а) Влияние градиентов гидростатического давления в легких на их регионарный кровоток. Гидростатическое давление крови в ногах стоящего человека может быть на 90 мм рт. ст. больше, чем на уровне сердца. Это давление определяется весом самой крови в сосудах. То же, хотя в меньшей степени, наблюдается и в легких.

У здорового человека в положении стоя нижняя точка легких находится примерно на 30 см ниже высшей. Это создает разницу в давлении в 23 мм рт. ст., из которой 15 мм рт. ст. приходится на участок выше сердца и 8 мм рт. ст. — на участок ниже сердца. Таким образом, величина артериального давления в наиболее высоко расположенной части легких стоящего человека окажется на 15 мм рт. ст. меньше, а давление крови в артериях наиболее низко расположенных частях легких — на 8 мм рт. ст. выше, чем на уровне сердца. Такая разница в давлении имеет выраженный эффект на кровоток в разных отделах легких.

Это хорошо видно на рисунке ниже, где на нижней кривой показана величина кровотока на единицу легочной ткани на разных уровнях легкого у стоящего человека.

В покое кровоток человека в положении стоя в верхушках легких очень мал, а в нижних частях — примерно в 5 раз больше. Для разъяснения причин возникновения таких различий легкие принято делить на три зоны (для облегчения понимания просим вас изучить рисунок выше). Характеристики тока крови в каждой из зон заметно отличаются друг от друга.

б) Три зоны кровотока в легких. Капилляры в стенках альвеол под влиянием давления крови в них расширяются, но в то же время они сдавливаются с наружной стороны под влиянием давления альвеолярного воздуха, поэтому каждый раз, когда давление альвеолярного воздуха в легких становится больше, чем давление крови в капиллярах, капилляры закрываются, и кровоток в них прекращается. При разных условиях как в нормальных, так и в патологически измененных легких можно найти какую-нибудь из трех перечисленных далее зон легочного кровотока.

Зона 1. Кровоток отсутствует в течение всего сердечного цикла, т.к. давление в капиллярах альвеол в этой зоне легкого не поднимается выше давления альвеолярного воздуха. Зона 2. Перемежающийся кровоток существует только во время пиков подъема давления в легочных артериях, т.к. в этот момент систолическое давление становится больше, чем давление альвеолярного воздуха, а диастоли-ческое давление остается ниже давления альвеолярного воздуха. Зона 3. Постоянный кровоток присутствует в капиллярах, т.к. давление крови в капиллярах остается выше давления альвеолярного воздуха на всем протяжении сердечного цикла. Обычно в легких наблюдаются только зоны 2 и 3 — зона 2 (перемежающийся кровоток) в верхушках и зона 3 (постоянный кровоток) во всех нижележащих участках. Например, у человека в положении стоя давление в артериях верхушек легких бывает примерно на 15 мм рт. ст. ниже, чем на уровне сердца, и составляет только 10 мм рт. ст. (25 мм рт. ст. на уровне сердца минус 15 мм рт. ст. гидростатического давления равно 10 мм рт. ст.).

Но давление в 10 мм рт. ст. в капиллярах верхушек больше, чем нулевое давление альвеолярного воздуха, и во время систолы сердца кровь продвигается по капиллярам легочных верхушек вперед. Во время диастолы — наоборот, диастолическое давление на уровне сердца составляет только 8 мм рт. ст., что недостаточно для преодоления градиента гидростатического давления величиной в 15 мм рт. ст., необходимого для продвижения крови, поэтому в верхушках легких кровоток носит перемежающийся характер и продвижение крови наблюдается только во время систолы, а во время диастолы кровоток останавливается, что характерно для зоны 2. Характерный для зоны 2 кровоток наблюдается в нормальных легких, начинаясь на уровне около 10 см выше середины сердца и далее — до самих верхушек легких.

В нижних отделах легких, начиная с уровня, расположенного на 10 см выше середины сердца и до нижнего их края, давление крови в легочных артериях остается выше нулевого давления артериального воздуха как во время систолы, так и во время диастолы, поэтому в альвеолярных капиллярах наблюдается постоянный кровоток, что характерно для зоны 3. Если человек лежит, то верхние границы его легких оказываются выше уровня сердца не более чем на несколько сантиметров, и в таком положении кровоток в легких здорового человека полностью, включая верхушки, протекает по типу зоны 3.

в) Кровоток по типу зоны 1 встречается только в аномальных случаях. Кровоток по типу зоны 1 (т.е. отсутствие кровотока в течение всего сердечного цикла) бывает в тех случаях, когда систолическое давление в артериях легкого слишком мало или давление альвеолярного воздуха слишком велико. Например, если при дыхании человека в положении стоя в условиях положительного давления воздуха уровень давления альвеолярного воздуха превышает норму не менее чем на 10 мм рт. ст., а систолическое давление крови в легочных артериях имеет нормальную величину, то можно ожидать появление кровотока по типу зоны 1 — отсутствие кровотока в верхушках легких. Кровоток по типу зоны 1 может возникать в положении стоя и у человека с очень низким систолическим давлением в артериях легких, как это бывает при больших кровопотерях.

г) Влияние физической нагрузки на кровоток в разных участках легких. На первом рисунке в данной статье видно, что во время физической работы кровоток увеличивается во всех участках легких. В верхней части легких такое увеличение может достигать 700-800%, в то время как в нижней части оно может составлять не более 200-300%. Причина такого различия заключается в том, что давление в сосудах легких во время физической работы поднимается настолько, что кровоток в верхушках легких происходит не по типу зоны 2, а по типу зоны 3.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

- Также рекомендуем "Кровоток в легких при физической нагрузке. Легочный кровоток при сердечной недостаточности"