Ciśnienie wydechowe w jamie opłucnej. Ciśnienie w jamie opłucnej
21 Federalna Państwowa Budżetowa Instytucja Edukacyjna Szkolnictwa Wyższego „Omski Państwowy Uniwersytet Medyczny” Ministerstwa Zdrowia Federacji Rosyjskiej
2 Federalna Państwowa Budżetowa Instytucja Edukacyjna Szkolnictwa Wyższego „Omski Państwowy Uniwersytet Rolniczy imienia P.A. Stołypin"
Właściwy drenaż jamy opłucnej jest bez wątpienia obowiązkowym, a często głównym elementem leczenia większości schorzeń chirurgicznych jamy klatki piersiowej, a jego skuteczność zależy od wielu parametrów fizycznych zarówno płuca, jak i opłucnej. W patofizjologii biomechaniki opłucnej ważne jest sformułowanie dwóch różnych, ale nie wykluczających się koncepcji: płuca nierozszerzalnego i przecieku powietrza. Nierozszerzone płuco nie może zajmować całej objętości jamy opłucnej nawet po odprowadzeniu płynu i powietrza z jamy opłucnej. Niewłaściwie dobrana metoda usuwania patologicznych treści może nie tylko nie przynieść korzyści, ale nawet pogorszyć stan patologiczny organizmu. Jednocześnie po iw trakcie drenażu jamy opłucnej może rozwinąć się odma opłucnowa ex vacuo, czyli przetrwała odma opłucnowa bez przetoki. Ważnymi parametrami charakteryzującymi opisywane procesy w jamie opłucnej są również ciśnienie wewnątrzopłucnowe (Ppl), elastyczność jamy opłucnej. Zwykle w szczycie wdechu Ppl wynosi do -80 cm wody. Art. i koniec wydechu: -50 cm wody. Sztuka. Spadek ciśnienia w jamie opłucnej wynosi poniżej -40 cm słupa wody. Sztuka. przy usuwaniu patologicznej treści z jamy opłucnej (nakłuciu jamy opłucnej) bez zastosowania dodatkowego rozrzedzenia jest to objaw nierozszerzalnego płuca. W chwili obecnej zdecydowanie można uznać za konieczne monitorowanie zmian ciśnienia wewnątrzopłucnowego podczas torakocentezy terapeutycznej i diagnostycznej, drenażu jamy opłucnej w okresie pooperacyjnym oraz wszelkich inwazyjnych zabiegów zamkniętych w zamkniętej jamie opłucnej przez cały czas trwania drenażu lub igły w jamie opłucnej.
drenaż
manometria
opancerzone płuco
1. Fizjologia duszności towarzyszącej wysiękowi opłucnowemu / T. Rajesh // Pulmonary Medicine. - 2015. - Cz. 21, nr 4. - s. 338-345.
2. Huggins J.T. Manometria opłucnej / J.T. Huggins, P. Doelken // Kliniki medycyny klatki piersiowej. - 2006. - Cz. 27, wydanie 2. - s. 229-240.
3. Charakterystyka uwięzionego płuca. Analiza płynu opłucnowego, manometria i kontrast powietrzny TK klatki piersiowej / J.T. Huggins // Klatka piersiowa. - 2007. - Cz. 131, wydanie 1. - s. 206-213.
4. Pereyra M.F. Nierozszerzalne płuco / M.F. Pereyra, L. Ferreiro, L. Valdes // Arch. bronkonumol. - 2013. - Cz. 49, nr 2. - s. 63-69.
5. Manometria opłucnej: technika i implikacje kliniczne / J.T. Huggins // Klatka piersiowa. - 2004. - Cz. 126, nr 6. - s. 1764–1769.
6. Diagnostyka i leczenie przetoki oskrzelowo-opłucnowej / P. Sarkar // The Indian Journal of Chest Diseases & Allied Sciences. - 2010. - Cz. 52, nr 2. - s. 97-104.
7. Staes W. "Ex vacuo" odma opłucnowa / W. Staes, B. Funaki // Seminaria z radiologii interwencyjnej. - 2009. - Cz. 26, nr 1. - s. 82-85.
8. Porównanie przyrządów do pomiaru ciśnienia opłucnowego / H.J. Lee // Klatka piersiowa. - 2014. - Cz. 146, nr 4. - s. 1007-1012.
9. Elastyczność przestrzeni opłucnej: predyktor wyniku pleurodezy u chorych ze złośliwym wysiękiem opłucnowym / R.S. Lan // Ann. Stażysta. Med. - 1997. - Cz. 126, nr 10. - s. 768-774.
10. Intensywna terapia: poradnik dla lekarzy / V.D. Malyshev, S.V. Sviridov, I.V. Vedenina i inni; wyd. V.D. Malysheva, S.V. Swiridow. - wydanie drugie, poprawione. i dodatkowe - M .: LLC „Agencja informacji medycznej”, 2009. - 712 s.
11. Cewnik do manometrii opłucnej: pat. US 2016/0263296A1 USA: PCT/GB2014/052871 / Roe E.R. ; zgłaszający i właściciel patentu Rocket Medical Plc. – US 15/028, 691; stwierdzono 22.09.2014; opublikowany 15.09.2016.
12. Systemy i metody drenażu klatki piersiowej US: pat. 8992493 B2 USA: US 13/634,116 / James Croteau ; zgłaszający i właściciel patentu Atrium Medical Corporation. – PCT/US2011/022985; podano 28.01.2011; opublikowany 31.03.2015.
13. Fessler JE Czy pomiary ciśnienia w przełyku są ważne w podejmowaniu decyzji klinicznych? / ON. Fessler, DS Talmor // Ochrona dróg oddechowych. - 2010. - Cz. 55, nr 2. - s. 162-174.
14. Nieinwazyjna metoda pomiaru i monitorowania ciśnienia wewnątrzopłucnowego u noworodków: pat. US 4860766 A USA: A 61 B, 5/00 / Sackner MA; wnioskodawca i posiadacz patentu Respitrace Corp. – US 07/008, 062; stwierdzono 27.04.1987; opublikowane 29.08.1989.
15. Maldonado F. Kontrapunkt: czy manometria opłucnej powinna być wykonywana rutynowo podczas nakłucia klatki piersiowej? NIE. / F. Maldonado, J. Mullon // Klatka piersiowa. - 2012. - Cz. 141, nr 4. - s. 846–848.
Właściwy drenaż jamy opłucnej jest bez wątpienia obowiązkowym, a często głównym elementem leczenia większości schorzeń chirurgicznych jamy klatki piersiowej. We współczesnej torakochirurgii istnieje wiele metod drenażu jamy opłucnej, różniących się lokalizacją instalacji drenażowej, położeniem rurki drenażowej w jamie opłucnej, sposobem usunięcia oraz możliwością kontroli patologicznej zawartości opłucnej. jamy opłucnej, ciśnienie w jamie opłucnej i wiele innych parametrów. Celem drenażu jamy opłucnej jest usunięcie z niej zawartości w celu rozszerzenia płuca do całej objętości jamy opłucnej, przywrócenia pojemności życiowej płuca, zmniejszenia dolegliwości bólowych oraz zapobieżenia uogólnieniu procesu infekcyjnego. Skuteczność osiągnięcia celu zależy bezpośrednio od zjawisk zachodzących w samej jamie opłucnej, biomechanice jamy opłucnej i jej zawartości.
Niewłaściwie dobrana metoda usuwania patologicznych treści może nie tylko nie przynieść korzyści, ale nawet pogorszyć stan patologiczny organizmu. Powikłaniem po torakocentezie i drenażu jamy opłucnej może być uszkodzenie przepony, narządów jamy brzusznej, serca, narządów śródpiersia, struktur korzenia płuca. W niniejszym przeglądzie literatury krajowej i w większości zagranicznej postaramy się rozwinąć problem zależności zmian ciśnienia w jamie opłucnej podczas drenażu od niektórych parametrów fizycznych ściany klatki piersiowej i jamy opłucnej.
Mechanika oddechowa jamy opłucnej jest bardzo złożona i zależy od wielu czynników, m.in.: ułożenia ciała chorego, obecności komunikacji z otoczeniem przez drogi oddechowe lub ścianę klatki piersiowej, charakteru treści patologicznej, ciągu wytwarzanego przez praca mięśni oddechowych, integralność szkieletu kostnego ściany klatki piersiowej, elastyczność samej opłucnej.
Patologiczna zawartość jamy opłucnej może pojawić się z różnych przyczyn. Jednak z punktu widzenia mechanicznego usuwania płynu lub powietrza z jamy opłucnej skład treści patologicznej jest ważniejszy niż stan płuc i opłucnej, który determinuje reakcję jamy opłucnej na interwencję medyczną w przyszłość.
W patofizjologii biomechaniki opłucnej ważne jest sformułowanie dwóch różnych, ale nie wykluczających się koncepcji: płuca nierozszerzalnego i przecieku powietrza. Powikłania te nie pojawiają się nagle, jednak znacznie komplikują leczenie, a ich błędna diagnoza często prowadzi do błędów w taktyce lekarskiej.
Płuco nierozszerzalne nazywa się płucem, które nie jest w stanie zająć całej objętości jamy opłucnej po usunięciu patologicznej zawartości. W takim przypadku w jamie opłucnej powstaje podciśnienie. Mogą do tego prowadzić następujące mechanizmy patologiczne: niedrożność wewnątrzoskrzelowa, ciężkie zmiany włókniste w tkance płucnej oraz przewężenie opłucnej trzewnej. Ponadto takie ograniczenie dzieli się na dwie kategorie: uwięzione płuco i uwięzione płuco. Pierwsza kategoria jest podobna do tego, co w literaturze krajowej określa się terminem „płuco skorupowe”.
Termin „uwięzienie płuc” obejmuje nierozszerzające się płuco spowodowane aktywnym procesem zapalnym lub nowotworowym w opłucnej i jest włóknikowym zapaleniem opłucnej, często poprzedzającym właściwe „płuco skorupowe” (termin „uwięzione płuco” jest używany w obcym języku). literatura). Niemożność odzyskania płuca w tym stanie jest wtórna do procesu zapalnego i często może być wykryta dopiero po usunięciu powietrza lub płynu z jamy opłucnej. Wraz z upływem czasu i niemożnością stworzenia warunków do ekspansji płuco zachowuje zmieniony kształt, czyli sztywnieje. Dzieje się tak na skutek aktywacji nie tylko składnika tkanki łącznej w zrębie płuc w wyniku przewlekłego niedotlenienia i stanu zapalnego, ale także rozwoju właściwego zwłóknienia opłucnej trzewnej. Prowadzi to do długotrwałego utrzymywania się powietrza i płynu w jamie opłucnej, a także przywiązania procesu zakaźnego. Gdy są usuwane przez aspirację przy braku przetoki płucnej, w jamie opłucnej pozostaje podciśnienie bez prostowania płuca przy wartościach ciśnienia niższych niż normalnie. Zwiększy to gradient ciśnienia między tymi wewnątrz drzewa tchawiczo-oskrzelowego a jamą opłucnej, co w konsekwencji doprowadzi do barotraumy - uszkodzenia ciśnieniowego.
„Płuco skorupowe” jest zmodyfikowanym narządem, który nawet po usunięciu zawartości jamy opłucnej nie może się wyprostować, to znaczy całkowicie zajmuje całą półkulę klatki piersiowej z powodu włóknistych zmian w opłucnej trzewnej, tworzenia się grubych zrostów opłucnowych między opłucnej ciemieniowej i trzewnej z powodu przewlekłego procesu zapalnego w płucach i opłucnej oraz bezobjawowego wysięku opłucnowego. Usunięcie wysięku i powietrza z jamy opłucnej przez nakłucia lub założenie rurki drenażowej nie poprawi czynności oddechowej płuc.
W obecności przetoki (oskrzelowo-opłucnowej lub pęcherzykowo-opłucnowej) płuco również się nie prostuje, ale ze względu na fakt, że powietrze atmosferyczne stale utrzymuje się w jamie opłucnej i utrzymuje się ciśnienie atmosferyczne, a przy niektórych rodzajach sztucznej wentylacji nawet wyższy. To powikłanie znacznie pogarsza rokowanie, śmiertelność w tej kategorii chorych wynosi do 9,5%. Bez drenażu jamy opłucnej nie można wiarygodnie zdiagnozować tego stanu. System drenażowy bowiem pod wpływem podciśnienia zasysa powietrze z samej przetoki, czyli de facto z powietrza atmosferycznego, co również jest czynnikiem dodatkowego zakażenia w wyniku przedostania się mikroorganizmów z powietrza atmosferycznego do drogi oddechowe. Klinicznie objawia się to aktywnym wypuszczaniem powietrza przez rurkę drenażową podczas wydechu lub podczas zasysania podciśnienia. Wtórnie może dojść do zwłóknienia opłucnej trzewnej, które nawet po usunięciu przetoki nie pozwoli na rozprzestrzenienie się płuca na całą jamę opłucnej.
Istotne jest również wprowadzenie specjalnego terminu charakteryzującego płuco nierozszerzalne, odma opłucnowa ex vacuo - przetrwała odma opłucnowa bez przetoki i urazu narządów jamy klatki piersiowej. Nie tylko odma opłucnowa może powodować niedodmę, ale sama niedodma może stać się warunkiem rozwoju odmy opłucnowej po usunięciu wysięku. Taka odma opłucnowa występuje na tle gwałtownego wzrostu podciśnienia w jamie opłucnej w połączeniu z niedrożnością oskrzeli 1-2 rzędów i poniżej i nie jest związana z uszkodzeniem płuc lub opłucnej trzewnej. Jednocześnie w jamie opłucnej jako takiej może nie być powietrza atmosferycznego lub utrzymuje się w niewielkiej ilości. Stan ten może wystąpić zarówno przy oddychaniu spontanicznym, jak i u chorych wentylowanych mechanicznie, co wiąże się z niedrożnością dróg oddechowych w jednym z płatów płuca. Taka „odma opłucnowa” na tle choroby podstawowej może nie mieć własnych objawów klinicznych i nie być związana z pogarszającym się stanem, a radiologicznie jest reprezentowana przez oddzielenie opłucnej w ograniczonej przestrzeni w rzucie górnej lub dolnej płaty (ryc. 1). Najważniejszą rzeczą w leczeniu tego powikłania u pacjentów nie jest założenie drenażu opłucnej, ale wyeliminowanie prawdopodobnej przyczyny niedrożności, po której odma opłucnowa z reguły ustępuje samoistnie. Jeśli nie ma danych na temat niedrożności drzewa oskrzelowego i nie ma przetoki płucnej, wówczas przyczyną tego stanu będzie „płuco skorupowe”.
Ryż. 1. Odma opłucnowa ex vacuo u pacjenta z nadmuchiwanym płucem na zdjęciu rentgenowskim klatki piersiowej
Można więc powiedzieć, że przy nierozszerzalnym płucu podczas torakocentezy i instalacji drenażu opłucnej znacznie wzrasta prawdopodobieństwo powikłań, dlatego tak ważne jest skupienie się nie tylko na wskaźnikach diagnostyki radiologicznej i ultrasonograficznej, ale także na obserwacji procesów ciśnieniowych w jamie opłucnej, które nie są widoczne na kliszy rentgenowskiej oraz podczas badania pacjenta. Jednocześnie niektórzy autorzy zauważają, że torakocenteza z nierozszerzalnym płucem jest znacznie bardziej bolesna z powodu podrażnienia opłucnej podciśnieniem (poniżej -20 mm słupa wody). Oprócz drenażu jamy opłucnej z nierozszerzalnym płucem chemiczna pleurodeza staje się również niemożliwa z powodu utrzymującej się rozbieżności płatów opłucnej ciemieniowej i trzewnej.
Ważnymi parametrami charakteryzującymi opisywane procesy w jamie opłucnej są również ciśnienie wewnątrzopłucnowe (Ppl), elastyczność jamy opłucnej (Epl). Zwykle w szczycie wdechu Ppl wynosi do -80 cm wody. Art. i koniec wydechu: -20 cm wody. Sztuka. Spadek średniego ciśnienia w jamie opłucnej poniżej -40 cm słupa wody. Sztuka. przy usuwaniu patologicznej treści z jamy opłucnej (nakłuciu jamy opłucnej) bez zastosowania dodatkowego rozrzedzenia jest to objaw nierozszerzalnego płuca. Elastyczność opłucnej implikuje stosunek różnicy zmian ciśnienia przed i po usunięciu określonej objętości treści patologicznej (Pliq1 - Pliq2) w stosunku do tej właśnie objętości, co można przedstawić wzorem: 
patrz ak. Art./L Przy prawidłowym rozszerzeniu płuc i obecności wysięku o dowolnej gęstości w jamie opłucnej elastyczność jamy opłucnej wyniesie około 5,0 cm wody. Art./l, wartość wskaźnika jest większa niż 14,5 cm wody. Art./L mówi o nierozszerzalnym płucu i powstawaniu „płuca pancernego”. Z powyższego wynika, że ilościowy pomiar ciśnienia w jamie opłucnej jest ważnym badaniem diagnostycznym i prognostycznym.
Jak można zmierzyć ciśnienie wewnątrzopłucnowe?
Istnieją bezpośrednie i pośrednie metody pomiaru tego ważnego parametru mechaniki oddychania. Bezpośredni to pomiar ciśnienia bezpośrednio podczas torakocentezy lub przedłużonego drenażu jamy opłucnej przez umieszczony w niej cewnik lub drenaż. Warunkiem koniecznym jest zainstalowanie cewnika lub drenażu w najniższym miejscu istniejącej zawartości jamy opłucnej. Najprostszą opcją jest w tym przypadku użycie kolumny wodnej, do której można zastosować rurkę z systemu dożylnego lub sterylną kolumnę z rurki szklanej, przed zabiegiem należy usunąć powietrze z systemu. Ciśnienie w obecności zawartości cieczy w tym przypadku zależy od wysokości kolumny w rurce w stosunku do miejsca wstrzyknięcia igły lub ustalonego drenażu, co w przybliżeniu odpowiada dobrze znanej metodzie pomiaru ośrodkowego ciśnienia żylnego za pomocą aparat Waldmanna. Wadą tej metody jest gabarytowość i złożoność tworzenia stabilnej konstrukcji do takich pomiarów, a także niemożność pomiaru ciśnienia w „suchej” wnęce.
Urządzenia cyfrowe są również wykorzystywane do określania i rejestrowania ciśnienia wewnątrzopłucnowego.
Przenośny manometr cyfrowy Compass (Mirador Biomedical, USA) służy do pomiaru ciśnienia w jamach ciała. Pozytywną stroną tego przenośnego manometru jest jego dokładność (wykazano wysoką korelację z pomiarem ciśnienia przez cewnik w kształcie litery U) oraz łatwość obsługi. Wadą jest możliwość jednorazowego użycia oraz brak możliwości zapisania danych na nośniku cyfrowym, warto też zwrócić uwagę na wysoki koszt takiego manometru (około 40 dolarów za jedno urządzenie).
Elektroniczny manometr opłucnowy zazwyczaj składa się z cewnika do jamy opłucnej, rozgałęźnika lub rozłącznika, którego jeden przewód prowadzi do układu odprowadzania wysięku, a drugi do czujnika ciśnienia i przetwornika analogowo-cyfrowego, co z kolei umożliwia wyświetlić obraz na ekranie lub zapisać go na nośniku cyfrowym (ryc. 2). W badaniach JT Huggins et al. stosowane są zestawy do inwazyjnego pomiaru ciśnienia krwi (Argon, USA), przetwornik analogowo-cyfrowy CD19A (Validyne Engineering, USA), do rejestracji danych na komputerze osobistym wykorzystywany jest pakiet oprogramowania Biobench 1.0 (National Instruments, USA) . Odłącznikiem może być np. urządzenie opisane przez Roe. Przewagą tego systemu nad wspomnianym wcześniej czujnikiem przenośnym jest oczywiście możliwość zapisu danych na nośniku cyfrowym, a także dokładność uzyskanych danych oraz możliwość ich ponownego wykorzystania. Wadą tej metody jest złożoność organizacji miejsca pracy dla manometrii. Oprócz samego operatora, który wykonuje manipulację, potrzebny jest dodatkowy personel do włączania i rejestrowania danych. Również rozłącznik autostradowy w tym kompleksie musi spełniać wymogi aseptyki i antyseptyki, a najlepiej być jednorazowy.
Ryż. 2. Schemat elektronicznego manometru do pomiaru ciśnienia wewnątrzopłucnowego
Wadą tej metody jest wyraźna zależność uzyskanych danych od czułości czujnika, stanu rurki adaptera (możliwe zatkanie jej zawartością stałą, wnikanie powietrza) oraz właściwości membrany czujnika.
Oznaczanie ciśnienia takimi metodami odbywa się pośrednio przez rurkę drenażową, ponieważ sam czujnik nie znajduje się w jamie opłucnej. Wyznaczenie wskaźników ciśnienia zarówno na proksymalnym końcu drenu, jak iw samej linii może mieć dużą wartość diagnostyczną. W patencie J. Croteau opisano aparat aspiracyjny do drenażu jamy opłucnej z dwoma zadanymi poziomami podciśnienia. Pierwszy tryb - terapeutyczny, zależy od sytuacji klinicznej. Drugi tryb, z wyższym poziomem podciśnienia, jest uruchamiany, gdy ciśnienie zmienia się między dystalnym i proksymalnym odcinkiem rurki drenażowej, w której odpowiednio zainstalowane są dwa czujniki ciśnienia, np. o więcej niż 20 mm wody. Sztuka. (to ustawienie jest konfigurowalne). Pomaga to wyeliminować niedrożność drenażu i utrzymać jego wydajność. Opisany aspirator zapewnia również zliczanie częstotliwości ruchów oddechowych i dawanie sygnału (w tym dźwięku), gdy się zmienia. Zatem zasada doboru podciśnienia opiera się na pomiarze ciśnienia w odpływie. Wadą jest brak związku przełączania stopni rozrzedzenia z fizjologicznymi wahaniami ciśnienia w jamie opłucnej. Zmiana ciśnienia w tej metodzie ma na celu wyeliminowanie niedrożności przewodu drenażowego. Takie monitorowanie może przewidywać niedrożność i przemieszczenie drenażu, co jest ważne dla zapobiegania powikłaniom i szybkiego podjęcia decyzji o dalszej taktyce leczenia.
Metodą pośrednią jest manometria przezprzełykowa w odcinku piersiowym przełyku w punkcie 40 cm od siekaczy lub nozdrzy u osoby dorosłej. Oznaczanie ciśnienia wewnątrzprzełykowego (Pes) ma ograniczone zastosowanie do określania optymalnego dodatniego ciśnienia końcowego wydechu (PEEP) u pacjentów wentylowanych mechanicznie oraz objętości oddechowej wentylacji, gdy ciśnienia wewnątrzopłucnowego nie można zmierzyć bezpośrednio. Ciśnienie wewnątrzprzełykowe jest średnią wartością ciśnienia w jamach opłucnej bez udziału opłucnej w procesie patologicznym i pozwala obliczyć gradient ciśnienia przezpłucnego (Pl = Palv - Ppl, gdzie Palv to ciśnienie w pęcherzykach płucnych), ale nie nie udzielają informacji na temat oznaczania Ppl w konkretnej jamie, zwłaszcza w przypadku nierozszerzonego płuca. Wadą tej metody jest niespecyficzność pomiaru w stosunku do strony zajętej, a także niewiarygodność danych w przypadku obecności jakiegokolwiek procesu patologicznego w śródpiersiu oraz zależność od pozycji ciała pacjenta (w pozycji poziomej ciśnienie jest wyższe). Mogą występować znaczne błędy przy wysokim ciśnieniu w jamie brzusznej, otyłości.
U noworodków możliwość pomiaru ciśnienia wewnątrzopłucnowego metodą pośrednią opisuje się poprzez określenie ruchu kości sklepienia czaszki względem siebie oraz ciśnienia w drogach oddechowych. Autorka proponuje tę metodę w diagnostyce różnicowej bezdechów u noworodków pochodzenia ośrodkowego i obturacyjnego. Główną wadą tej metody jest brak możliwości monitorowania ze względu na fakt, że do pomiaru ciśnienia konieczne jest wykonanie próby Valsalvy, czyli zablokowanie nozdrzy kaniulą (noworodki, jak wiadomo, oddychają tylko przez nozdrza) podczas wydechu przez zamknięte nozdrza kaniulą z czujnikiem ciśnienia. Również ta metoda nie pozwala na ilościowe określenie ciśnienia wewnątrzopłucnowego, a służy jedynie do określenia zmiany ciśnienia podczas wdechu i wydechu w celu zdiagnozowania niedrożności dróg oddechowych.
Częściej stosowane w praktyce metody manometrii opłucnej związane są z tworzeniem komunikacji między jamą opłucnową a otoczeniem poprzez igłę punkcyjną, cewnik lub istniejący drenaż jamy opłucnej. Czynnikiem decydującym o uzyskaniu wiarygodnych danych podczas pomiaru ciśnienia jest stworzenie warunków do manometrii. Tak więc w przypadku punkcji terapeutycznej i diagnostycznej jamy opłucnej bez użycia aktywnej aspiracji wskaźnik ciśnienia będzie się zmieniał w miarę usuwania płynu pod wpływem grawitacji. W takim przypadku możliwe jest obliczenie elastyczności jamy opłucnej i zdiagnozowanie „nierozszerzalnego płuca” (ryc. 3). Podczas korzystania z aktywnego ssania przez dren lub cewnik monitorowanie ciśnienia wewnątrzopłucnowego nie będzie miało wartości diagnostycznej, ponieważ siły zewnętrzne, oprócz grawitacji, będą wpływać na ciśnienie w przewodzie. Dopuszczalny jest również pomiar ciśnienia przez krótki czas bez wyjmowania zawartości w celu oceny stanu jamy opłucnej, ale jest on mniej informacyjny ze względu na niemożność obliczenia sprężystości opłucnej.
Ryż. 3. Harmonogram pomiaru ciśnienia wewnątrzopłucnowego podczas torakocentezy leczniczej (usunięcie wysięku)
Warto jednak zauważyć, że obecnie nawet w czołowych ośrodkach medycznych świata rutynowe wykonywanie manometrii opłucnej nie jest rozpowszechnione. Powodem tego jest konieczność rozmieszczenia dodatkowego sprzętu podczas nakłucia opłucnej (podłączenie i badanie manometru, podłączenie go do igły lub cewnika wprowadzanego do jamy opłucnej) oraz czas poświęcony na to, konieczność dodatkowego przeszkolenia personelu medycznego personelu do pracy z manometrem. F. Maldonado, opierając się na analizie badań dotyczących pomiaru ciśnienia wewnątrzopłucnowego za pomocą płuca nierozszerzalnego, twierdzi, że w chwili obecnej nie można uznać płuca za nierozszerzalne jedynie na podstawie danych dotyczących ciśnienia wewnątrzopłucnowego i wskazania wskazań do przerwania lub kontynuacji usunięcia patologicznej wydzieliny z jamy opłucnej. Jego zdaniem warto zwrócić uwagę nie tylko na elastyczność opłucnej, ale także na to, gdzie na krzywej ciśnienia śródopłucnowego (wykres) pojawia się „punkt wpływu”, po którym płuco staje się nierozszerzalne i należy przerwać zabieg torakocentezy . Jednak w tej chwili nie ma badań, w których taki „punkt uderzenia” został uznany za predyktor.
Ponieważ zmiany wskazań mechaniki oddechowej jamy opłucnej są predyktorem wielu powikłań i wyników, ich monitorowanie pozwoli nie tylko uniknąć wielu powikłań, ale także wybrać właściwą metodę leczenia pacjentów z tą patologią. Dlatego też najważniejsze w postępowaniu z chorymi z takimi stanami patologicznymi, jak nierozszerzone płuco i przedłużający się wypływ powietrza, jest określenie ciśnienia wewnątrzopłucnowego i jego elastyczności w celu doboru odpowiedniego schematu aspiracji oraz innych cech drenażu jamy opłucnej zarówno przed radykalnym leczenia chirurgicznego, a gdy nie jest możliwe jego przeprowadzenie. Monitorowanie ciśnienia i innych parametrów należy prowadzić stale, gdy drenaż znajduje się w jamie opłucnej, a także podczas torakocentezy terapeutycznej i diagnostycznej. Zgadzają się z tym tacy autorzy, którzy poświęcili więcej niż jedno duże badanie kliniczne badaniu ciśnienia wewnątrzopłucnowego, tacy jak J.T. Huggins, MF Pereyra i wsp. Niestety istnieje niewiele prostych i niedrogich środków do prowadzenia takich badań, co potwierdza potrzebę badania zagadnień ciśnienia wewnątrzopłucnowego w celu zwiększenia wartości diagnostycznej, takich jak wahania ciśnienia w różnych fazach oddychania w fizjologii i w stany patologiczne, związek testów czynnościowych w diagnostyce chorób układu oddechowego z mechaniką oddechową jamy opłucnej.
Link bibliograficzny
Khasanov A.R., Korzhuk MS, Eltsova A.A. DO KWESTII DRENAŻU JAMY OPŁUCNOWEJ I POMIARU CIŚNIENIA WEWNĄTRZOPŁUCNIOWEGO. PROBLEMY I ROZWIĄZANIA // Współczesne problemy nauki i edukacji. - 2017 r. - nr 5.;URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26840 (dostęp 12.12.2019). Zwracamy uwagę na czasopisma wydawane przez wydawnictwo „Akademia Historii Naturalnej”
Mechanizm wydechu (wydechu) dostarczane przez:
Ciężar klatki piersiowej.
Elastyczność chrząstek żebrowych.
elastyczność płuc.
Nacisk narządów jamy brzusznej na przeponę.
W spoczynku następuje wydech biernie.
W oddychaniu wymuszonym biorą udział mięśnie wydechowe: mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne (ich kierunek jest z góry, z tyłu, z przodu, z dołu) oraz pomocnicze mięśnie wydechowe: mięśnie zginające kręgosłup, mięśnie brzucha (skośne, proste, poprzeczne). Kiedy ta ostatnia kurczy się, narządy jamy brzusznej wywierają nacisk na rozluźnioną przeponę, która wysuwa się do jamy klatki piersiowej.
Rodzaje oddechu. W zależności głównie od tego, która składowa (uniesienie żeber czy przepona) zwiększa objętość klatki piersiowej, wyróżnia się 3 rodzaje oddychania:
- piersiowy (żebrowy);
- brzuch;
- mieszane.
W większym stopniu rodzaj oddychania zależy od wieku (zwiększa się ruchomość klatki piersiowej), ubioru (ciasne gorsety, pieluszki), zawodu (u osób wykonujących pracę fizyczną zwiększa się typ oddychania brzusznego). Oddychanie brzuszne jest utrudnione w ostatnich miesiącach ciąży, wtedy dodatkowo uwzględnia się oddychanie klatką piersiową.
Najskuteczniejszy typ oddychania brzusznego:
- głębsza wentylacja płuc;
- ułatwia powrót krwi żylnej do serca.
Oddychanie brzuszne przeważa wśród pracowników fizycznych, wspinaczy, śpiewaków itp. Po urodzeniu dziecko ustala najpierw oddychanie brzuszne, a później - do 7 roku życia - piersiowe.
Ciśnienie w jamie opłucnej i jego zmiana podczas oddychania.
Płuca pokryte są opłucną trzewną, a film jamy klatki piersiowej opłucną ciemieniową. Pomiędzy nimi znajduje się płyn surowiczy. Pasują ciasno do siebie (szczelina 5-10 mikronów) i ślizgają się względem siebie. To przesuwanie jest konieczne, aby płuca mogły podążać za złożonymi zmianami w klatce piersiowej bez deformacji. W przypadku zapalenia (zapalenie opłucnej, zrosty) zmniejsza się wentylacja odpowiednich odcinków płuc.
Jeśli włożysz igłę do jamy opłucnej i podłączysz ją do manometru, okaże się, że ciśnienie w niej:
podczas wdechu - o 6-8 cm H 2 O
· podczas wydechu - 3-5 cm H 2 O poniżej atmosferycznego.
Ta różnica między ciśnieniem wewnątrzopłucnowym i atmosferycznym jest powszechnie określana jako ciśnienie opłucnowe.
Podciśnienie w jamie opłucnej jest spowodowane sprężystym odrzutem płuc, tj. skłonność płuc do zapadania się.
Podczas wdechu wzrost jamy klatki piersiowej prowadzi do wzrostu podciśnienia w jamie opłucnej, tj. wzrasta ciśnienie przezpłucne, co prowadzi do rozprężenia płuc (pokaz na aparacie Dondersa).
Kiedy mięśnie wdechowe rozluźniają się, ciśnienie wdechowe spada, a płuca zapadają się z powodu elastyczności.
Jeśli do jamy opłucnej zostanie wprowadzona niewielka ilość powietrza, zostanie ono wchłonięte, ponieważ we krwi drobnych żył krążenia płucnego napięcie rozpuszczonych gazów jest mniejsze niż w atmosferze.
Gromadzeniu się płynu w jamie opłucnej zapobiega niższe niż w osoczu ciśnienie onkotyczne płynu opłucnowego (mniej białek). Istotne znaczenie ma również obniżenie ciśnienia hydrostatycznego w krążeniu płucnym.
Zmianę ciśnienia w jamie opłucnej można mierzyć bezpośrednio (ale może dojść do uszkodzenia tkanki płucnej). Dlatego lepiej jest go mierzyć wprowadzając do przełyku (w część piersiową) kanister o długości 10 cm. Ściany przełyku są bardzo giętkie.
Elastyczny odrzut płuc wynika z 3 czynników:
1. Napięcie powierzchniowe płynnej warstwy pokrywającej wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych.
2. Elastyczność tkanki ścian pęcherzyków płucnych (zawierają elastyczne włókna).
3. Ton mięśni oskrzeli.
Na każdym interfejsie między powietrzem a cieczą działają siły kohezji międzycząsteczkowej, zmierzające do zmniejszenia rozmiaru tej powierzchni (siły napięcia powierzchniowego). Pod wpływem tych sił pęcherzyki mają tendencję do kurczenia się. Siły napięcia powierzchniowego tworzą 2/3 elastycznego odrzutu płuc. Napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych jest 10 razy mniejsze niż teoretycznie obliczone dla odpowiedniej powierzchni wody.
Gdyby wewnętrzną powierzchnię zębodołu pokryć roztworem wodnym, to napięcie powierzchniowe powinno być 5-8 razy większe. W tych warunkach nastąpiłoby zapadnięcie się pęcherzyków płucnych (niedodma). Ale tak się nie dzieje.
Oznacza to, że w płynie pęcherzykowym na wewnętrznej powierzchni pęcherzyków znajdują się substancje zmniejszające napięcie powierzchniowe, czyli środki powierzchniowo czynne. Ich cząsteczki silnie się do siebie przyciągają, ale mają słaby związek z cieczą, w wyniku czego gromadzą się na powierzchni i tym samym zmniejszają napięcie powierzchniowe.
Substancje takie nazywane są substancjami powierzchniowo czynnymi (surfaktantami), których rolę w tym przypadku pełnią tzw. surfaktanty. Są to lipidy i białka. Utworzone przez specjalne komórki pęcherzyków płucnych - pneumocyty typu II. Podszewka ma grubość 20-100 nm. Ale pochodne lecytyny mają najwyższą aktywność powierzchniową ze składników tej mieszaniny.
Ze zmniejszeniem wielkości pęcherzyków płucnych. cząsteczki środka powierzchniowo czynnego zbliżają się do siebie, ich gęstość na jednostkę powierzchni jest większa, a napięcie powierzchniowe maleje – pęcherzyk nie zapada się.
Wraz ze wzrostem (rozszerzeniem) pęcherzyków zwiększa się ich napięcie powierzchniowe, ponieważ zmniejsza się gęstość środka powierzchniowo czynnego na jednostkę powierzchni. Zwiększa to elastyczny odrzut płuc.
W procesie oddychania wzmocnienie mięśni oddechowych jest wydawane na pokonanie nie tylko elastycznego oporu płuc i tkanek klatki piersiowej, ale także na pokonanie nieelastycznego oporu przepływu gazów w drogach oddechowych, który zależy od ich światła.
Naruszenie tworzenia środków powierzchniowo czynnych prowadzi do zapadnięcia się dużej liczby pęcherzyków płucnych - niedodmy - braku wentylacji dużych obszarów płuc.
U noworodków środki powierzchniowo czynne są potrzebne do rozszerzenia płuc podczas pierwszych oddechów.
2538 0
Podstawowe informacje
Wysięk opłucnowy często stanowi trudne wyzwanie diagnostyczne dla klinicysty.Rozsądną diagnostykę różnicową można zbudować na podstawie obrazu klinicznego i wyników badania płynu opłucnowego.
Aby zmaksymalizować wykorzystanie danych uzyskanych z badania płynu opłucnowego, klinicysta musi dobrze rozumieć fizjologiczne podstawy powstawania wysięku opłucnowego.
Możliwość analizy wyników badań składu komórkowego i chemicznego wysięku wraz z danymi z wywiadu, badania fizykalnego i dodatkowymi metodami badań laboratoryjnych umożliwia postawienie wstępnej lub ostatecznej diagnozy u 90% pacjentów z wysiękiem opłucnowym.
Niemniej jednak należy zauważyć, że jak każda metoda laboratoryjna, badanie płynu opłucnowego często pozwala potwierdzić wstępną diagnozę, a nie działać jako główna metoda diagnostyczna.
Ostateczne rozpoznanie na podstawie wyników tej metody badawczej można postawić tylko wtedy, gdy w płynie opłucnowym zostaną wykryte komórki nowotworowe, mikroorganizmy lub komórki LE.
Anatomia jamy opłucnej
Opłucna pokrywa płuca i wyścieła wnętrze klatki piersiowej. Składa się z luźnej tkanki łącznej, pokrytej pojedynczą warstwą komórek mezotelium i dzieli się na opłucną płucną (trzewną) i opłucną ciemieniową.Opłucna płucna pokrywa powierzchnię obu płuc, a opłucna ciemieniowa wyściela wewnętrzną powierzchnię ściany klatki piersiowej, górną powierzchnię przepony i śródpiersie. Płuco i opłucna ciemieniowa są połączone w okolicy korzenia płuca (ryc. 136).
Ryż. 136. Schemat budowy anatomicznej płuca i jamy opłucnej.
Opłucna trzewna pokrywa płuco; Opłucna ciemieniowa wyściela ścianę klatki piersiowej, przeponę i śródpiersie. Są one połączone w okolicy korzenia płuca.
Pomimo podobnej struktury histologicznej opłucna płucna i ciemieniowa mają dwie ważne cechy wyróżniające. Po pierwsze, opłucna ciemieniowa jest wyposażona w czułe receptory nerwowe, których nie ma w opłucnej płucnej, a po drugie, opłucna ciemieniowa jest łatwo oddzielona od ściany klatki piersiowej, a opłucna płucna jest ściśle przylutowana do płuca.
Pomiędzy opłucną płucną a opłucną ciemieniową znajduje się zamknięta przestrzeń - jama opłucnowa. Normalnie podczas wdechu, w wyniku wielokierunkowego działania sprężystego odrzutu płuc i sprężystego odrzutu klatki piersiowej, w jamie opłucnej powstaje ciśnienie poniżej ciśnienia atmosferycznego.
Zwykle w jamie opłucnej znajduje się od 3 do 5 ml płynu, który działa jak lubrykant podczas wdechu i wydechu. W przypadku różnych chorób w jamie opłucnej może gromadzić się kilka litrów płynu lub powietrza.
Fizjologiczne podstawy powstawania płynu opłucnowego
Patologiczne nagromadzenie płynu opłucnowego jest wynikiem naruszenia ruchu płynu opłucnowego. Ruch płynu opłucnowego do i z jamy opłucnej jest regulowany przez zasadę Starlinga.Ta zasada opisuje następujące równanie:
PZH \u003d K [(GDcap - GDpl) - (KODcap - KODpl)],
gdzie PZh – wyporność płynu, K – współczynnik filtracji płynu opłucnowego, HDcap – hydrostatyczne ciśnienie kapilarne, HDPL – ciśnienie hydrostatyczne płynu opłucnowego, CODcap – kapilarne ciśnienie onkotyczne, COODpl – ciśnienie onkotyczne płynu opłucnowego.
Ponieważ opłucna ciemieniowa jest zaopatrzona w gałęzie wychodzące z tętnic międzyżebrowych, a żylny odpływ krwi do prawego przedsionka odbywa się przez układ żył nieparzystych, ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach opłucnej ciemieniowej jest równe ciśnieniu ogólnoustrojowemu.
Ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach opłucnej płucnej jest równe ciśnieniu w naczyniach płucnych, ponieważ jest zaopatrywane w krew z gałęzi tętnicy płucnej; żylny odpływ krwi do lewego przedsionka odbywa się przez układ żył płucnych. Koloidalne ciśnienie osmotyczne w naczyniach obu blaszek opłucnowych jest związane ze stężeniem białka w surowicy.
Ponadto normalnie niewielka ilość białka opuszczającego naczynia włosowate opłucnej jest wychwytywana przez znajdujący się w niej układ limfatyczny. Przepuszczalność naczyń włosowatych opłucnej jest regulowana przez współczynnik filtracji (K). Wraz ze wzrostem przepuszczalności wzrasta zawartość białka w płynie opłucnowym.
Z równania Starlinga wynika, że ruch płynu do i z jamy opłucnej jest bezpośrednio regulowany przez ciśnienie hydrostatyczne i onkotyczne. Płyn opłucnowy przemieszcza się wzdłuż gradientu ciśnienia z naczyń systemowych opłucnej ściennej, a następnie jest ponownie wchłaniany przez naczynia krążenia płucnego zlokalizowane w opłucnej płucnej (ryc. 137).
Ryż. 137. Schemat ruchu płynu opłucnowego z naczyń włosowatych okładzinowych do naczyń włosowatych trzewnych jest prawidłowy.
Wchłanianie płynu opłucnowego jest ułatwione dzięki powstającym siłom ciśnień w opłucnej trzewnej (10 cm H2O) i opłucnej ciemieniowej (9 cm H2O). Ciśnienie poruszającej się cieczy = K[(GDkap-GDpleur) - (ChZTkap-ChZTpleur)], gdzie K jest współczynnikiem filtracji.
Szacuje się, że w ciągu 24 godzin przez jamę opłucnową przepływa od 5 do 10 litrów płynu opłucnowego.
Znajomość prawidłowej fizjologii ruchu płynu opłucnowego pozwala wyjaśnić niektóre przepisy związane z powstawaniem wysięku opłucnowego. Ponieważ codziennie w normalnych warunkach wytwarzana i ponownie wchłaniana jest duża ilość płynu opłucnowego, jakakolwiek nierównowaga w układzie zwiększa prawdopodobieństwo nieprawidłowego wysięku.
Znane są dwa mechanizmy prowadzące do patologicznego gromadzenia się płynu opłucnowego: naruszenie ciśnienia, tj. zmiany ciśnienia hydrostatycznego i (lub) onkotycznego (zastoinowa niewydolność serca, ciężka hipoproteinemia) oraz choroby, które wpływają na powierzchnię opłucnej i prowadzą do upośledzenia przepuszczalności naczyń włosowatych (zapalenie płuc, guzy) lub zaburzają reabsorpcję białek przez naczynia limfatyczne (rak śródpiersia) ).
Na podstawie tych mechanizmów patofizjologicznych wysięk opłucnowy można podzielić na przesiękowy (wynikający ze zmian ciśnienia) i wysiękowy (wynikający z upośledzonej przepuszczalności naczyń włosowatych).
Taylor RB
Ciśnienie w jamie opłucnej i śródpiersiu jest zwykle zawsze ujemne. Możesz to sprawdzić, mierząc ciśnienie w jamie opłucnej. Aby to zrobić, wydrążona igła połączona z manometrem jest wkładana między dwie opłucne. Podczas spokojnego oddechu ciśnienie w jamie opłucnej jest o 1,197 kPa (9 mm Hg) niższe od atmosferycznego, podczas spokojnego wydechu o 0,798 kPa (6 mm Hg).
Ujemne ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej i jego wzrost podczas wdechu ma duże znaczenie fizjologiczne. Dzięki podciśnieniu pęcherzyki są zawsze w stanie rozciągniętym, co znacznie zwiększa powierzchnię oddechową płuc, zwłaszcza podczas wdechu. Ujemne ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej odgrywa istotną rolę w hemodynamice, zapewniając żylny powrót krwi do serca i poprawiając krążenie krwi w krążeniu płucnym, zwłaszcza w fazie wdechu. Działanie ssące klatki piersiowej wspomaga również krążenie limfy. Wreszcie ujemne ciśnienie wewnątrz klatki piersiowej jest czynnikiem wpływającym na przemieszczanie się bolusa pokarmowego przez przełyk, w którego dolnej części ciśnienie wynosi 0,46 kPa (3,5 mm Hg) poniżej ciśnienia atmosferycznego.
Odma płucna. Odma opłucnowa odnosi się do obecności powietrza w jamie opłucnej. W tym przypadku ciśnienie wewnątrzopłucnowe staje się równe ciśnieniu atmosferycznemu, co powoduje zapadnięcie się płuc. W tych warunkach płuca nie mogą wykonywać funkcji oddechowych.
Odma opłucnowa może być otwarta lub zamknięta. Przy otwartej odmie opłucnowej jama opłucnowa komunikuje się z powietrzem atmosferycznym, przy zamkniętej odmie opłucnowej tak się nie dzieje. Obustronna otwarta odma opłucnowa jest śmiertelna, jeśli nie wykonuje się sztucznego oddychania poprzez wtłaczanie powietrza przez tchawicę.
W praktyce klinicznej stosuje się zamkniętą sztuczną odmę opłucnową (powietrze jest wtłaczane do jamy opłucnej przez igłę) w celu stworzenia funkcjonalnego odpoczynku dla chorego płuca, na przykład w gruźlicy płuc. Po pewnym czasie powietrze z jamy opłucnej jest zasysane, co prowadzi do przywrócenia w niej podciśnienia, a płuco rozszerza się. Dlatego, aby utrzymać odmę opłucnową, konieczne jest ponowne wprowadzenie powietrza do jamy opłucnej.
Cykl oddechowy
Cykl oddechowy składa się z wdechu, wydechu i pauzy oddechowej. Wdech jest zwykle krótszy niż wydech. Czas trwania wdechu u osoby dorosłej wynosi od 0,9 do 4,7 s, czas trwania wydechu 1,2-6 s. Czas trwania wdechu i wydechu zależy głównie od efektów odruchowych pochodzących z receptorów tkanki płucnej. Pauza oddechowa jest nietrwałą składową cyklu oddechowego. Różni się rozmiarem, a nawet może być nieobecny.
Ruchy oddechowe są wykonywane z określonym rytmem i częstotliwością, która zależy od liczby ruchów klatki piersiowej w ciągu 1 minuty. U osoby dorosłej częstotliwość ruchów oddechowych wynosi 12-18 na 1 minutę. U dzieci oddychanie jest płytkie i dlatego częstsze niż u dorosłych. Tak więc noworodek oddycha około 60 razy na minutę, 5-letnie dziecko 25 razy na minutę. W każdym wieku częstotliwość ruchów oddechowych jest 4-5 razy mniejsza niż liczba uderzeń serca.
Głębokość ruchów oddechowych jest określana na podstawie amplitudy ruchów klatki piersiowej i przy użyciu specjalnych metod badania objętości płuc.
Na częstotliwość i głębokość oddechów wpływa wiele czynników, w szczególności stan emocjonalny, obciążenie psychiczne, zmiany składu chemicznego krwi, stopień wydolności organizmu, poziom i intensywność metabolizmu. Im częstsze i głębsze ruchy oddechowe, tym więcej tlenu dostaje się do płuc, a tym samym więcej dwutlenku węgla jest wydalane.
Rzadki i płytki oddech może prowadzić do niedostatecznego zaopatrzenia komórek i tkanek organizmu w tlen. Temu z kolei towarzyszy spadek ich aktywności funkcjonalnej. Częstotliwość i głębokość ruchów oddechowych zmienia się w dużym stopniu w stanach patologicznych, zwłaszcza w chorobach układu oddechowego.
Mechanizm inhalacyjny. Wdychanie (wdech) następuje w wyniku zwiększenia objętości klatki piersiowej w trzech kierunkach - pionowym, strzałkowym (przednio-tylnym) i czołowym (żebrowym). Zmiana wielkości jamy klatki piersiowej następuje w wyniku skurczu mięśni oddechowych.
Wraz ze skurczem zewnętrznych mięśni międzyżebrowych (podczas wdechu) żebra przyjmują bardziej poziomą pozycję, unosząc się do góry, podczas gdy dolny koniec mostka przesuwa się do przodu. Ze względu na ruch żeber podczas wdechu wymiary klatki piersiowej zwiększają się w kierunku poprzecznym i podłużnym. W wyniku skurczu przepony jej kopuła spłaszcza się i opada: narządy jamy brzusznej są wypychane w dół, na boki i do przodu, w wyniku czego objętość klatki piersiowej zwiększa się w kierunku pionowym.
W zależności od dominującego udziału w akcie wdechu mięśni klatki piersiowej i przepony wyróżnia się oddychanie piersiowe lub żebrowe i brzuszne lub przeponowe. U mężczyzn przeważa oddech brzuszny, u kobiet klatka piersiowa.
W niektórych przypadkach, np. podczas pracy fizycznej, przy duszności, w akcie wdechu mogą brać udział tzw. mięśnie pomocnicze, mięśnie obręczy barkowej i szyi.
Podczas wdechu płuca biernie podążają za rozszerzającą się klatką piersiową. Powierzchnia oddechowa płuc wzrasta, podczas gdy ciśnienie w nich spada i osiąga 0,26 kPa (2 mm Hg) poniżej ciśnienia atmosferycznego. Sprzyja to przepływowi powietrza przez drogi oddechowe do płuc. Gwałtownemu wyrównaniu ciśnienia w płucach zapobiega głośnia, ponieważ drogi oddechowe są w tym miejscu zwężone. Dopiero na wysokości wdechu następuje całkowite wypełnienie powietrzem rozszerzonych pęcherzyków płucnych.
mechanizm wydechu. Wydech (wydech) odbywa się w wyniku rozluźnienia zewnętrznych mięśni międzyżebrowych i uniesienia kopuły przepony. W takim przypadku klatka piersiowa powraca do swojej pierwotnej pozycji, a powierzchnia oddechowa płuc zmniejsza się. Zwężenie dróg oddechowych w głośni powoduje powolne wydostawanie się powietrza z płuc. Na początku fazy wydechu ciśnienie w płucach staje się o 0,40-0,53 kPa (3-4 mm Hg) wyższe od ciśnienia atmosferycznego, co ułatwia uwalnianie z nich powietrza do otoczenia.
Ciśnienie w jamie opłucnej (rozszczepy)
Płuca i ściany jamy klatki piersiowej pokryte są błoną surowiczą - opłucną. Pomiędzy arkuszami opłucnej trzewnej i ciemieniowej znajduje się wąska (5-10 mikronów) szczelina zawierająca płyn surowiczy, podobny składem do limfy. Płuca są stale w stanie rozciągniętym.
Jeśli igła połączona z manometrem zostanie wprowadzona do szczeliny opłucnej, można stwierdzić, że ciśnienie w niej jest niższe od atmosferycznego. Ujemne ciśnienie w szczelinie opłucnej wynika z elastycznej trakcji płuc, tj. Ciągłego dążenia płuc do zmniejszenia ich objętości. Pod koniec spokojnego wydechu, gdy prawie wszystkie mięśnie oddechowe są rozluźnione, ciśnienie w jamie opłucnej (PPl) wynosi około 3 mm Hg. Sztuka. Ciśnienie w pęcherzykach płucnych (Pa) w tym czasie jest równe atmosferycznemu. Różnica Ra---PPl = 3 mm Hg. Sztuka. nazywa się ciśnieniem przezpłucnym (P1). Tak więc ciśnienie w jamie opłucnej jest niższe niż ciśnienie w pęcherzykach płucnych o wielkość wytworzoną przez sprężysty odrzut płuc.
Podczas wdechu, w wyniku skurczu mięśni wdechowych, zwiększa się objętość jamy klatki piersiowej. Ciśnienie w jamie opłucnej staje się bardziej ujemne. Pod koniec spokojnego oddechu spada do -6 mm Hg. Sztuka. W wyniku wzrostu ciśnienia płucnego płuca rozszerzają się, ich objętość zwiększa się pod wpływem powietrza atmosferycznego. Kiedy mięśnie wdechowe rozluźniają się, siły sprężystości rozciągniętych płuc i ścian brzucha zmniejszają ciśnienie przezpłucne, zmniejsza się objętość płuc - następuje wydech.
Mechanizm zmiany objętości płuc podczas oddychania można zademonstrować za pomocą modelu Dondersa.
Przy głębokim oddechu ciśnienie w jamie opłucnej może spaść do -20 mm Hg. Sztuka.
Podczas aktywnego wydechu ciśnienie to może stać się dodatnie, ale pozostać poniżej ciśnienia w pęcherzykach płucnych o wielkość sprężystego odrzutu płuc.
W normalnych warunkach szczelina opłucnowa nie zawiera gazów. Jeśli wprowadzisz pewną ilość powietrza do szczeliny opłucnej, stopniowo ustąpi. Absorpcja gazów ze szczeliny opłucnej następuje dzięki temu, że we krwi małych żył krążenia płucnego napięcie rozpuszczonych gazów jest niższe niż w atmosferze. Nagromadzeniu płynu w szczelinie opłucnowej zapobiega ciśnienie onkotyczne: zawartość białek w płynie opłucnowym jest znacznie niższa niż w osoczu krwi. Nie bez znaczenia jest również stosunkowo niskie ciśnienie hydrostatyczne w naczyniach krążenia płucnego.
Elastyczne właściwości płuc. Elastyczny odrzut płuc wynika z trzech czynników:
1) napięcie powierzchniowe płynnej warstwy pokrywającej wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych; 2) elastyczność tkanki ścian pęcherzyków płucnych ze względu na obecność w nich elastycznych włókien; 3) napięcie mięśni oskrzeli. Eliminacja sił napięcia powierzchniowego (wypełnienie płuc solą fizjologiczną) zmniejsza przyczepność sprężystą płuc o 2/3.Jeśli wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków pokrylibyśmy roztworem wodnym, powierzchnia
napięcie naciągu powinno być 5–8 razy większe. W takich warunkach można by zaobserwować całkowite zapadnięcie się niektórych pęcherzyków płucnych (niedodma) z nadmiernym rozciągnięciem innych. Nie dzieje się tak, ponieważ wewnętrzna powierzchnia pęcherzyków wyściełana jest substancją o niskim napięciu powierzchniowym, tzw. surfaktantem. Podszewka ma grubość 20-100 nm. Składa się z lipidów i białek. Surfaktant jest wytwarzany przez specjalne komórki pęcherzyków płucnych - pneumocyty typu II. Film środka powierzchniowo czynnego ma niezwykłą właściwość: zmniejszeniu wielkości pęcherzyków towarzyszy spadek napięcia powierzchniowego; jest to ważne dla stabilizacji stanu pęcherzyków płucnych. Tworzenie środka powierzchniowo czynnego jest wzmacniane przez wpływy przywspółczulne; po przecięciu nerwów błędnych zwalnia.
Ilościowo właściwości sprężyste płuc są zwykle wyrażane przez tzw. rozciągliwość: gdzie D V1 jest zmianą objętości płuc; DR1 — zmiana ciśnienia przezpłucnego.
U dorosłych jest to około 200 ml/cm3 wody. Sztuka. U niemowląt rozciągliwość płuc jest znacznie mniejsza - 5-10 ml/cm wody. Sztuka. Wskaźnik ten zmienia się wraz z chorobami płuc i służy do celów diagnostycznych.
