Холден обратил внимание на то, что вентиляция разных участков легких неодинакова.
Известно, что наиболее растяжима наружная зона легочной ткани, простирающаяся на 25—30 мм в глубь легкого; менее растяжима промежуточная зона — легочная ткань, охватывающая разветвления бронхов и кровеносных сосудов. Наименее растяжима внутренняя зона, расположенная в области корня легкого, среди крупных бронхов, сосудов и соединительной ткани. В состоянии покоя у человека в акте дыхания учавствует преимущественно наиболее растяжимая наружная зона легочной ткани.
Неравномерность вентиляции разных участков легких доказана в недавнее время Фоулером в опытах, проведенных с помощью нитрометра, позволяющего непрерывно автоматически регистрировать концентрацию азота в выдыхаемом воздухе.
Принцип устройства нитрометра основан на свойстве газа светиться в поле высокого напряжения. Для определения концентрации азота небольшая часть выдыхаемого воздуха просасывается через газоразрядную трубку. Высокое напряжение (2000 в) подаваемое на трубку, вызывает свечение газа. Но на фотоэлемент благодаря светофильтру падают световые лучи только определенной волны, характерной для азота. Регистрация показании фотоэлемента ведется с помощью гальванометра. Прибор успевает зарегистрировать изменения, происходящие за 0,05 секунды.
 |
В экспериментах Фоулера исследуемый делал глубокий вдох из газометра, содержавшего чистый кислород, а затем производил равномерный медленный выдох через трубку, из которой непрерывно часть выдыхаемого воздуха просасывалась через нитрометр (рис. 60). В начале выдоха первая порция выдыхаемого газа выходит из мертвого пространства и содержит чистый кислород. Рис. 60. Нитрометр. Следующие порции выдыхаемого воздуха содержат постепенно возрастающие количества азота, который оставался в альвеолах и смешался с кислородом. К середине выдоха выделяется уже чистый альвеолярный воздух, содержащий смесь кислорода с азотом. Если бы все альвеолы вентилировались одинаково, то кислород должен был равномерно распределиться по всем альвеолам и концентрация азота в выдыхаемом альвеолярном воздухе на протяжении второй половины выдоха должна быть неизменной. В действительности же концентрация азота в течение всего выдоха продолжает увеличиваться. Это объясняется тем, что в хорошо вентилируемых альвеолах, которые больше растягиваются при вдохе и из которых в первую очередь выходит воздух, содержится больше кислорода, чем в плохо вентилируемых альвеолах, меньше растягивающихся при вдохе и в меньших количествах и позднее отдающих при выдохе воздух, наполнявший их. |
Кровоснабжение разных участков легких также неодинаково. Кровоток осуществляется преимущественно через функционирующие альвеолы; через выключенные же из вентиляции участки легких кровоток резко уменьшен. Вследствие этого кровь, протекающая по капиллярам малого круга кровообращения, почти полностью артериализуется. (Если бы кровоснабжение невентилируемых альвеол было таким же, как и хорошо вентилируемых, то тогда кровь, оттекающая от легких, не была бы полностью насыщена кислородом.)
Соответствие кровотока объему вентиляции в разных участках легких достигается благодаря наличию регуляторных механизмов, выключающих кровоток через невентилирусмые участки легких. Действительно, доказано, что степень кровоснабжения альвеол регулируется содержанием в них кислорода. Это следует из опытов Диркена и Хемстра, которые проводили раздельную вентиляцию правого и левого легкого газовой смесью с различным содержанием кислорода. В легком, вентилируемом газовой смесью с низким содержанием кислорода, кровоток уменьшался; во втором же легком, которое вентилировалось смесью с высоким содержанием кислорода, кровоток был значительно больше. Очевидно, понижение парционального давления кислорода в альвеолярном воздухе приводит к сужению легочных артериол.
Механизмы, с помощью которых устанавливается соответствие между вентиляцией и кровообращением отдельных участков легких, еще недостаточно изучены. Обнаружено, что ацетилхолин при введении его в легочную артерию вызывает расширение легочных артериол, в том числе и в невентилируемых участках легких. При этом кровь начинает протекать через невентилируемые участки и артериализация ухудшается.
Так как регуляция соотношения между степенью вентиляции и кровообращением отдельных альвеол сохраняется и в изолированных легких, то можно предположить, что она осуществляется при участии внутриорганной нервной системы по тину так называемых периферических аксонрефлексов.
