Работа затрачиваемая на дыхание. Влияние дополнительного сопротивления дыханию
Влияние возросшей работы, затрачиваемой на дыхание, на вентиляцию легких, вероятно, можно также объяснить с позиций реакции организма на СО2. В исследованиях, проведенных Cherniack, Snidal в 1956 г., Milic-Emili, Tyler в 1963 г., показано, что основная реакция на увеличенное Расо2 и РаСО2 проявляется соответствующим повышением физической производительности дыхательных мышц.
Milic-Emili, Tyler в результате экспериментов с дополнительным внешним сопротивлением дыхательных путей обнаружили, что реакция на двуокись углерода относительно Ve при дополнительном сопротивлении дыханию снижается, но при этом существует тесная корреляция между Расо2 и величиной выполняемой инспираторной работы. С таких позиций действительная легочная вентиляция, достигаемая при данном РаСо2 ЗАВИСИТ НЕ только от «чувствительности организма к С02», но также и от взаимосвязи легочной вентиляции и респираторной работы, т. е. от того, какую по величине вентиляцию легких может обеспечить данная работа, затраченная на дыхание.
В 1969 г. Cerretelli и сотрудники, обследуя испытуемых во время физической нагрузки, обнаружили подобную зависимость между респираторным стимулом и реакцией организма, проявляющейся в виде работы, затрачиваемой на дыхание. Исследователи смогли выразить общий респираторный стимул при различных уровнях физического напряжения относительно эквивалентного РаСо2.
Если работа, затрачиваемая на дыхание, возрастала в результате дополнительного внешнего сопротивления воздухоносных путей, то вентиляция легких соответственно снижалась, а действительное Расо2, повышалось.
Cerretelli и сотрудники также обнаружили, что повышенная работа дыхания могла ограничить способность организма к физическому напряжению до уровней ниже, обусловленных анаэробным метаболизмом. Испытуемые не могли продолжать работу, когда алгебраическая сумма инспираторного и экспираторного давления достигала приблизительно 0,1 кгс/см2. По-видимому, эта сумма представляла собой максимальное динамическое дыхательное усилие (а следовательно, максимальную респираторную работу при данной величине Ve).
Влияние дополнительного сопротивления дыханию
Классические исследования эффектов дополнительного внешнего сопротивления дыханию были проведены Cain, Otis, а также Lechman и сотр. Оба коллектива ученых отмечали влияние, которое оказывает дополнительное сопротивление на элиминацию» СО2, В 1949 г. Cain, Otis так сформулировали итоги своей работы: «Накопление СО2 во время дыхания с приложенным избыточным сопротивлением свидетельствует о компромиссе, на; который идет организм.
Организм предпочитает воздействие несколько повышенного напряжения СО2 в тканях увеличении» усилий, необходимых для поддержания уровня СО2 на исходном уровне».
Из современных исследований нужно отметить эксперименты, проведенные в 1970 r. Barnett, Rasmussen. Они обнаружили, что на вентиляторную реакцию на СО2 более значительно влияет работа по преодолению сопротивления дыхательных путей, чем реакция на эквивалентную гипоксию. В 1973 г Domedts, Anthonisen провели обследование испытуемых в условиях нормального атмосферного давления.
Они показали, что испытуемые, подвергаясь 5-минутным циклам физического напряжения, переносили воздействие довольно высокого сопротивления дыханию, без нарушения работоспособности или существенного снижения вентиляции легких. При еще более высоком сопротивлении дыханию в момент достижения ограничения по физической нагрузке физиологические реакции организма заметно варьировали у индивидуумов и коррелировали с вентиляторной реакцией на С02 в состоянии физического покоя. В этой серии экспериментов максимальная вентиляция легких во время физической нагрузки составляла приблизительно 70% от максимальной произвольной вентиляции (за 15 с) при том же сопротивлении дыханию.
Изменения в характере дыхания при дополнительном внешнем сопротивлении заключаются в тенденции сохранения респираторной работы на минимальном уровне. Как правило, это изменение сводится к уменьшению частоты дыхания и увеличению дыхательного объема.
