Перечислите этапы биомеханики вдоха. Назовите виды давления в грудной полости и их роль в биомеханике вдоха и выдоха?

Биомеханика вдоха.
Вдох начинается с сокращения инспираторных мышц. Это приводит к расширению грудной клетки во всех направлениях. Главными инспираторными мышцами являются:
1. Диафрагма – её сокращение обеспечивает 2/3 увеличения объема грудной полости при вдохе. Электромиографически установлено, что возбуждение в диафрагме возникает раньше, чем в других инспираторных мышцах.

2. Наружные косые межреберные и внутренние межхрящевые мышцы – обеспечивают поднятие ребер. Благодаря косому направлению их волокон момент силы оказывается большим для нижнего ребра или хряща, поэтому их перемещения изменяют объем грудной клетки в большей мере. В связи с этим нижние отделы легких вентилируются лучше, чем верхние

При глубоком дыхании усиленный вдох обеспечивают вспомогательные инспираторные мышцы: 1) поднимающие ребра – лестничные, большая и малая грудные, грудино-ключично-сосцевидные, передние зубчатые; 2) разгибающие грудной отдел позвоночника и фиксирующие плечевой пояс при опоре на откинутые назад руки – трапецевидные, ромбовидные, поднимающие лопатку. Особенностью дыхательных мышц является то, что они находятся как под произвольным, так и под непроизвольным контролем.
Давление в плевральной полости.
Для осуществления вдоха дыхательные движения грудной клетки должны передаться к легким, которые анатомически с ней не связаны. Эту функцию выполняет система плевральных листков. Между висцеральным и париетальным листками плевры, покрывающими соответственно лёгкие и внутреннюю поверхность грудной клетки, имеется герметичная полость – тончайшая щель (5-10 мкм), заполненная серозной жидкостью, напоминающей по составу лимфу.
Давление в плевральной полости может быть измерено либо прямым методом – путем введения в нее иглы, соединенной с манометром, либо косвенным – с помощью определения давления в полости пищевода. В формировании внутриплеврального давления участвует эластическая тяга лёгких – упругая сила, с которой они стремятся уменьшить свой объём.
Эластическая тяга лёгких обусловлена следующими факторами:
1. Поверхностное натяжение пленки жидкости, выстилающей альвеолы изнутри. Поверхностное натяжение – это сила, действующая в поперечном направлении на воображаемый отрезок длиной 1 см на поверхности жидкости, стремящаяся уменьшить его величину.

2. Упругость ткани стенок альвеол. Обусловлена наличием эластических волокон.
3. Тонус гладких мышц бронхов и бронхиол.
У новорожденного и в первые дни жизни ребенка объём лёгких соответствует объёму грудной полости. Поэтому во время выдоха давление в плевральной полости равно атмосферному. Вследствие этого при вскрытии грудной клетки лёгкие не спадаются. Однако во время вдоха, когда размеры грудной клетки увеличиваются, лёгкие расширяются. Благодаря эластической тяге они пытаются спасться. В результате внутриплевральное давление становится ниже атмосферного, т.е. отрицательным (на 10 см вод. ст.).
С возрастом грудная клетка опережает в развитии лёгкие, поэтому у взрослого человека они постоянно находятся в растянутом состоянии и все время стремятся сжаться. Вследствие этого давление в плевральной полости и на вдохе, и на выдохе отрицательно. Однако во время вдоха, когда грудная клетка расширяется, эластическая тяга увеличивается. Поэтому внутриплевральное давление становится несколько более отрицательным (-6-8 см вод. ст.), чем во время выдоха (-3 -5 см вод. ст.). Верхние отделы лёгких растянуты в большей степени, чем нижние, в результате давление в плевральной полости на верхушках на 6-8 см вод. ст. более отрицательно по сравнению с его величиной в базальных отделах лёгких.
Дыхание возможно и без отрицательного внутриплеврального давления, например, при закрытом пневмотораксе, когда в плевральную щель попадает небольшое количество воздуха. При этом лёгкое частично спадается и перестает соприкасаться с внутренней стенкой грудной полости. Поэтому оно смещается вслед за её дыхательными движениями в гораздо меньшем объёме. Следовательно, отрицательное внутриплевральное давление обеспечивает максимальную эффективность вдоха, т.е. приращение объёма легких, равное изменению объема грудной клетки. Оно имеет важное значение и для гемодинамики. Стенки крупных вен грудной полости легко растяжимы, поэтому рост отрицательности давления в плевральной щели во время вдоха приводит к увеличению возврата крови к сердцу.
Благодаря эластической тяге давление в плевральной полости (Р_pl) ниже давления в альвеолах (Р_а) на величину, ей создаваемую. Поэтому транспульмональное давление (Р_t), представляющее собой разность Р_а-Р_pl, стремится расправить легкие. При вдохе, когда Р_pl, как указывалось выше, становится более отрицательным, Р_t возрастает. Вследствие этого объем легких увеличивается, а давление в них уменьшается. Когда Р_а становится ниже атмосферного, воздух устремляется в легкие.