Измерение работы затрачиваемой на дыхание. Формула расчета работы дыхания
Измерение величин общей работы, затрачиваемой на дыхание, в реальных условиях является трудной задачей. Одна из причин этого заключается в том, что участвующие в акте дыхания мышцы являются частью эластической системы.
В некоторых случаях достаточно зарегистрировать «рабочие петли» изменения объема легких в зависимости от давления в пищеводе. Площадь такой петли отражает работу, затрачиваемую на преодоление сопротивления дыхательных путей и эластичности легких. В нее не входит работа по преодолению сопротивления грудной стенки, которую принято считать относительно небольшой или по крайней мере достаточно постоянной частью общей работы. Однако Goldman в 1974 г. обнаружил, что работа, затрачиваемая при искривлении, вызванном деформацией стенки грудной клетки по отношению к ее конфигурации в состоянии релаксации, может составлять 25— 30% от общих механических усилий, затрачиваемых на дыхание, при высоких значениях Ve. При легочной вентиляции, превышающей 40 л/мин, метод измерения работы, затрачиваемой на дыхание, который учитывает работу при искривлении, даетсущественно более высокие значения, чем обычный метод.
Пренебрежение этим показателем приведет к значительным ошибкам при количественном определении работы, затрачиваемой на дыхание.
Неадекватная оценка механических усилий почти всегда является одной из причин появления в литературе сообщений об очень низких величинах эффективности респираторной работы:
Эффективность респираторнойработы = Затраченная механическая работа/Энергия, требуемая для выполнения данной работы.
Точное измерение энергии, необходимой для выполнения данной работы, также связано с трудностями, поскольку зависит от сложного определения части общего Vo2, действительна затрачиваемой на респираторную работу. Поэтому неудивительно, что результаты вычисления кислородной стоимости работы, затрачиваемой на дыхание, варьируют в широком диапазоне.
При попытке количественно определить механическую работу дыхания становится очевидным, что физическое понятие работы, затрачиваемой на преодоление эластических сил дыхательной системы, недостаточно точно, как и других физиологических видов работы.
Работа, затраченная на преодоление сопротивления дыхательных путей, представляет собой значительную часть от общей работы дыхания. Такая работа, сопровождающаяся ограничением потока выдыхаемого газа, имеет особенно важное значение при высоком Ve, как, например, во время физической нагрузки. Значимость этих факторов сильно возрастает при увеличении плотности газа, как это имеет место при выполнении физической работы на глубине. В следующем разделе мы, более подробно рассмотрим причины, ограничивающие легочную вентиляцию. В этой области подводной физиологии необходимо провести еще много исследований. Однако относительно недавно полученная информация значительно разъясняет этот вопрос. В этом отношении можно указать на ряд важных особенностей и зависимостей, оказывающих влияние на легочную вентиляцию.
