Жидкость уменьшающая трение при движении легких. Дыхание. Исследования при патологии

Во внешнем дьжании принимают участие ряд органов и тканей.

1. Дьжательные мышцы:

а) мышцы вдоха:

Основные (три спокойном вдохе): диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы;

Вспомогательные (подключаются три форсированном вдохе): грудные мышцы, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные, трате-цевидные, широчайшие мышцы спины и др.;

б) мышцы выдоха:

Основные (три спокойном выдохе) не участвуют, т. к. выдох осуществляется за счет эластической тяги легких;

Вспомогательные (подключаются три форсированном выдохе): мьшпгы брюшного пресса, внутренние межреберные, задняя верхняя зубчатая мышца и др.

2. Грудная клетка:

б) позвоночный столб;

в) грудина.

3. Воздухоносные тути.

4. Плевральная толость.

Объем легких человека соответствует объему грудной клетки. С целью уменьшения трения о ее стенки три дьжании легкие покрыты серозным листком плевры (висцеральная плевра), которая в области верхушки легкого переходит на стенку грудной клетки (париетальная тлев-ра). Другими словами, три движении легких трутся два листка тлев-ры - висцеральный, токрывающий легкие, и тариетеральный, токры-вающий изнутри грудную клетку. Между этими листками существует тонкая щель, назьгваемая плевральной полостью. Поверхность листков плевры покрыта слоем жидкости, содержащей 2 \% белка.

Давление в плевральной толости ниже атмосферного, что обозначают как «отрицательное». «Отрицательность» этого давления сохраняется и три вдохе, и три выдохе. В случае нарушения герметичности плевральной толости (либо со стороны легкого, либо три ранении грудной клетки извне) давление в толости становится атмосферным и легкие спадаются.

13.3.1. Механизм вдоха

Вдох происходит без активного участия легких, так как какие-либо сократительные элементы в них отсутствуют.

В общем виде вдох осуществляется следующим образом. При сокращении наружных межреберных и межхрящевых мышц ребра принимают более горизонтальное положение, поднимаясь кверху, три этом нижний конец грудины отходит вперед. Благодаря движению ребер размеры грудной клетки увеличиваются в поперечном и продольном направлении. В результате сокращения мышечных волокон диафрагмы купол ее уплощается и опускается: органы брюшной толости оттесняются вниз, в стороны и вперед, в итоге объем грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении. Так как плевральная полость замкнута, внутриплевральное давление, бывшее и до вдоха отрицательным (меньше атмосферного), становится еще более отрицательным. Давление, действующее на легкие изнутри, растягивает легкие, они пассивно следуют за увеличивающейся в размерах грудной клеткой. Дыхательная поверхность легких увеличивается, давление в них понижается. Это способствует поступлению воздуха в легкие (рис. 75).

При движении ребер окружность грудной клетки увеличивается: у мужчин на 7-10 см, у женщин - на 5-8 см. В покое отшсанные движения затрагивают только верхние 3-6 ребер.

При параличе межреберных мышц серьезных нарушений внешнего дьіхания нет, т. к. работает главная дькательная мьппца-диафрагма.

Диафрагма - крупная куполообразная мышца, отделяющая грудную полость от брюшной. В центральной сухожильной части этой мышцы сквозь нее проходят: пищевод, брюшная аорта, крупные вены, блуждающие нервы. При спокойном вдохе купол диафрагмы опускается на 1 см, при форсированном - на 9-10 см.

Легкие расширяются

Диафрагма сокр; щается и уплс щается

Легкие сокращаются

Диафрагма расслабляется и движется вверх

Рис. 75. Механизм дыхания

При повреждении диафрагмальных нервов (идущих из 2-7 шейных сегментов спинного мозга) наступает паралич дьжания. Парализованная диафрагма при вдохе смещается не вниз, а вверх - в связи с уменьшением внутригрудного давления, т. е. отмечается парадоксальное движение диафрагмы. Кроме того, движения диафрагмы ограничены при беременности, переедании, тесных корсетах и т. д. Помимо дыхания, диафрагма участвует в эксщльсивныгх актах: натуживании, кашле, рвоте, родах.

13.3.2. Механизм выдоха

В состоянии покоя выдох осуществляется пассивно за счет эластичности легких и, связанного с расслаблением мышечных волокон, подъема купола диафрагмы и опускания ребер. Дыхательная поверхность легких уменьшается, давление в них становится на 3-4 мм рт. ст. выше атмосферного, что вызывает выход воздуха из них в окружающую среду (рис. 75).

При форсированном дакании глубина выдоха усиливается с помощью мышц брюшного пресса и внутренних межреберных. Мышцы брюшного пресса сдавливают брюшную полость спереди и усиливают подъем диафрагмы. Внутренние межреберные мышцы смещают ребра вниз и тем самым уменьшают поперечное сечение грудной полости, а следовательно, и ее объем.

13.3.3. Роль сурфактанта в регуляции упругого сопротивления легких

На границе воздух - жидкость, небольшой слой которой покрывает изнутри поверхность альвеол, существуют силы поверхностного натяжения, стремящиеся уменьшить диаметр альвеол. Это уменьшение, во-первых, мешает заполнению альвеол воздухом при вдохе, а, во-вторых, уменьшает поверхность диффузии газов в кровь.

В легких существует вещество, снижающее силу поверхностного натяжения - сурфактант. Сурфактант - это липопротеид.

Существует сурфактантная система легких. Основными компонентами ее являются клетки легких - пневмоцигы, которые синтезируют фосфолшгщгные и белковые части сурфактанта.

На синтез сурфактанта влияют пары таких агрессивных газообразных веществ, как пары соляной кислоты, аммиака, спирта, запыленный воздух и сигаретный дым. Уже в первые часы вдыхания чистого кислорода выработка этого вещества резко уменьшается. Уменьшает ее также нахождение в гипоксической среде.

Механизм действия сурфактанта:

а) молекулы имеют гидрофобную часть, благодаря чему они собираются на поверхности альвеол;

б) молекулы взаимно отталкиваются, уменьшая силу поверхностного натяжения;

в) сила их отталкивания пропорциональна толщине слоя сурфактанта. В начале вдоха, когда радиус альвеолы невелик, а слой сурфактанта значительный, это вещество облегчает расширение альвеол при вдохе. В начале выдоха, когда слой сурфактанта тонкий, он уже не может помешать спадению альвеол;

г) сурфактант, обладая гидрофобностью, не позволяет плазме переходить в полость альвеол из капилляра.

Упругое сопротивление грудной клетки обусловлено упругостью ребер, особенно их хрящевых частей, и дыжательных мышц, особенно диафрагмы.

13.3.4. Изменения давления в плевральной полости и в легких при дыхании

Эти изменения наиболее полно поясняют механизм движения легких. За счет замкнутости плевральной полости, эластической тяги легких и сил поверхностного натяжения в этой полости всегда существует отрицательное давление (ниже атмосферного). Во время вдоха оно становится более отрицательным на 9 мм рт. ст. ниже атмосферного, во время выдоха - менее отрицательным на 6 мм рт. ст. ниже атмосферного, но отрицательным всегда.

В случае же нарушения герметичности грудной клетки при ранении, во время операции на органах грудной клетки давление здесь становится равным атмосферному, а легкие спадаются. Это явление - пневмоторакс. Для спасения жизни человека в этом случае необходимо растягивать легкие с помощью избыточного (по отношению к атмосферному) давления воздуха в процессе искусственного дыхания.

Отрицательное давление в плевральной полости неодинаково в верхних и нижних отделах - из-за действия тяжести легких внизу, в области основания легких, давление выше (плевральное давление менее отрицательно). Вследствие этого нижние отделы при вдохе легче растягиваются, и они лучше вентилируются при дыжании.

Верхние отделы легких вентилируются хуже.

13.3.5. Показатели внешнего дыхания

Показатели внешнего дыхания делятся на статические и динамические. Статические показатели демонстрируют потешдаальные возможности дыхания.

К ним относятся объемы и емкости (рис. 76).

1. Дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, который человек может вдохнуть (выздохнуть) при спокойном дыхании.

2. Резервный объем вдоха (РОвд) - объем воздуха, который человек может вдохнуть сверх спокойного вдоха.

3. Резервный объем выдоха (РОвыд) - объем воздуха, который человек может выщохнуть дополнительно после спокойного выдоха.

4. Остаточный объем (00) - объем воздуха, которьгй остается в легких после возможно глубокого выдоха. Этот воздух находится в альвеолах, которые изолированы от полости легкого.

50-60 20-30 дет

Рис. 76. Легочные объемы и емкости. Величина жизненной емкости легких и остаточный объем (в правой части рисунка) зависят от пола и возраста

Суммы объемов формируют емкости:

1. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) = РОвд+ДО + РОвыд характеризует возможности дыхательной системы при максимальной глубине дажания. ЖЕЛ - это возможный максимальный ДО.

2. Емкость вдоха (Е) = ДО + РОвд характеризует возможность наполнения легких воздухом при вдохе после спокойного выдоха.

3. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) = РОвьщ + ОО характеризует количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха.

4. Общая емкость легких (ОЕЛ) = РО + ОО + РО + ОО харак-

1 4 7 вд вид *

теризует количество воздуха, находящегося в легких при максимальном вдохе.

Определение статических показателейдыхания производится методом записи движения воздуха при дакании (спирографии) или спирометрии.

Спирометрия - определение статических показателей дыжания (объемов - кроме остаточного; емкостей - кроме ФОЕ и ОЕЛ) путем выдыхания воздуха через прибор, регистрирующий его количество (объем). В современных сухих крыгльчатых спирометрах воздух вращает воздушную турбинку, соединенную со стрелкой.

Спирография - графическая регистрация изменения объема легких при выполнении различных проб, нагрузок и т. п. Испытуемый ды1тгит через дьжателъньгй контур, изолированный от внешней среды и соединенный с регистратором объема вдыхаемого (выдыхаемого) воздуха. Для нивелировки накопления СО2 в дыхательном контуре предусмотрено поглощение этого газа химическими поглотителями.

Динамические показатели внешнего дыхания характеризуют реализацию потешшалъных возможностей дыхательной системы. Рассмотрим основные:

1. Минутный объем дыхания (МОД)=ДО х частота дыхания. Характеризует количество воздуха, поступившего в легкие (и удаляемого из них) при спокойном дыхании за 1 мин. В норме, при покое, МОД составляет 5-6 л/мин, при легкой физической работе увеличивается до 10-12 л/мин.

2. Максимальная вентиляция легких (МВЛ) = ДОмакс х частота дыхания макс. Характеризует количество воздуха, поступающего в легкие (и удаляемого из них) при форсированной глубине и частоте дыжания. В норме составляет 60-180 л/мин (зависит от пола, возраста, роста, тренированности).

3. Не весь воздух, поступающий в легкие, доходит до альвеол и участвует в газообмене. Существует так называемое мертвое пространство (МП) - это воздухоносные пути, вплоть до перехода бронхиол в альвеолы, которые непроницаемы для газов. Помимо указанного анатомического МП, есть и функциональное МП - это воздух, не участвующий в газообмене. В норме у взрослого человека объем МП составляет 150 мл. То есть до альвеол доходит лишь часть вдыхаемого воздуха. Например, при спокойном вдохе эта величина равна ДО - МП. С учетом этого, используется показатель альвеолярная вентиляция легких АВЛ= = (ДО - МП х частота дыхания). Отношение АВЛ/МОД х 100 характеризует эффективность дыжания. В норме она составляет 60-70 \%.

С учетом МП можно говорить, что неглубокое частое дыхание не эффективно. Для доказательства этого разберем два варианта дыхания: а) ДО = 400 мл, частота дыхания = 20; б) ДО = 1000 мл, частота дыхания = 8. Рассчитав МОД, в обоих случаях получаем величину 8000 мл. Однако, приняв МП = 150 мл и рассчитав АВЛ, получаем в случае а) АВЛ = (400 - 150) х 20 = 5000 мл, в то время как в случае б) АВЛ = (1000 - -150) х 8 = 6800 мл. Дыхание а) явно эффективнее.

Дыхание через трубку увеличивает МП, что затрудняет дыхание и заставляет форсировать его (увеличивать ДО). В случае предельных размеров трубки (рассчитайте сами) можно получить АВЛ = 0.

4. Коэффициент легочной вентиляции (КЛВ)

Характеризует степень обновления состава воздуха в легких при каждом вдохе: в конце предьідутцего выдоха в легких оставался воздух, равньгй ФОЕ. При новом вдохе в альвеолы поступило (ДО - МП) нового воздуха. Следовательно, указанный коэффициент показывает степень разбавления вновь поступившего воздуха в уже бывшем до того в альвеолах. В норме КЛВ = 1/7 - 1/9. Иными словами, обновление воздуха очень невелико. Это имеет положительное значение и способствует постоянству газового состава воздуха в альвеолах.

Эмфизема легкого – хроническое заболевание легких, характеризующееся расширением мелких бронхиол (конечных разветвлений бронхов) и разрушением перегородок между альвеолами. Название болезни происходит от греческого emphysao – раздувать. В ткани легких образуются пустоты, заполненные воздухом, а сам орган раздувается и значительно увеличивается в объеме.

Проявления эмфиземы легких – одышка , затрудненное дыхание, кашель с небольшим выделением слизистой мокроты, признаки дыхательной недостаточности. Со временем грудная клетка расширяется и принимает характерную бочкообразную форму.

Причины развития эмфиземы легкого разделяют на две группы:

• Факторы, нарушающие эластичность и прочность легочной ткани – вдыхание загрязненного воздуха, курение , врожденная недостаточность альфа-1-антитрипсина (вещества, останавливающего разрушение стенок альвеол).
• Факторы, повышающие давление воздуха в бронхах и альвеолах – хронический обструктивный бронхит , закупорка бронха инородным телом.

Риск развития болезни у некоторых категорий выше, чем у других людей:

• Врожденные формы эмфиземы легкого, связанные с дефицитом сывороточного белка, чаще выявляются у жителей Северной Европы.
• Мужчины болеют чаще. Эмфизема обнаруживается при вскрытии у 60% мужчин и 30% женщин.
• У курящих людей риск развития эмфиземы в 15 раз выше. Пассивное курение также опасно.

Анатомия легких

Каждое легкое окружено двухслойной оболочкой плеврой. Один ее слой срастается с легким, а другой с грудной клеткой. Между листами плевры остается пространство – плевральная полость, в которой есть определенное количество плевральной жидкости. Такое строение способствует растяжению легких во время вдоха.

Из-за особенностей анатомии правое легкое больше левого на 10%. Правое легкое состоит из трех долей, а левое из двух. Доли делятся на сегменты, а те в свою очередь на вторичные дольки. Последние состоят из 10-15 ацинусов.
Ворота легкого располагаются на внутренней поверхности. Это место, где в легкое входят бронхи, артерия, вены. Вместе они составляют корень легкого.

Функции легких:

• обеспечивают насыщение крови кислородом и выведение углекислого газа
• участвуют в теплообмене на счет испарения жидкости
• выделяют иммуноглобулин А и другие вещества для защиты от инфекций
• участвуют в преобразовании гормона – ангиотензина, вызывающего сужение сосудов

1. бронхи, по которым воздух поступает в легкие;
2. альвеолы, в которых происходит газообмен;
3. кровеносные сосуды, по которым движется кровь от сердца к легким и назад к сердцу;

1. Трахея и бронхи – называются дыхательными путями.

   Трахея на уровне 4-5 позвонка разделяется на 2 бронха – правый и левый. Каждый из бронхов заходит в легкое и составляет там бронхиальное дерево. Правый и левый – это бронхи 1-го порядка, в месте их разветвления образуются бронхи 2-го порядка. Самые мелкие – бронхи 15-го порядка.

   Мелкие бронхи разветвляются, образуя 16-18 тонких дыхательных бронхиол. От каждой из них отходят альвеолярные ходы, заканчивающиеся тонкостенными пузырьками – альвеолами.

   Функция бронхов – обеспечить проведение воздуха от трахеи к альвеолам и обратно.

   Строение бронхов .

   1. Хрящевая основа бронхов
      • крупные бронхи вне легкого состоят из хрящевых колец
      • крупные бронхи внутри легкого – между хрящевыми полукольцами появляются хрящевые связи. Таким образом, обеспечивается решетчатая структура бронхов.
      • мелкие бронхи – хрящи имеют вид пластин, чем меньше бронх, тем тоньше пластины
      • конечные мелкие бронхи хрящей не имеют. В их стенках содержатся только эластичные волокна и гладкие мышцы
   2. Мышечный слой бронхов – гладкие мышцы расположены циркулярно. Они обеспечивают сужение и расширение просвета бронхов. В месте разветвления бронхов есть особые пучки мышц, которые могут полностью перекрыть вход в бронх и вызвать его обструкцию.
   3. Реснитчатый эпителий, выстилающий просвет бронхов, выполняет защитную функцию – защищает от инфекций , передающихся воздушно капельным путем. Мелкие ворсинки выводят из отдаленных бронхов бактерии и мелкие частицы пыли в более крупные бронхи. Оттуда они удаляются при кашле.
   4. Железы легких
      • одноклеточные железы, выделяющие слизь
      • мелкие лимфатические узлы, связанные с более крупными лимфоузлами на средостенье и трахее.
2. Альвеола – пузырек, в легких, оплетенный сетью кровеносных капилляров. В легких содержится более 700 млн. альвеол. Такая структура позволяет увеличить поверхность, в которой происходит газообмен. Внутрь пузырька по бронхам поступает атмосферный воздух. Через тончайшую стенку в кровь всасывается кислород, а внутрь альвеолы углекислый газ, выводящийся при выдохе.

   Участок вокруг бронхиолы называется – ацинус. Он напоминает гроздь винограда и состоит из разветвлений бронхиолы, альвеолярных ходов и самих альвеол

3. Кровеносные сосуды . В легкие кровь поступает из правого желудочка. Она содержит мало кислорода и много углекислого газа. В капиллярах альвеол кровь обогащается кислородом и отдает углекислый газ. После этого она собирается в вены и попадает в левое предсердие.

Причины эмфиземы легких

1. Нарушение эластичности и прочности тканей легкого:
   • Врожденная недостаточность α-1 антитрипсина . У людей с этой аномалией протеолитические ферменты (функция которых уничтожать бактерии) разрушают стенки альвеол. Тогда как в норме α-1 антитрипсин обезвреживает эти ферменты через несколько десятых секунды, после их выделения.
   • Врожденные дефекты строения легочной ткани . Из-за особенностей строения бронхиолы спадаются, и повышается давление в альвеолах.
   • Вдыхание загрязненного воздуха : смог, табачный дым, угольная пыль, токсические вещества. Наиболее опасными в этом отношении признаны кадмий, окислы азота и серы, выделяемые тепловыми станциями и транспортом. Их мельчайшие частицы проникают в бронхиолы, откладываются на их стенках. Они повреждают реснитчатый эпителий и сосуды, питающие альвеолы а также активизируют особые клетки альвеолярные макрофаги.

     Они способствует повышению уровня нейтрофильной эластазы, протеолитического фермента, разрушающего стенки альвеол.

   • Нарушение гормонального баланса . Нарушение соотношения между андрогенами и эстрогенами нарушает способность гладких мышц бронхиол к сокращению. Это приводит к растяжению бронхиол и образованию полостей без разрушения альвеол.
   • Инфекции дыхательных путей : хронический бронхит, пневмония . Клетки иммунитета макрофаги и лимфоциты выявляют протеолитическую активность: они вырабатывают ферменты , растворяющие бактерии и белок, из которого состоят стенки альвеол.

     К тому же сгустки мокроты в бронхах пропускают воздух внутрь альвеол, но не выпускают его в обратном направлении.

     Это приводит к переполнению и перерастяжению альвеолярных мешочков.

   • Возрастные изменения связаны с ухудшением кровообращения. К тому же пожилые люди более чувствительны к токсическим веществам в воздухе. При бронхитах и пневмониях легочная ткань хуже восстанавливается.
2. Повышение давления в легких.
   • Хронический обструктивный бронхит. Нарушается проходимость мелких бронхов. При выдохе в них остается воздух. С новым вдохом поступает новая порция воздуха, что приводит к перерастяжению бронхиол и альвеол. Со временем в их стенках возникают нарушения, приводящие к образованию полостей.
   • Профессиональные вредности. Стеклодувы, музыканты-духовики. Особенностью данных профессий является повышение давления воздуха в легких. Постепенно ослабляются гладкие мышцы в бронхах, и нарушается кровообращение в их стенках. При выдохе весь воздух не изгоняется, к нему добавляется новая порция. Развивается порочный круг, приводящий к появлению полостей.
   • Закупорка просвета бронха инородным телом приводит к тому, что воздух, оставшийся в сегменте, легкого не может выйти наружу. Развивается острая форма эмфиземы.
   Ученым не удалось установить точную причину развития эмфиземы легких. Они считают, что появление болезни связано с сочетанием нескольких факторов, которые одновременно воздействуют на организм.

1. Растяжение бронхиол и альвеол – их размер увеличивается вдвое.
2. Гладкие мышцы растягиваются, а стенки сосудов истончаются. Капилляры запустевают и нарушается питание в ацинусе.
3. Эластические волокна дегенерируют. При этом разрушаются стенки между альвеолами и образуются полости.
4. Уменьшается площадь, в которой происходит газообмен между воздухом и кровью. Организм испытывает дефицит кислорода.
5. Расширенные участки сдавливают здоровую ткань легких, что еще больше нарушает вентиляционную функцию легких. Появляется одышка и другие симптомы эмфиземы.
6. Для компенсации и улучшения дыхательной функции легких активно подключается дыхательная мускулатура.
7. Увеличивается нагрузка на малый круг кровообращения – сосуды легких переполняются кровью. Это вызывает нарушения в работе правых отделов сердца.

Виды эмфизем

По характеру течения:

• Острая . Развивается при приступе бронхиальной астмы, попадании в бронхи инородного предмета, резкой физической нагрузке. Сопровождается перерастяжением альвеол и вздутием легкого. Это обратимое состояние, но требует срочной медицинской помощи.
• Хроническая . Развивается постепенно. На ранней стадии изменения обратимы. Но без лечения болезнь прогрессирует и может привести к инвалидности.

• Первичная эмфизема . Самостоятельное заболевание, которое развивается в связи с врожденными особенностями организма. Может диагностироваться даже у младенцев. Быстро прогрессирует и тяжелее поддается лечению.
• Вторичная эмфизема . Болезнь возникает на фоне хронических обструктивных заболеваний легких. Начало часто остается незамеченным, симптомы усиливаются постепенно, приводя к снижению трудоспособности. Без лечения появляются крупные полости, которые могут занимать целую долю легкого.

• Диффузная форма . Ткань легкого равномерно поражена. Альвеолы разрушаются по всей легочной ткани. При тяжелых формах может потребоваться трансплантация легких.
• Очаговая форма. Изменения возникают вокруг туберкулезных очагов, рубцов, в местах к которым подходит закупоренный бронх. Проявления болезни менее выражены.

• Панацинарная эмфизема (везикулярная, гипертрофическая). Повреждены и вздуты все ацинусы в доле легкого или целом легком. Между ними отсутствует здоровая ткань. Соединительная ткань в легком не разрастается. В большинстве случаев признаков воспаления нет, однако есть проявления дыхательной недостаточности. Формируется у больных с тяжелой эмфиземой.
• Центрилобулярная эмфизема . Поражение отдельных альвеол в центральной части ацинуса. Просвет бронхиол и альвеол расширяется, это сопровождается воспалением и выделением слизи. На стенках поврежденных ацинусов развивается фиброзная ткань. Между измененными участками паренхима (ткань) легких остается неповрежденной и выполняет свою функцию.
• Периацинарная (дистальная, перилобулярная, парасептальная) – поражение крайних отделов ацинуса возле плевры. Эта форма развивается при туберкулезе и может привести к пневмотораксу – разрыву пораженного участка легкого.
• Околорубцовая – развивается вокруг рубцов и очагов фиброза в легких. Симптомы болезни обычно выражены незначительно.
• Буллезная (пузырчатая) форма. На месте разрушенных альвеол образуются пузыри, размером от 0,5 до 20 и более см. Они могут располагаться возле плевры или по всей ткани легкого, преимущественно в верхних долях. Буллы могут инфицироваться, сдавливать окружающую ткань или разрываться.
• Интерстициальная (подкожная) – характеризуется появлением под кожей пузырьков воздуха. Альвеолы разрываются, и пузырьки воздуха по лимфатическим и тканевым щелям поднимаются под кожу шеи и головы. Пузырьки могут остаться в легких, при их разрыве возникает спонтанный пневмоторакс.

• Компенсаторная – развивается после удаления одной доли легкого. Когда здоровые участки раздуваются, стремясь занять освободившееся место. Увеличенные альвеолы окружены здоровыми капиллярами, а в бронхах нет воспаления. Дыхательная функция легких при этом не улучшается.
• Старческая – вызвана возрастными изменениями в сосудах легких и разрушением эластичных волокон в стенке альвеол.
• Лобарная – встречается у новорожденных, чаще мальчиков. Ее появление связывают с непроходимостью одного из бронхов.

Симптомы эмфиземы легкого

Диагностика эмфиземы легкого

Обследование у врача

Инструментальные методы диагностики эмфиземы легкого

1. Рентгенография – исследование состояния легких с помощью рентгеновских лучей, в результате которого на пленке (бумаге) получают изображение внутренних органов. Обзорный снимок грудной клетки делают в прямой проекции. Это означает, что пациент во время съемки стоит лицом к аппарату. Обзорный снимок позволяет выявить патологические изменения в органах дыхания и степень их распространения. Если на снимке будут признаки болезни, то назначают дополнительные исследования: МРТ, КТ, спирометрию, пикфлоуметрию.

   Показания:

   • 1 раз в год в рамках профилактического осмотра
   • длительный кашель
   • одышка
   • хрипы , шум трения плевры
   • ослабление дыхания
   • пневмоторакс
   • подозрение на эмфизему, хронический бронхит, пневмонию, туберкулез легких
   Противопоказания:
   • период кормления грудью
   Симптомы эмфиземы легкого:
   • легкие увеличены, они сдавливают средостенье и находят друг на друга
   • пораженные участки легкого выглядят чрезмерно прозрачными
   • расширение межреберных промежутков при активной работе мышц
   • нижний край легких опущен
   • низкое стояние диафрагмы
   • уменьшение количества сосудов
   • буллы и очаги завоздушивания ткани
2. Магнитно-резонансная томография (МРТ) легких – исследование легких, основанное на резонансном поглощении радиоволн атомами водорода в клетках, а чувствительная аппаратура фиксирует эти изменения. МРТ легких дает сведенья о состоянии крупных бронхов сосудов, лимфоидной ткани, наличии жидкости и очаговых образованиях в легких. Позволяет получить срезы толщиной 10 мм и рассмотреть их с разных позиций. Для изучения верхних частей легких и участков вокруг позвоночника внутривенно вводят контрастное вещество – препарат гадолиния.

   Недостаток – воздух мешает точно визуализировать мелкие бронхи и альвеолы, особенно на периферии легких. Поэтому ячеистая структура альвеол и степень разрушения стенок просматриваются не четко.

   Процедура длится 30-40 минут. На протяжении этого времени пациенту необходимо неподвижно лежать в туннеле магнитного томографа. МРТ не связана с облучением, поэтому исследование разрешено беременным и кормящим женщинам.

   Показания:

   • есть симптомы болезни, но на рентгеновском снимке изменений обнаружить не удается
   • опухоли, кисты
   • подозрение на туберкулез, саркоидоз , при которых образуются мелкие очаговые изменения
   • увеличение внутригрудных лимфатических узлов
   • аномалии развития бронхов, легких и их сосудов
   Противопоказания:
   • наличие кардиостимулятора
   • металлические имплантанты, скобы, осколки
   • психические заболевания, не позволяющие длительно лежать без движения
   • вес пациента свыше 150 кг
   Симптомы эмфиземы:
   • повреждение альвеолярных капилляров в месте разрушения легочной ткани
   • нарушение кровообращения в мелких легочных сосудах
   • признаки сдавливания здоровой ткани расширенными участками легкого
   • увеличение объема плевральной жидкости
   • увеличение размеров пораженных легких
   • полости-буллы разного размера
   • низкое стояние диафрагмы
3. Компьютерная томография (КТ) легких позволяют получить послойное изображение строения легких. В основе КТ поглощение и отражение тканями рентгеновских лучей. На основании полученных данных компьютер составляет послойное изображение толщиной 1мм-1см. Исследование нформативно на ранних сроках заболевания. При введении контрастного вещества КТ дает более полную информацию о состоянии сосудов легких.

   Во время КТ легких рентгеновский излучатель вращается вокруг неподвижно лежащего пациента. Сканирование продолжается около 30 секунд. Врач попросит несколько раз задержать дыхание. Вся процедура занимает не более 20 минут. С помощью компьютерной обработки рентгеновские снимки, полученные с разных точек, суммируются в послойное изображение.

   Недостаток – значительная лучевая нагрузка.

   Показания:

   • при наличии симптомов не рентгеновском снимке изменения не обнаружены или их необходимо уточнить
   • болезни с образованием очагов или с диффузным поражением паренхимы легкого
   • хронический бронхит, эмфизема
   • перед бронхоскопией и биопсией легкого
   • решение вопроса об операции
   Противопоказания:
   • аллергия на контрастное вещество
   • крайне тяжелое состояние пациента
   • тяжелый сахарный диабет
   • почечная недостаточность
   • беременность
   • вес пациента, превышающий возможности аппарата
   Симптомы эмфиземы:
   • повышение оптической плотности легкого до -860-940 HU – это завоздушенные участки легкого
   • расширение корней легких – крупных сосудов, входящих в легкое
   • заметны расширенные ячейки – участки слияния альвеол
   • выявляет размер и расположение булл
4. Сцинтиграфия легких – введение в легкие меченных радиоактивных изотопов с последующим выполнением серии снимков вращающейся гамма-камерой. Препараты технеция - 99 М вводят внутривенно или в виде аэрозоля.

   Пациента помещают на стол, вокруг которого вращается датчик.

   Показания:

   • ранняя диагностика сосудистых изменений при эмфиземе
   • контроль эффективности лечения
   • оценка состояния легких перед операцией
   • подозрение на онкологические заболевания легких
   Противопоказания:
   • беременность
   Симптомы эмфиземы:
   • сдавливание легочной ткани
   • нарушение кровотока в мелких капиллярах


5. Спирометрия – функциональное исследование легких, изучение объема внешнего дыхания. Процедуру проводят с помощью прибора-спирометра, который регистрирует количество вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

   Пациент берет в рот загубник, подсоединенный к дыхательной трубке с датчиком. На нос надевают зажим, который перекрывает носовое дыхание. Специалист рассказывает, какие дыхательные тесты необходимо выполнить. А электронное устройство преобразовывает показания датчика в цифровые данные.

   Показания:

   • нарушение дыхания
   • хронический кашель
   • профессиональные вредности (угольная пыль, краска, азбест)
   • стаж курения более 25 лет
   • заболевания легких (бронхиальная астма , пневмосклероз , хроническая обструктивная болезнь легких)
   Противопоказания:
   • туберкулез
   • пневмоторакс
   • кровохарканье
   • недавно перенесенные инфаркт , инсульт , операция на животе или грудной клетке
   Симптомы эмфиземы:
   • увеличение общей емкости легких
   • увеличение остаточного объема
   • снижение жизненной емкости легких
   • снижение максимальной вентиляции
   • повышение сопротивления в дыхательных путях на выдохе
   • снижение скоростных показателей
   • уменьшение растяжимости легочной ткани
   При эмфиземе легких эти показатели снижены на 20-30%
6. Пикфлоуметрия – измерение максимальной скорости выдоха для определения обструкции бронхов.

   Определяется с помощью прибора – пикфлоуметра. Пациенту необходимо плотно обхватить мундштук губами и сделать максимально быстрый и сильный выдох через рот. Процедуру повторяют 3 раза с интервалом в 1-2 минуты.

   Желательно проводить пикфлоуметрию утром и вечером в одно и то же время до приема лекарств.

   Недостаток – исследование не может подтвердить диагноз «эмфизема легкого». Скорость выдоха снижается не только при эмфиземе, но и при бронхиальной астме, предастме, хронической обструктивной болезни легких.

   Показания:

   • любые заболевания, сопровождающиеся обструкцией бронхов
   • оценка результатов лечения
   Противопоказаний не существует.

   Симптомы эмфиземы:

   • снижение скорости выдоха на 20%
7. Определение газового состава крови – исследование артериальной крови в ходе которого определяют давление в крови кислорода и углекислого газа и их процентное содержание, кислотно-щелочное равновесие крови. Результаты показывают, насколько эффективно кровь в легких очищается от углекислого газа и обогащается кислородом. Для исследования обычно делают пункцию локтевой артерии. В шприц с гепарином берут образец крови, помещают ее в лед и отправляют в лабораторию.

   Показания:

   • цианоз и другие признаки кислородного голодания
   • нарушения дыхания при астме, хронической обструктивной болезни легких, эмфиземе
   Симптомы:
   • напряжение кислорода в артериальной крови ниже 60-80 мм рт. ст
   • процентное содержание кислорода в крови менее 15%
   • повышение напряжения углекислого газа в артериальной крови свыше 50 мм рт. ст
8. Общий анализ крови – исследование, которое включает подсчет клеток крови и изучение их особенностей. Для анализа берут кровь из пальца или из вены.

   Показания – любые заболевания.

   Противопоказаний не существует.

   Отклонения при эмфиземе:

   • повышенное количество эритроцитов свыше 5 10 12 /л
   • повышен уровень гемоглобина свыше 175 г/л
   • повышение гематокрита свыше 47%
   • снижена скорость оседания эритроцитов 0 мм/час
   • повышена вязкость крови: у мужчин свыше 5 сПз у женщин свыше 5,5 сПз

Лечение эмфиземы

• улучшение качества жизни больных – устранение одышки и слабости
• профилактика развития сердечной и дыхательной недостаточности
• замедление прогрессирования болезни

• полный отказ от курения
• физические упражнения для улучшения вентиляции легких
• прием медикаментов, улучшающих состояние дыхательных путей
• лечение патологии, вызвавшей развитие эмфиземы

Лечение эмфиземы медикаментами

Лечебные мероприятия при эмфиземе

1. Чрескожная электрическая стимуляция диафрагмы и межреберных мышц. Электростимуляция импульсными токами частотой от 5 до 150 Гц направлена на облегчение выдоха. При этом улучшается энергетическое обеспечение мышц, крово- и лимфообращение. Таким образом, удается избежать утомления дыхательной мускулатуры, за которой следует дыхательная недостаточность. Во время процедуры возникают безболезненные сокращения мышц. Сила тока дозируется индивидуально. Количество процедур 10-15 на курс.
2. Ингаляции кислородом . Ингаляцию проводят длительно по 18 часов в сутки. При этом кислород подается в маску со скоростью 2–5 л в минуту. При тяжелой дыхательной недостаточности для ингаляции используют гелиево-кислородные смеси.
3. Дыхательная гимнастика - тренировка дыхательной мускулатуры, направленная на укрепление и координацию мышц во время дыхания. Все упражнения повторяют 4 раза в день по 15 минут.
   • Выдох с сопротивлением. Сделать медленный выдох через соломинку для коктейля в стакан, наполненный водой. Повторить 15-20 раз.
   • Диафрагмальное дыхание. На счет 1-2-3 сделать сильный глубокий вдох, втянув живот. На счет 4 сделать выдох – надув живот. Затем напрячь мышцы пресса и глухо покашлять. Это упражнение способствует отхождению мокроты.
   • Выжимание лежа. Лежа на спине согнуть ноги и обхватить колени руками. На вдохе набрать полные легкие воздуха. На выдохе выпятить живот (диафрагмальный выдох). Выпрямить ноги. Напрячь пресс и покашлять.

Когда нужна операция при эмфиземе?

Показания к операции при эмфиземе:

• одышка, приводящая к потере трудоспособности
• буллы, занимающие более 1/3 грудной клетки
• осложнения эмфиземы – кровохарканье, рак, инфекция, пневмоторакс
• множественные буллы
• постоянные госпитализации
• диагноз «эмфизема легкого тяжелой степени»

• воспалительный процесс – бронхит, пневмония
• астма
• истощение
• выраженная деформация грудной клетки
• возраст старше 70 лет

Виды операций при эмфиземе легкого

1. Трансплантация легкого и ее варианты: трансплантация легких вместе с сердцем трансплантация доли легкого. Трансплантацию проводят при объемном диффузном поражении или множественных крупных буллах. Цель – заменить пораженное легкое здоровым донорским органом. Однако очередь на трансплантацию, как правило, слишком большая и могут возникнуть проблемы с отторжением органа. Поэтому к таким операциям прибегают лишь в крайнем случае.


2. Уменьшение объема легкого. Хирург удаляет наиболее поврежденные участки, примерно 20-25% легкого. При этом улучшается робота оставшейся части легкого и дыхательных мышц. Легкое не сдавливается, восстанавливается его вентиляция. Операцию проводят одним из трех способов.

Вскрытие грудной клетки. Врач удаляет пораженную долю и накладывает швы для герметизации легкого. После чего накладывает шов на грудную клетку.

3. Миниинвазивная методика (торакоскопия) под контролем видеооборудования. Между ребрами делают 3 небольших разреза. В один вводится минивидеокамера, а в другие – хирургические инструменты. Пораженный участок удаляется через эти разрезы.
4. Бронхоскопическая операция . Бронхоскоп с хирургическим оборудованием вводят через рот. Поврежденный участок удаляют через просвет бронха. Такая операция возможна лишь в том случае, когда пораженный участок находится поблизости от крупных бронхов.

Нужна ли госпитализация для лечения эмфиземы?

Показания для госпитализации:

• резкое усиление симптомов (одышка в покое, сильная слабость)
• появление новых признаков болезни (цианоз, кровохарканье)
• неэффективность назначенного лечения (симптомы не уменьшаются, ухудшаются показатели пикфлоуметрии)
• тяжелые сопутствующие заболевания
• впервые развившиеся аритмии
• сложности с установлением диагноза;

Питание при эмфиземе (диета).

Основные принципы диеты при эмфиземе

1. Повышение калорийности до 3500 ккал. Питание 4-6 раз в день небольшими порциями.
2. Белки до 120 г в день. Больше половины из них должны быть животного происхождения: мясо животных и птицы, печень, колбасные изделия, рыба любых сортов и морепродукты, яйца, молочные продукты. Мясо в любой кулинарной обработке, исключая чрезмерное жаренье.
Все осложнения эмфиземы легкого являются опасными для жизни. Поэтому при появлении любых новых симптомов необходимо срочно обращаться за медицинской помощью.

• Пневмоторакс . Разрыв листка плевры, окружающего легкое. При этом воздух выходит в плевральную полость. Легкое спадается и становится неспособно к расправлению. Вокруг него в плевральной полости скапливается жидкость, которую требуется удалять. Появляется сильная боль в груди, усиливающаяся при вдохе, панический страх, учащенное серцебиение, больной принимает вынужденное положение. Лечение необходимо начать немедленно. Если легкое не расправится за 4-5 дней, понадобится операция.
• Инфекционные осложнения. Снижение местного иммунитета повышает чувствительность легких к бактериальным инфекциям. Часто развиваются тяжелые бронхиты и пневмонии, которые переходят в хроническую форму. Симптомы: кашель с гнойной мокротой, повышение температуры , слабость.
• Правожелудочковая сердечная недостаточность . Исчезновение мелких капилляров приводит к повышению кровяного давления в сосудах легких – легочной гипертензии. Возрастает нагрузка на правые отделы сердца, которые перерастягиваются и изнашиваются. Сердечная недостаточность – основная причина смерти больных эмфиземой. Поэтому при первых признаках ее развития (набухание шейных вен, боли в сердце и печени, отеки) необходимо вызвать скорую.

• полный отказ от курения
• профилактика частых инфекций
• чистый воздух, отсутствие смога
• полноценное питание
• хорошая чувствительность к медикаментозному лечению бронхорасширяющими средствами.

Легкие, находящиеся в грудной клетке, отделены от ее стенок плевральной полостью - шелевидным пространством, выстланным эластичной прозрачной оболочкой (плеврой). Она защищает легкие, не дает воздуху просачиваться из них в грудную полость и уменьшает трение между легкими и стенками грудной клетки. Внутренний, висцеральный, листок плевры покрывает легкие, а наружный, париетальный (пристеночный), выстилает стенки грудной клетки и диафрагму. Плевральная полость содержит жидкость, выделяемую плеврой. Эта жидкость увлажняет плевру и тем самым уменьшает трение между ее листками при дыхательных движениях. Плевральная полость непроницаема для воздуха и давление в ней на 3-4 мм рт. ст. ниже, чем в легких. Отрицательное давление в плевральной полости поддерживается на протяжении всего вдоха, что позволяет альвеолам расправляться и заполнять любое дополнительное пространство, возникающее при расширении грудной клетки.

Механизм вентиляции (дыхания)

Воздух поступает в легкие и выходит из них благодаря работе межреберных мышц и диафрагмы; в результате их попеременного сокращения и расслабления объем грудной клетки изменяется. Между каждой парой ребер расположены две группы межреберных мышц, направленных под углом друг к другу: наружные - вниз и вперед, а внутренние - вниз и назад. Диафрагма состоит из кольцевых и радиальных мышечных волокон, расположенных вокруг центрального сухожильного участка, состоящего из коллагена.

Вдох

Вдох - это активный процесс. Протекает он следующим образом.
1. Наружные межреберные мышцы сокращаются, а внутренние расслабляются.
2. Ребра вследствие этого отходят вперед, удаляясь от позвоночника. (Это легко почувствовать, положив при вдохе руку на грудь.)
3. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы.
4. Диафрагма становится более плоской.
5. Оба эти действия приводят к увеличению объема грудной клетки.
6. В результате давление в грудной клетке, и, следовательно, в легких, становится ниже атмосферного.
7. Воздух поступает внутрь и заполняет альвеолы до тех пор, пока давление в легких не сравняется с атмосферным.

Выдох

Выдох - процесс в обычных условиях в основном пассивный, происходящий в результате эластического сокращения растянутой легочной ткани, расслабления части дыхательных мышц и опускания грулной клетки под действием силы тяжести.
1. Наружные межреберные мышцы расслабляются, а внутренние - сокращаются. Грудная клетка опускается главным образом под действием собственной тяжести.
2. Одновременно расслабляется диафрагма. Опускающаяся грудная клетка вынуждает ее принять исходную куполообразную форму.
3. Вследствие этого объем грудной клетки уменьшается, и давление в ней становится выше атмосферного.
4. В результате воздух выталкивается из легких.

При физической нагрузке имеет место форсированное дыхание . В действие вводятся дополнительные мышцы и выдох становится более активным процессом, требующим расхода энергии. Внутренние межреберные мышцы сокращаются более энергично и сильнее отводят ребра вниз. Энергично сокращаются и брюшные мышцы, вызывая более активное движение диафрагмы вверх. То же самое происходит при чихании и кашле.

Рис. 18. Схема расположения легких в грудной клетке во время вдоха и выдоха.
1 - диафрагма; 2 - легкие; 3 - трахея; 4 - листок плевры, выстилающий стенки грудной полости; 5 - листок плевры, покрывающий поверхность легких; 6 - полость плевры (пространство между обоими листками плевры).

Легкие - парный орган. Каждое из них по форме напоминает конус. Располагаются они соответственно справа и слева в грудной клетке на диафрагме (рис. 18). При этом каждое легкое покрыто особой оболочкой - плеврой. Надо представлять себе плевру в виде мешка, в который легкое как бы завернуто. Наружная стенка такого плеврального мешка срастается со стенкой грудной клетки, а внутренняя - с самим легким. Между стенками плеврального мешка, таким образом, имеется пространство, называемое полостью плевры. Плевра выделяет небольшое количество прозрачной жидкости, увлажняющей ее поверхность; благодаря такой «смазке» уменьшается трение между легкими и стенкой грудной клетки. Но главная особенность полости плевры состоит в том, что в ней нет воздуха. Легкие же посредством бронхов и трахеи сообщаются с наружной атмосферой, поэтому при изменении объема грудной клетки изменяется и наполнение легких воздухом. Это хорошо поясняет следующий простой опыт; в стеклянный колпак, имеющий дно в виде резиновой пластинки, помещают раздвоенную трубку, на концах которой укреплены мешочки из тонкой резины (вроде тех, которые употребляют для воздушных шаров). Пространство под колпаком должно быть герметически изолировано от окружающего воздуха. Если в этой модели оттянуть резиновое дно, объем сосуда увеличивается, а давление заключенного в нем воздуха соответственно падает, и потому наружный воздух через трубку проникает в резиновые мешочки, и они растягиваются тем сильнее, чем больше будет натянута резиновая пластинка дна. Если резиновую пластинку отпустить, она займет свое первоначальное положение, объем воздуха под колпаком уменьшится, а давление воздуха снова станет равно атмосферному, оно передастся на мешочки и вытеснит из них воздух; мешочки спадутся.

Совершенно аналогичный процесс происходит во время акта дыхания. При вдохе диафрагма опускается, а ребра поднимаются вверх вследствие сокращения соответствующих вдоха. В результате увеличивается объем грудной клетки, воздух заполняет легкие и происходит вдох. Чем больше увеличивается объем грудной клетки, тем больше легкие наполняются воздухом, тем глубже вдох. При расслаблении мышц вдоха ребра в силу упругости их соединений, а также при помощи мышц выдоха возвращаются в исходное положение, поднимается вверх диафрагма (этому способствует действие мышц брюшного пресса, которые, сокращаясь, оказывают давление на внутренние органы живота и через них на диафрагму). В результате уменьшается объем грудной клетки и происходит выдох.

Важную роль в движениях (дыхательных экскурсиях) легких играет эластическая соединительная ткань, которой они богаты. Даже при обычном рассматривании легких нетрудно убедиться в том, что их вещество состоит из множества небольших долек, которые разделены прослойками соединительной ткани. Эта ткань обладает хорошо выраженной сократительной способностью. Растягиваясь во время вдоха, она, подобно пружине, сжимается при выдохе, уменьшая объем легких. Таким образом, в легких действуют внутренние силы, способствующие акту выдоха.

Нарушение сократительной функции легочной ткани ведет к уменьшению объема дыхательных движений, к ухудшению вентиляции легких, а стало быть, - к снижению функции дыхания.. В этих случаях происходит расширение легких, развивается так называемая эмфизема легких. При физической нагрузке у таких людей повышенная потребность в кислороде покрывается за счет учащения дыхания, которое приобретает характер одышки. Эмфизема нередко встречается у людей плохого физического развития, у которых в пожилом возрасте ограничивается подвижность грудной клетки вследствие ослабления межреберных мышц, уменьшения эластичности хрящей и связок ребер. По мнению профессора И. М. Саркизова-Серазини, ограничение подвижности грудной клетки приводит к нарушению функций легких, к ослаблению эластических свойств тканей легких. Развитию эмфиземы легких способствуют также хронические воспалительные процессы органов дыхания, производственные вредности, в частности содержание пыли в воздухе. Закаливание организма для предупреждения простудных заболеваний, забота о высоком уровне своей физической культуры является надежной профилактикой этого, к сожалению, пока распространенного заболевания!

Вдох и выдох ритмично чередуются при нормальном дыхании. Во время вдоха в спокойном состоянии человек получает 500 мл воздуха. Из них только 325-350 мл попадает в альвеолы легких, потому что 150-175 мл остается в дыхательных путях: трахее и бронхах. В физиологии объем дыхательных путей, содержащих воздух, не принимающий участия в , называют «вредным пространством».