Зоны легких
Зоны легкого делят легкое на четыре вертикальные области на основе соотношения между давлением в альвеолах (PA), в артериях (Pa), в венах (Pv) и легочным интерстициальным давлением (Pi):
- Зона 1: PA > Pa > Pv
- Зона 2: Па > PA > Pv
- Зона 3: Па > Pv > PA
- Зона 4: Па > Pi > Pv > PA
Эту концепцию обычно приписывают статье Уэста и др. в 1964 году, [1] но фактически был предложен двумя годами ранее Пермуттом и др. [2] В этой статье Пермутт предполагает: «Давление в легочных артериях и венах меньше в верхней части легкого, чем в нижней. Вполне вероятно, что у вертикально стоящего человека есть часть легкого, расположенная ближе к верху. давление в легочных артериях меньше альвеолярного».
Концепция заключается в следующем:
Альвеолярное давление (ПА) в конце выдоха равно атмосферному давлению (перепад давления 0 см H 2 O, при нулевом потоке) плюс-минус 2 см H 2 O (1,5 мм рт. ст.) во всем легком. С другой стороны, сила тяжести вызывает градиент артериального давления между верхней и нижней частью легкого, составляющий 20 мм рт. ст. в вертикальном положении (примерно вдвое меньше, чем в положении лежа). В целом среднее легочное венозное давление составляет ~5 мм рт. ст. Местное венозное давление падает до -5 на верхушках и повышается до +15 мм рт. ст. у основания, опять же для вертикального легкого.Легочное артериальное давление обычно находится в диапазоне 25–10 мм рт. ст. при среднем давлении 15 мм рт. ст. Регионарное артериальное давление обычно находится в диапазоне от 5 мм рт. ст. у верхушки легкого до 25 мм рт. ст. у его основания.
Зона 1 не наблюдается в легких здорового здорового человека. В норме давление в легочной артерии (Па) превышает альвеолярное давление (ПА) во всех частях легкого. Обычно это наблюдается только тогда, когда человек находится на искусственной вентиляции легких с положительным давлением или кровотечением. В этих обстоятельствах кровеносные сосуды могут полностью разрушиться из-за альвеолярного давления (ПА), и кровь не течет через эти области. Они становятся альвеолярным мертвым пространством .
Зона 2 — часть легких примерно на 3 см выше сердца. В этой области кровь течет импульсами. Сначала кровоток отсутствует из-за обструкции венозного конца капиллярного русла. Давление со стороны артерии нарастает до тех пор, пока не превысит альвеолярное давление и кровоток не возобновится. Это рассеивает капиллярное давление и возвращается к началу цикла. Поток здесь иногда сравнивают с эффектом скворцового резистора или водопада.
Зона 3 включает большую часть здоровых легких. Внешнего сопротивления кровотоку нет, и кровоток непрерывен на протяжении всего сердечного цикла. Поток определяется разницей Ppa-Ppv (Ppa - Ppv), которая постоянна в этой части легкого. Однако трансмуральное давление на стенку кровеносных сосудов увеличивается вниз по этой зоне под действием силы тяжести. Следовательно, стенки сосудов более растягиваются, поэтому диаметр сосудов увеличивается, что приводит к увеличению потока из-за меньшего сопротивления.
Зону 4 можно увидеть у основания легких при небольшом объеме легких или при отеке легких . легких Легочное интерстициальное давление (Pi) повышается по мере уменьшения объема легких из-за уменьшения радиальной фиксации паренхимы . Pi является самым высоким у основания легкого из-за веса вышеуказанной легочной ткани. Pi также может повышаться из-за увеличения объема «утечки» жидкости из легочной сосудистой сети ( отека легких ). Увеличение Pi приводит к уменьшению калибра внеальвеолярных кровеносных сосудов, что, в свою очередь, приводит к уменьшению кровотока (экстраальвеолярные кровеносные сосуды — это кровеносные сосуды вне альвеол). Внутриальвеолярные кровеносные сосуды (легочные капилляры) представляют собой тонкостенные сосуды, прилегающие к альвеолам, которые подвержены изменениям давления, описываемым зонами 1-3. Поток в зоне 4 регулируется разницей артериоинтерстициального давления (Па – Pi). Это связано с тем, что по мере повышения Pi калибр артерии уменьшается, тем самым увеличивая сопротивление потоку. Разница Pa/Pv остается неизменной, поскольку Pi применяется к обоим сосудам.
Коэффициент вентиляции/перфузии (соотношение V/Q) выше в зоне № 1 ( верхушка легкого ), когда человек стоит, чем в зоне № 3 (основание легкого ), поскольку перфузия практически отсутствует. Однако вентиляция и перфузия наиболее высоки в основании легкого, что приводит к сравнительно более низкому соотношению V/Q.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Уэст Дж., Доллери С., Наймарк А. (1964). «Распределение кровотока в изолированном легком; связь с сосудистым и альвеолярным давлением» . J Appl Physiol . 19 (4): 713–24. дои : 10.1152/яп.1964.19.4.713 . ПМИД 14195584 .
- ^ Пермутт С., Бромбергер-Барнеа Б., Бэйн Х.Н. (1962). «Альвеолярное давление, легочное венозное давление и сосудистый водопад». Мед. Торак . 19 (4): 239–269. дои : 10.1159/000192224 . ПМИД 13942495 .