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靜態(tài)肺部順應性的滯后性:受肺泡表面張力的影響
來(lái)源:心肺復健網(wǎng) ,作者江湖RT 瀏覽 849 次 發(fā)布時(shí)間:2023-08-03
靜態(tài)順應性是指在沒(méi)有氣體流動(dòng)的情況下測量的體積變化除以壓力變化。
這樣的定義表明,要測量靜態(tài)順應性,只需要停止氣體流動(dòng)即可。在現實(shí)中,這通常不是真的。假設你正在測量順應性。在吸氣后關(guān)閉呼吸道的那一刻,你會(huì )注意到壓力下降,這是由于氣體在具有不同時(shí)間常數的肺單位之間重新分布造成的。當然,你會(huì )說(shuō),這不是一個(gè)"靜態(tài)"的過(guò)程,并選擇在記錄測量結果之前等待幾秒鐘。然而,隨著(zhù)時(shí)間的推移,你可能會(huì )注意到所測得的肺部體積在減少。這是由于其中包含的氣體正在被吸收到肺循環(huán)中。因此,在活的人類(lèi)有機體中,永遠不會(huì )有真正靜態(tài)的壓力-體積關(guān)系可以記錄下來(lái),并建議用“準靜態(tài)”來(lái)描述它們。
生理學(xué)家在過(guò)去很少關(guān)注呼吸的力學(xué)問(wèn)題,以至于現在沒(méi)有關(guān)于正常人胸部和肺部壓力-體積特征的充分數據記錄。他們采集了正常男性,用軟木塞堵住他們的鼻孔,并測量他們肺活量不同部分的氣道壓力(受試者完全呼出氣體,然后在進(jìn)行屏氣之前從肺活量計中吸入已知體積的氣體)。通過(guò)這些操作,證明了以下關(guān)系。
它展示了經(jīng)典的肺順應性曲線(xiàn),在低和高容量時(shí)順應性較差,但在FRC之上,即在正常潮氣量的范圍內是最佳的。
靜態(tài)肺部順應性的滯后性
在正常情況下(即沒(méi)有填充生理鹽水),肺并不是一個(gè)理想的系統,也就是說(shuō),在膨脹時(shí)投入的能量在放氣時(shí)不會(huì )返回。其結果是,充氣和放氣具有不同的壓力-體積關(guān)系,它們之間的差異被稱(chēng)為"滯后",這里有一篇優(yōu)秀文章Escolar&Escolar(2004)。
"吸氣時(shí)施加到肺部的能量在呼氣時(shí)不會(huì )被恢復。消散能量的特性被稱(chēng)為滯后性。
一個(gè)更精煉、更令人難忘的定義。
"吸氣時(shí)任何給定壓力下的肺容積都小于呼氣時(shí)任何給定壓力下的肺容積"
由于電阻的影響,在動(dòng)態(tài)PV回路中出現這樣的情況是合乎邏輯的(后面會(huì )有更多的介紹),但即使在靜態(tài)順應性測量中也可以看到。這里,Harris(2004)的圖表展示了使用超注射器方法的靜態(tài)PV回路的滯后現象。添加的標簽表明,對于相同的壓力變化,呼氣順應性更低。
為什么會(huì )出現這種情況?有四個(gè)主要原因。
一:塌陷的肺泡的壁粘在一起,需要增加機械能才能打開(kāi)。相反,充氣良好的肺泡則相對有彈性,需要相對較少的能量來(lái)進(jìn)一步充氣。正因為如此,在肺泡完全充氣后,肺泡的壓力-體積關(guān)系會(huì )發(fā)生變化。
二:肺泡表面張力的影響:放氣的肺的表面張力比完全充氣的肺低,因為肺泡表面活性劑的分子擠得更近,增加了它們在氣液界面的濃度,從而降低了表面張力。舒展良好的肺泡表面的這些磷脂分子相距更遠,這增加了表面張力,使肺的順應性降低。因此,在給肺部充分充氣后,放氣曲線(xiàn)的順應性較低,即在壓力大幅變化的情況下,體積變化不大。
三:應力松弛指的是隨著(zhù)拉伸發(fā)生的肺實(shí)質(zhì)的能量損失。這類(lèi)似于滯后的經(jīng)典定義,即由于某物不完美的彈性而導致的未恢復的能量數量。不完善的肺部拉伸,消耗能量,然后將其浪費在改變其膠原蛋白和彈性纖維的形狀上,而不是將其儲存起來(lái)以后再釋放。
測量過(guò)程中的氣體吸收其實(shí)并不是肺實(shí)質(zhì)本身的屬性,而是測量的一個(gè)偽影。如上所述,靜態(tài)肺順應性的測量在每一步都有一定的內在停頓,這使得一些氣體被吸收,導致體積和壓力的明顯變化。