Податливость легких

Податливость легких , или податливость легких , является мерой растягиваться способности легких и расширяться (растяжимость эластичной ткани). В клинической практике его разделяют на два разных измерения: статическую податливость и динамическую податливость. Статическая податливость легких — это изменение объема при любом приложенном давлении. Динамическая податливость легких — это податливость легких в любой момент времени во время фактического движения воздуха.

Низкая податливость указывает на жесткое легкое (с высокой упругой отдачей ) и его можно рассматривать как толстый баллон – это часто наблюдается при фиброзе . Высокая податливость указывает на податливость легкого (с низкой упругой отдачей) и его можно рассматривать как продуктовую сумку – такой случай часто наблюдается при эмфиземе . Податливость наиболее высока при умеренных объемах легких и значительно ниже при очень низких или очень высоких объемах. Податливость легких демонстрирует легочный гистерезис ; то есть растяжимость различна на вдохе и выдохе для одинакового объема.

Расчет

Легочная податливость рассчитывается по следующему уравнению, где Δ V — изменение объема, а Δ P — изменение плеврального давления:

$Compliance={\frac {\Delta V}{\Delta P}}$

Например, если пациент вдыхает 500 мл воздуха из спирометра с внутриплевральным давлением перед вдохом -5 см H ₂ O и -10 см H ₂ O в конце вдоха. Затем:

$Compliance={\frac {\Delta V}{\Delta P}}={\frac {.5\;{\ce {L}}}{-5\;{\ce {cm\,H2O}}-(-10\;{\ce {cm\,H2O}})}}={\frac {.5\;{\ce {L}}}{5\;{\ce {cm\,H2O}}}}=0.1\;{\ce {L}}\;\times \;{\ce {cm\,H2O^{-1}}}$

Статическое соответствие ( C _{статистика} )

Статическая податливость представляет собой податливость легких в периоды отсутствия потока газа, например, во время паузы на вдохе. Его можно рассчитать по формуле:

$C_{stat}={\frac {V_{T}}{P_{plat}-\mathrm {PEEP} }}$

где

V _T = дыхательный объем;

P _plat = давление плато;

ПДКВ = положительное давление в конце выдоха .

P _плат измеряется в конце вдоха и перед выдохом с помощью маневра задержки вдоха. Во время этого маневра поток воздуха временно (~0,5 с) прекращается, что устраняет последствия сопротивления дыхательных путей. P _plat никогда не превышает PIP и обычно <10 см H ₂ O ниже PIP, когда сопротивление дыхательных путей не повышено.

Динамическое соответствие ( C _дин )

Динамическая податливость представляет собой податливость легких в периоды потока газа, например, во время активного вдоха. Динамическая податливость всегда меньше или равна статической податливости легких, поскольку PIP – PEEP всегда больше, чем P _plat – PEEP. Его можно рассчитать, используя следующее уравнение:

$C_{dyn}={\frac {V_{T}}{\mathrm {PIP-PEEP} }}$

где

C _dyn = динамическое соответствие;

V _T = дыхательный объем;

PIP = Пиковое давление вдоха (максимальное давление во время вдоха);

PEEP = положительное давление в конце выдоха:

Изменения сопротивления дыхательных путей, податливости легких и податливости грудной стенки влияют на C _dyn .

Размерность и физические аналоги

Размеры соответствия в физиологии дыхания несовместимы с размерами соответствия в приложениях, основанных на физике. В физиологии,

$[C_{\text{pulmonary}}]={\frac {[\Delta V]}{[\Delta P]}}={\frac {L^{3}}{ML^{-1}T^{-2}}}={\frac {L^{4}T^{2}}{M}},$

тогда как в ньютоновской физике податливость определяется как величина, обратная упругой жесткости константе k ,

$[C_{\text{physics}}]={\frac {1}{[k]}}={\frac {[\delta x]}{[F]}}={\frac {L}{MLT^{-2}}}={\frac {T^{2}}{M}}.$

Легочная податливость аналогична емкости .

Клиническое значение

Податливость легких является важным показателем в физиологии дыхания .

• Снижение растяжимости легких может быть связано с фиброзом .
• Повышенная растяжимость легких может быть связана с ХОБЛ и эмфиземой из-за потери альвеолярной и эластической ткани.

Легочный сурфактант повышает податливость за счет уменьшения поверхностного натяжения воды. Внутренняя поверхность альвеолы ​​покрыта тонким слоем жидкости. Вода в этой жидкости имеет высокое поверхностное натяжение и создает силу, которая может разрушить альвеолу. Присутствие поверхностно-активного вещества в этой жидкости разрушает поверхностное натяжение воды, что снижает вероятность коллапса альвеолы ​​внутрь. Если альвеола рухнет, для ее открытия потребуется большая сила, а это означает, что податливость резко уменьшится. Объем легких при любом давлении во время вдоха меньше объема легких при любом давлении во время выдоха, что называется гистерезисом .

Функциональное значение аномально высокого или низкого соответствия

Низкая податливость указывает на жесткость легких и означает, что требуется дополнительная работа, чтобы ввести нормальный объем воздуха. Это происходит потому, что легкие в этом случае фиброзируются, теряют растяжимость и становятся более жесткими.

В легком с высокой податливостью, как при эмфиземе , эластичная ткань повреждается ферментами . Эти ферменты секретируются лейкоцитами (лейкоцитами) в ответ на различные вдыхаемые раздражители, такие как сигаретный дым. Пациенты с эмфиземой имеют очень высокую податливость легких из-за плохой эластической тяги . Им крайне трудно выдыхать воздух. В этом состоянии требуется дополнительная работа, чтобы вывести воздух из легких. Кроме того, у пациентов часто возникают трудности с вдыханием воздуха. Это связано с тем, что легкое с высокой податливостью приводит к множеству ателектазов , что затрудняет надувание. Комплаентность также увеличивается с возрастом.

Как пиковое давление на вдохе, так и давление плато увеличиваются, когда увеличивается эластическое сопротивление или когда снижается податливость легких (например, во время абдоминальной инсуффляции, асцита, внутреннего заболевания легких, ожирения, отека легких, напряженного пневмоторакса). С другой стороны, пиковое давление на вдохе увеличивается только (давление плато не изменяется) при увеличении сопротивления дыхательных путей (например, сдавление дыхательных путей, бронхоспазм, пробка слизистой, перегиб трубки, выделения, инородное тело).

Комплаентность снижается в следующих случаях:

• Положение лёжа на спине
• Лапароскопические хирургические вмешательства
• Тяжелые рестриктивные патологии
• Хронические рестриктивные патологии
• Гидроторакс
• Пневмоторакс
• Высокое стояние диафрагмы
• Острые приступы астмы , при которых повышенная комплаентность также возникает по неясной причине.