Колебания респираторного давления при погружении. Факторы влияющие на дыхание

Колебания давления в легочном автомате аппарата с открытым циклом дыхания почти полностью определяются сопротивлением системы легкие — дыхательный аппарат при измерении на уровне диафрагмы автомата. Это приводит к совпадению по фазе изменений давления и скорости потока газа (пиковая величина давления достигается одновременно с максимальной. скоростью потока).

В случае подключения вспомогательной вентиляции на вдохе (инжектор, вихревая труба или вспомогательный клапан), давление в этой фазе относительно независимо от скорости потока, и отражающая эту фазу часть петли на графике выглядит уплощенной или прямоугольной. Так как площадь Р—V-петли отражает работу, затрачиваемую дыхательной системой водолаза на преодоление сил, обусловленных применением дыхательного аппарата (т. е. на преодоление внешнего неэластического сопротивления дыханию), можно установить, что при использовании легочного автомата в аппарате с открытым циклом дыхания относительно небольшие изменения давления могут вызвать необходимость довольно интенсивных усилий для обеспечения дыхания.

Колебания респираторного давления при погружении в водолазном шлеме, герметизируемом на уровне шеи, обусловлены главным образом гидростатическими и эластическими силами. Это приводит к почти полному несовпадению по фазе давления внутри шлема и скорости респираторного потока у водолаза (пиковые величины давления достигаются к концу вдоха и выдоха, т. е. при условиях, близких к нулевой скорости респираторного потока), что показано на рис. 6, д, е тонкой наклонной Р—V-петли.

Следовательно, при использовании водолазного шлема с герметизацией на уровне шеи водолаз может развить достаточно высокое давление в легких, но при этом затратить относительно незначительные усилия на преодоление внешнего неэластического сопротивления. Однако имеет место дополнительная составляющая работы, направленная на преодоление внешних эластических сил. Ею не стоит пренебрегать, так как она необходима для определения усилий, затрачиваемых на преодоление внешнего и внутреннего неэластического сопротивления дыханию в противоположных фазах дыхательного цикла.

Как будет показано ниже, одна часть этой работы затрачивается вследствие изменений гидростатического давления, действующего на систему, другая — в результате растяжимости аппарата.

Колебания респираторного давления при использовании аппаратов с полузакрытым и закрытым циклами дыхания обусловлены в значительной степени резистивным (сопротивление потоку газа), гидростатическим и эластическим компонентами действующих сил. Для этих аппаратов Р—V-петли и графики зависимости давления от времени могут иметь различные формы.

Определение величины работы, затрачиваемой на дыхание при использовании подводных дыхательных аппаратов, может показаться не трудным, но при оценке результирующего воздействия аппарата на дыхательное усилие водолаза следует учитывать два момента. Во-первых, измеренная внешняя работа дыхания будет зависеть от выбранного установочного давления окружающей среды.

Если такое давление отличается от уравновешивающего или релаксациононго давления системы легкие — дыхательный аппарат, то гидростатический компонент необходимо включать в работу, затрачиваемую на дыхание, чтобы установить величину результирующего дыхательного усилия. Во-вторых, приложение внешнего давления, вероятно, изменит объем легких. Любое нарушение легочного объема, влияя либо на функциональную остаточную емкость легких (ФОЕ), либо на дыхательный объем, внесет изменение в работу, затрачиваемую на преодоление внутренних эластических сил и сопротивления дыхательных путей, что вызывает перераспределение усилий, затрачиваемых на вдох и выдох.

Таким способом легочная система может повысить компенсацию приложенной извне нагрузки, перераспределяя величину внутренней работы, чтобы поддержать оптимальное соотношение между усилиями, прилагаемыми и при вдохе, и при выдохе. Следовательно, внешнюю работу дыхания следует рассматривать не изолированно, а в свете внутренней механики легких.

Источник: http://meduniver.com