Силите на повърхностно напрежение създават 2/3 от еластичния откат на белите дробове. Повърхностното напрежение на алвеолите е 10 пъти по-малко от теоретично изчисленото за съответната водна повърхност.
Ако вътрешната повърхност на алвеолата беше покрита с воден разтвор, тогава повърхностното напрежение трябваше да бъде 5-8 пъти по-голямо. При тези условия би имало колапс на алвеолите (ателектаза). Но това не се случва.
Това означава, че в алвеоларната течност на вътрешната повърхност на алвеолите има вещества, които намаляват повърхностното напрежение, т.е. повърхностноактивни вещества. Техните молекули са силно привлечени една към друга, но имат слаба връзка с течността, в резултат на което се събират на повърхността и по този начин намаляват повърхностното напрежение.
Такива вещества се наричат повърхностно активни вещества (повърхностно активни вещества), ролята на които в този случай се играе от така наречените повърхностноактивни вещества. Те са липиди и протеини. Образува се от специални клетки на алвеолите - пневмоцити тип II. Подплатата е с дебелина 20-100 nm. Но производните на лецитина имат най-висока повърхностна активност от компонентите на тази смес.
С намаляване на размера на алвеолите. молекулите на сърфактанта се приближават една към друга, тяхната плътност на единица повърхност е по-голяма и повърхностното напрежение намалява - алвеолата не колабира.
С увеличаване (разширяване) на алвеолите, тяхното повърхностно напрежение се увеличава, тъй като плътността на повърхностно активното вещество на единица повърхност намалява. Това засилва еластичния откат на белите дробове.
В процеса на дишане укрепването на дихателните мускули се изразходва за преодоляване не само на еластичното съпротивление на белите дробове и гръдните тъкани, но и за преодоляване на нееластичното съпротивление на газовия поток в дихателните пътища, което зависи от техния лумен.
Нарушаването на образуването на повърхностноактивни вещества води до колапс на голям брой алвеоли - ателектаза - липса на вентилация на големи участъци от белите дробове.
При новородените сърфактантите са необходими за разширяване на белите дробове по време на първите вдишвания.
2538 0
Основна информация
Плевралният излив често представлява трудно диагностично предизвикателство за клинициста.Въз основа на клиничната картина и резултатите от изследването на плевралната течност може да се изгради обоснована диференциална диагноза.
За да се използват максимално данните, получени от изследването на плевралната течност, клиницистът трябва да има добро разбиране на физиологичната основа за образуването на плеврален излив.
Способността да се анализират резултатите от изследването на клетъчния и химичния състав на излива, заедно с данните от анамнезата, физическия преглед и допълнителните лабораторни методи на изследване, позволява да се направи предварителна или окончателна диагноза при 90% от пациентите с плеврален излив.
Въпреки това трябва да се отбележи, че както всеки лабораторен метод, изследването на плевралната течност често ви позволява да потвърдите предварителната диагноза, вместо да действате като основен диагностичен метод.
Окончателната диагноза въз основа на резултатите от този метод на изследване може да бъде направена само ако в плевралната течност се открият туморни клетки, микроорганизми или LE клетки.
Анатомия на плевралната кухина
Плеврата покрива белите дробове и покрива вътрешността на гръдния кош. Състои се от рехава съединителна тъкан, покрита с един слой мезотелиални клетки и се разделя на белодробна (висцерална) плевра и париетална (париетална) плевра.Белодробната плевра покрива повърхността на двата бели дроба, а париеталната плевра покрива вътрешната повърхност на гръдната стена, горната повърхност на диафрагмата и медиастинума. Белият дроб и париеталната плевра са свързани в областта на корена на белия дроб (фиг. 136).
Ориз. 136. Схема на анатомичната структура на белия дроб и плевралната кухина.
Висцералната плевра покрива белия дроб; Париеталната плевра покрива гръдната стена, диафрагмата и медиастинума. Те са свързани в областта на корена на белия дроб.
Въпреки сходната хистологична структура, белодробната и париеталната плевра имат две важни отличителни характеристики. Първо, париеталната плевра е снабдена с чувствителни нервни рецептори, които не се намират в белодробната плевра, и второ, париеталната плевра лесно се отделя от гръдната стена, а белодробната плевра е плътно споена с белия дроб.
Между белодробната и париеталната плевра има затворено пространство - плевралната кухина. Обикновено по време на вдишване, в резултат на многопосочното действие на еластичния откат на белите дробове и еластичния откат на гръдния кош, в плевралната кухина се създава налягане под атмосферното.
Обикновено плевралната кухина съдържа 3 до 5 ml течност, която действа като смазка по време на вдишване и издишване. При различни заболявания няколко литра течност или въздух могат да се натрупат в плевралната кухина.
Физиологични основи на образуването на плеврална течност
Патологичното натрупване на плеврална течност е резултат от нарушение на движението на плевралната течност. Движението на плевралната течност в и извън плевралната кухина се регулира от принципа на Старлинг.Този принцип описва следното уравнение:
PZH \u003d K [(GDcap - GDpl) - (KODcap - KODpl)],
където PZh - изместване на течността, K - коефициент на филтрация за плеврална течност, HDcap - хидростатично капилярно налягане, HDPL - хидростатично налягане на плеврална течност, CODcap - капилярно онкотично налягане, COODpl - онкотично налягане на плеврална течност.
Тъй като париеталната плевра е снабдена с клони, излизащи от междуребрените артерии, и венозният излив на кръв в дясното предсърдие се осъществява през системата на азигосната вена, хидростатичното налягане в съдовете на париеталната плевра е равно на системното.
Хидростатичното налягане в съдовете на белодробната плевра е равно на налягането в съдовете на белите дробове, тъй като се доставя с кръв от клоните на белодробната артерия; венозен отлив на кръв в лявото предсърдие се осъществява през системата на белодробните вени. Колоидното осмотично налягане в съдовете на двата плеврални листа е свързано с концентрацията на серумния протеин.
В допълнение, обикновено малко количество протеин, напускащ капилярите на плеврата, се улавя от лимфната система, разположена в нея. Пропускливостта на плевралните капиляри се регулира от коефициента на филтрация (K). С увеличаване на пропускливостта съдържанието на протеин в плевралната течност се увеличава.
От уравнението на Старлинг следва, че движението на течността в и от плевралната кухина се регулира директно от хидростатично и онкотично налягане. Плевралната течност се движи по градиента на налягането от системните съдове на париеталната плевра и след това се реабсорбира от съдовете на белодробната циркулация, разположени в белодробната плевра (фиг. 137).
Ориз. 137. Схемата на движение на плевралната течност от париеталните капиляри към висцералните капиляри е нормална.
Абсорбцията на плевралната течност се улеснява от произтичащите сили, дължащи се на налягане във висцералната (10 cm H2O) и париеталната плевра (9 cm H2O). Налягането на движещата се течност = K[(GDcap-GDpleur) - (CODcap-CODpleur)], където K е коефициентът на филтрация.
Смята се, че за 24 часа през плевралната кухина преминават от 5 до 10 литра плеврална течност.
Познаването на нормалната физиология на движението на плевралната течност позволява да се обяснят някои от разпоредбите, свързани с образуването на плеврален излив. Тъй като ежедневно се произвежда и реабсорбира голямо количество плеврална течност при нормални условия, всеки дисбаланс в системата увеличава вероятността от необичаен излив.
Известни са два механизма, водещи до патологично натрупване на плеврална течност: нарушение на налягането, т.е. промени в хидростатичното и (или) онкотичното налягане (застойна сърдечна недостатъчност, тежка хипопротеинемия) и заболявания, които засягат повърхността на плеврата и водят до нарушена капилярна пропускливост (пневмония, тумори) или нарушават реабсорбцията на протеини от лимфните съдове (медиастинална карциноматоза). ).
Въз основа на тези патофизиологични механизми плевралният излив може да бъде разделен на трансудат (в резултат на промени в налягането) и ексудат (в резултат на нарушена капилярна пропускливост).
Тейлър Р.Б.
Налягането в плевралната кухина и в медиастинума обикновено винаги е отрицателно. Можете да проверите това, като измерите налягането в плевралната кухина. За да направите това, куха игла, свързана с манометър, се вкарва между две плеври. При тихо дишане налягането в плевралната кухина е с 1,197 kPa (9 mm Hg) по-ниско от атмосферното, при тихо издишване - с 0,798 kPa (6 mm Hg).
Отрицателното интраторакално налягане и неговото повишаване по време на вдишване е от голямо физиологично значение. Поради отрицателното налягане, алвеолите винаги са в разтегнато състояние, което значително увеличава дихателната повърхност на белите дробове, особено по време на вдишване. Отрицателното интраторакално налягане играе важна роля в хемодинамиката, осигурявайки венозно връщане на кръвта към сърцето и подобрявайки кръвообращението в белодробния кръг, особено по време на инспираторната фаза. Изсмукващото действие на гръдния кош също насърчава лимфната циркулация. И накрая, отрицателното интраторакално налягане е фактор, допринасящ за движението на хранителния болус през хранопровода, в долната част на който налягането е с 0,46 kPa (3,5 mm Hg) под атмосферното налягане.
Пневмоторакс.Пневмотораксът се отнася до наличието на въздух в плевралната кухина. В този случай вътреплевралното налягане става равно на атмосферното налягане, което причинява колапс на белите дробове. При тези условия е невъзможно белите дробове да изпълняват дихателна функция.
Пневмотораксът може да бъде отворен или затворен. При отворен пневмоторакс плевралната кухина се свързва с атмосферния въздух, при затворен пневмоторакс това не се случва. Двустранният отворен пневмоторакс е фатален, ако не се извърши изкуствено дишане чрез нагнетяване на въздух през трахеята.
В клиничната практика се използва затворен изкуствен пневмоторакс (въздухът се вкарва в плевралната кухина през игла), за да се създаде функционална почивка на засегнатия бял дроб, например при белодробна туберкулоза. След известно време въздухът от плевралната кухина се засмуква, което води до възстановяване на отрицателното налягане в нея и белият дроб се разширява. Следователно, за да се поддържа пневмоторакс, е необходимо отново да се въведе въздух в плевралната кухина.
Дихателен цикъл
Дихателният цикъл се състои от вдишване, издишване и дихателна пауза. Вдишването обикновено е по-кратко от издишването. Продължителността на вдъхновението при възрастен е от 0,9 до 4,7 s, продължителността на издишването е 1,2-6 s. Продължителността на вдишването и издишването зависи главно от рефлексните ефекти, идващи от рецепторите на белодробната тъкан. Дихателната пауза е непостоянен компонент на дихателния цикъл. Тя варира по размер и дори може да отсъства.
Дихателните движения се извършват с определен ритъм и честота, която се определя от броя на екскурзиите на гръдния кош за 1 минута. При възрастен честотата на дихателните движения е 12-18 за 1 минута. При децата дишането е повърхностно и следователно по-често, отколкото при възрастните. И така, новородено диша около 60 пъти в минута, 5-годишно дете - 25 пъти в минута. Във всяка възраст честотата на дихателните движения е 4-5 пъти по-малка от броя на сърдечните удари.
Дълбочината на дихателните движения се определя от амплитудата на екскурзиите на гръдния кош и с помощта на специални методи за изследване на белодробните обеми.
Много фактори влияят върху честотата и дълбочината на дишането, по-специално емоционалното състояние, умственото натоварване, промените в химичния състав на кръвта, степента на годност на тялото, нивото и интензивността на метаболизма. Колкото по-чести и по-дълбоки са дихателните движения, толкова повече кислород навлиза в белите дробове и съответно повече въглероден диоксид се отделя.
Рядкото и повърхностно дишане може да доведе до недостатъчно снабдяване на клетките и тъканите на тялото с кислород. Това от своя страна е придружено от намаляване на тяхната функционална активност. До голяма степен честотата и дълбочината на дихателните движения се променят при патологични състояния, особено при заболявания на дихателната система.
Механизъм за вдишване.Вдишването (вдъхновението) възниква поради увеличаване на обема на гръдния кош в три посоки - вертикална, сагитална (предно-задна) и фронтална (ребрена). Промяната в размера на гръдната кухина се дължи на свиването на дихателните мускули.
Със свиването на външните междуребрени мускули (при вдишване) ребрата заемат по-хоризонтално положение, издигайки се нагоре, докато долният край на гръдната кост се придвижва напред. Поради движението на ребрата по време на вдишване, размерите на гръдния кош се увеличават в напречна и надлъжна посока. В резултат на свиването на диафрагмата нейният купол се изравнява и пада: коремните органи се избутват надолу, встрани и напред, в резултат на което обемът на гръдния кош се увеличава във вертикална посока.
В зависимост от преобладаващото участие в акта на вдишване на мускулите на гръдния кош и диафрагмата, има гръдни, или ребрени, и коремни, или диафрагмални видове дишане. При мъжете преобладава коремният тип дишане, при жените - гръден.
В някои случаи, например при физическа работа, при задух, в акта на вдишване могат да участват така наречените спомагателни мускули, мускулите на раменния пояс и шията.
При вдишване белите дробове пасивно следват разширяващия се гръден кош. Дихателната повърхност на белите дробове се увеличава, докато налягането в тях намалява и става с 0,26 kPa (2 mm Hg) под атмосферното. Това насърчава притока на въздух през дихателните пътища в белите дробове. Бързото изравняване на налягането в белите дробове се предотвратява от глотиса, тъй като дихателните пътища са стеснени на това място. Само на височината на вдъхновението е пълното запълване на разширените алвеоли с въздух.
механизъм за издишване.Издишването (издишването) се извършва в резултат на отпускане на външните междуребрени мускули и повдигане на купола на диафрагмата. В този случай гръдният кош се връща в първоначалното си положение и дихателната повърхност на белите дробове намалява. Стесняването на дихателните пътища в глотиса причинява бавно излизане на въздуха от белите дробове. В началото на фазата на издишване налягането в белите дробове става с 0,40-0,53 kPa (3-4 mm Hg) по-високо от атмосферното налягане, което улеснява освобождаването на въздух от тях в околната среда.
Налягане в плевралната кухина (цепнатини)
Белите дробове и стените на гръдната кухина са покрити със серозна мембрана - плеврата. Между листата на висцералната и париеталната плевра има тясна (5--10 микрона) междина, съдържаща серозна течност, подобна по състав на лимфата. Белите дробове са постоянно в разтегнато състояние.
Ако в плевралната фисура се постави игла, свързана с манометър, може да се установи, че налягането в нея е под атмосферното. Отрицателното налягане в плевралната фисура се дължи на еластичната тяга на белите дробове, т.е. постоянното желание на белите дробове да намалят обема си. В края на тихо издишване, когато почти всички дихателни мускули са отпуснати, налягането в плевралното пространство (PPl) е приблизително 3 mm Hg. Изкуство. Налягането в алвеолите (Ра) по това време е равно на атмосферното. Разлика Ra---PPl = 3 mm Hg. Изкуство. се нарича транспулмонално налягане (Р1). По този начин налягането в плевралното пространство е по-ниско от налягането в алвеолите с количеството, създадено от еластичното отдръпване на белите дробове.
По време на вдишване, поради свиването на инспираторните мускули, обемът на гръдната кухина се увеличава. Налягането в плевралното пространство става по-отрицателно. До края на тихо дишане той намалява до -6 mm Hg. Изкуство. В резултат на повишаване на белодробното налягане белите дробове се разширяват, обемът им се увеличава поради атмосферния въздух. Когато инспираторните мускули се отпуснат, еластичните сили на разтегнатите бели дробове и коремните стени намаляват транспулмонарното налягане, обемът на белите дробове намалява - настъпва издишване.
Механизмът на промяна в белодробния обем по време на дишане може да бъде демонстриран с помощта на модела на Donders.
При дълбоко вдишване налягането в плевралната кухина може да намалее до -20 mm Hg. Изкуство.
По време на активно издишване това налягане може да стане положително, но да остане под налягането в алвеолите в зависимост от размера на еластичния откат на белите дробове.
В плевралната фисура при нормални условия няма газове. Ако вкарате известно количество въздух в плевралната цепнатина, тя постепенно ще се разреши. Абсорбцията на газове от плевралната фисура се дължи на факта, че в кръвта на малките вени на белодробната циркулация напрежението на разтворените газове е по-ниско, отколкото в атмосферата. Натрупването на течност в плевралната фисура се предотвратява от онкотичното налягане: съдържанието на протеини в плевралната течност е много по-ниско, отколкото в кръвната плазма. От значение е и относително ниското хидростатично налягане в съдовете на белодробната циркулация.
Еластични свойства на белите дробове. Еластичното отдръпване на белите дробове се дължи на три фактора:
1) повърхностно напрежение на течния филм, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите; 2) еластичността на тъканта на стените на алвеолите поради наличието на еластични влакна в тях; 3) тонусът на бронхиалните мускули. Елиминирането на силите на повърхностното напрежение (напълване на белите дробове с физиологичен разтвор) намалява еластичната тяга на белите дробове с 2/3.Ако вътрешната повърхност на алвеолите беше покрита с воден разтвор, повърхността
напрежението на напрежението трябва да е 5–8 пъти по-голямо. При такива условия ще се наблюдава пълен колапс на някои алвеоли (ателектаза) с преразтягане на други. Това не се случва, тъй като вътрешната повърхност на алвеолите е облицована с вещество, което има ниско повърхностно напрежение, така нареченото сърфактант. Подплатата е с дебелина 20-100 nm. Състои се от липиди и протеини. Повърхностно активното вещество се произвежда от специални клетки на алвеолите - пневмоцити тип II. Филмът на повърхностно активното вещество има забележително свойство: намаляването на размера на алвеолите е придружено от намаляване на повърхностното напрежение; това е важно за стабилизиране на състоянието на алвеолите. Образуването на сърфактант се засилва от парасимпатикови влияния; след трансекция на блуждаещите нерви се забавя.
Количествено еластичните свойства на белите дробове обикновено се изразяват чрез така наречената разтегливост: където D V1 е промяната в обема на белите дробове; DR1 -- промяна в транспулмоналното налягане.
При възрастни е приблизително 200 ml / cm вода. Изкуство. При кърмачетата разтегливостта на белите дробове е много по-ниска - 5-10 ml/cm вода. Изкуство. Този показател се променя при белодробни заболявания и се използва за диагностични цели.
