Какое давление может создать человек при выдохе
Содержание статьи
До скольки атмосфер можно надуть ртом камеру?
Дмитрий из Середы 5 лет назад А резиновая камера (что для велосипеда, что для автомобиля, что воздушный шарик) — это сосуд переменного объема, но не переменного давления, посему больше, чем 0,5 кг на см в квадрате (0,5 атм) даже насосом надуть сложно. И чтобы сделать камеру сосудом переменного давления, необходимо поместить ее в забортированную покрышку. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим m3sergey 5 лет назад Смотря кто надувать будет 🙂 Вот, пишут, что максимальное давление в резиновой грелке в момент ее разрыва — где-то 2,5 атмосферы. А грелку надуть / разорвать могут довольно многие (хотя некоторые и воздушный шарик надувают лишь насосом или из баллона). Следовательно, и камеру до такого давления они надуют без проблем — 2,5 — 3 атмосферы, но больше — уже вряд ли. Казалось бы, что пару избыточных атмосфер человек с помощью своих легких вполне может создать. Но так только кажется. Я много лет работал с самодельными ртутными манометрами, измеряющими разрежение от 1 атмосферы и до… это зависит от нужно точности отсчета (10 мм легко отсчитать, 5 — уже будет большая ошибка: за столбиком ртути помещали миллиметровку). Приходилось и ртуть очищать, и заливать ее в манометр, и подпаивать его к вакуумной установке. И, конечно, мне было интересно, какое давление я смогу создать легкими. Проверил. Точно не помню, сколько надул, но помню, что боялся, что ртуть сможет выплеснуться с другого конца (стеклянные трубки манометра имели длину около 80 — 90 см). Напрасно боялся! Разность в уровнях ртути в двух коленах манометра вряд ли была больше 30 — 40 мм. А это всего лишь пять сотых атмосферы! Но интересно, что если попытаться тянуть воздух в себя, то можно создать значительно бОльшую разность в уровне ртути! Видимо, потому, что в этом случае действуют еще мышцы щек. Водяной 5 лет назад Примерные данные на этот счет можно увидеть в справочных материалах, думаю не более 0,5атм. Примерные, потому, что каждый человек индивидуален, но при этом, если провести некоторые манипуляции руками, можно добавить к этому значению хороший довесок. Для этого скручиванием следует перегнать первоначальный воздух в часть камеры, зажать его там, а освободившуюся часть еще раз надуть. Проповедник 5 лет назад Давление крови человека 120/80 миллиметров ртутного столба. 120 миллиметров ртутного слолба- это примерно 0,15 атмосфер. Так что человек может создать давление в шарике ртом не более 1,15 атмосфер иначе давление а легких передавит сосуды сердца. Топоров Виктор Алексеевич 5 лет назад Ну, насколько я себя помню, 0.4 атм ртом. Легкими меньше, конечно же. Знаете ответ? |
Источник
аксимальные величины давления дыхания. Релаксационное давление
Максимальные величины давления дыхания. Релаксационное давление
Измеряя давление, развиваемое на уровне рта при различных статических условиях, можно получить информацию о свойствах дыхательной системы и ее мышечных и эластических силах. На вертикальной шкале представлен объем легких, показанный на левой части рисунка.
Горизонтальная шкала характеризует положительное и отрицательное давление (в сантиметрах водяного столба), которое можно зарегистрировать на водяном манометре на уровне рта при открытой голосовой щели и закрытых ноздрях.
Крайние кривые отражают давление, которое можно создать в результате максимального инспираторного и экспираторного усилий при различных легочных объемах. Наибольшее положительное давление возникает при максимальном экспираторном усилии, когда легкие полностью заполнены газом.
В момент максимального выдоха экспираторное усилие не вызывает повышения давления, но инспираторное усилие при данном объеме легких может создать максимальное негативное давление. Максимальное положительное и отрицательное давления, показанные на рисунке, испытуемые могут создать только при использовании статических приемов. Во время инспираторного или экспираторного потоков максимальное давление снижается.
Релаксационное давление
Кривая, изображенная в центре диаграммы давление — объем, характеризует статическое релаксационное давление, т. е. давление, которое развивается при различных легочных объемах, когда дыхательные мышцы полностью расслаблены. Релаксационное давление (РР) отражает эластические свойства дыхательной системы, обусловленные особенностями совместного действия легких и грудной стенки.
Функционально последняя включает не только реберную клетку, но также и диафрагму, полость живота и его стенку. Эластические свойства грудной стенки включают в себя не только природную эластичность рассматриваемых структур, но также влияние гравитации и плавучесть в состоянии погружения. Считают, что эластичность легких в большей части обусловливается силами поверхностного натяжения, действующими в альвеолах на границе газ — жидкость.
Легкие стремятся к сокращению до объема значительно меньшего, чем остаточный объем (ОО). Грудная клетка имеет тенденцию к достижению своего объема в состоянии покоя, приблизительно составляющему 70% от ЖЕЛ. При VP силы грудной клетки (направленные на расширение легочного объема) и легких (направленные на сокращение легочного объема) равны между собой и противоположно направлены.
При легочных объемах меньших, чем VP эластическое противодействие грудной клетки превалирует, и Рр отрицательно. При объемах выше VP доминирует эластическое противодействие легких, поэтому РР положительно. В случаях, когда легочные объемы приблизительно превышают величину, равную 70% ЖЕЛ, наблюдается стремление легких и грудной клетки к уменьшению объема, что способствуют положительному Рр.
Плевральное давление
У здоровых лиц пространство между легкими и грудной клеткой отсутствует. Однако оболочку, покрывающую легкие снаружи, можно отделить от оболочки, выстилающей грудную клетку изнутри, если ввести в предполагаемое пространство между ними небольшое количество воздуха. Затем в образованном пространстве можно измерить плевральное давление (Рпл). Такое прямое измерение Рпл у человека проводят редко.
Удовлетворительную аппроксимацию Рпл можно определить при измерении давления в пищеводе с помощью надувного баллона, имеющего форму карандаша, расположенного на конце длинной тонкой трубки. Наличие показателя внутриплеврального давления, а также и Рр позволяет независимо и количественно определить компоненты Рр. Измерение давления в пищеводе также очень удобно при оценке величины работы, затрачиваемой на дыхание.
— Также рекомендуем «Работа затрачиваемая на дыхание. Работа преодоления эластических сил»
Оглавление темы «Легочная вентиляция. Работа дыхания»:
1. Образование двуокиси углерода. Дыхательный коэффициент
2. Альвеолярная вентиляция. Учет легочной и альвеолярной вентиляции
3. Значение альвеолярной вентиляции. Артериальное и альвеолярное парциальное давление углекислого газа
4. Вентиляция водолазного шлема. Недостатки водолазных шлемов
5. Давление кислорода в альвеолярном газе. Потребность в общей легочной вентиляции
6. Объем мертвого пространства. Мертвое пространство дыхательного аппарата
7. Объем вентиляции. Механика дыхательных движений
8. Максимальные величины давления дыхания. Релаксационное давление
9. Работа затрачиваемая на дыхание. Работа преодоления эластических сил
10. Работа по преодолению сопротивления воздухоносных путей. Неэффективная респираторная работа
Источник
ависимость «поток—объем» в легких. Давление в дыхательных путях при выдохе.
Оглавление темы «Дыхание. Дыхательная система.»: Зависимость «поток—объем» в легких. Давление в дыхательных путях при выдохе.В легких большинство дыхательных путей представляют собой эластичные трубки, за исключением трахеи и бронхов, стенки которых «укреплены» хрящевой тканью. Бронхиолы имеют высокоэластичные стенки, и диаметр их просвета может изменяться пассивно во время дыхательных движений. В обычных физиологических условиях при вдохе (как спокойном, так и глубоком) растяжение легочной ткани вызывает растяжение стенки мелких дыхательных путей. Согласно закону Пуазейля, незначительное увеличение радиуса дыхательных путей резко снижает в них сопротивление потоку воздуха. Поэтому при вдохе сопротивление дыхательных путей потоку воздуха не оказывает существенного влияния на силу сокращения дыхательных мышц. Напротив, при выдохе, особенно при глубоком и усиленном (форсированном) выдохе, диаметр мелких дыхательных путей уменьшается, что вызывает значительное увеличение сопротивления потоку воздуха в них. Влияние объема легких при выдохе на поток воздуха в дыхательных путях количественно характеризуется зависимостью «поток—объем». В клинической физиологии дыхания оценка этой зависимости является основным критерием типа и степени нарушения функции дыхательных путей.
Зависимость «поток—объем» следующим образом характеризует влияние большого объема воздуха в легких на экспираторный поток воздуха в дыхательных путях (рис. 10.9). В момент, предшествующий началу выдоха, после глубокой инспирации в дыхательных путях отсутствует поток воздуха, а внутриплевральное давление равно —10 см водн. ст. С началом форсированной экспирации внутриплевральное давление возрастает примерно до +30 см водн. ст. относительно атмосферного давления, вызывая уменьшение радиуса как альвеол, так и мелких дыхательных путей. В этих условиях давление газов внутри альвеол становится выше, чем в плевральной полости, благодаря действию на стенки альвеол эластической тяги легких. В результате поток воздуха выходит из альвеолярного пространства по дыхательным путям во внешнюю среду по градиенту давления, который постепенно уменьшается в дыхательных путях по мере приближения к трахее. Спадению эластичных стенок бронхиол препятствует градиент давления воздуха между дыхательными путями и внутриплевральным давлением. Однако в некоторой точке дыхательных путей (как правило, в области бронхиол) этот градиент давления становится равным нулю (эквипотенциальная точка давления) и стенки дыхательных путей могут частично или полностью спадаться. В этих условиях продвижение воздуха по дыхательным путям может обеспечиваться только за счет увеличения силы сокращения (работы) внутренних межреберных мышц и мышц живота. Снижение эластической тяги легких, например при эмфиземе легких, вызывает смещение ближе к альвеолярному пространству эквипотенциальной точки давления в дыхательных путях при выдохе, и, таким образом, блокируется выход воздуха непосредственно из альвеол. Дыхательные шумы, которые возникают в легких у больных, обусловлены прохождением воздуха через спавшиеся мелкие дыхательные пути. Увеличение экспираторного усилия у таких пациентов повышает риск спадения мелких дыхательных путей и еще больше затрудняет выдох. При бронхиальной астме у пациентов дыхательные пути уменьшают свой просвет в результате сокращения гладких мышц стенки бронхиол. В этом случае увеличение сопротивления потоку воздуха в мелких дыхательных путях вызывает рост градиента давления вдоль дыхательных путей при вдохе и смещает эквипотенциальную точку ближе к альвеолярному пространству, вызывая коллапс дыхательных путей при выдохе. Усиление сокращения экспираторных мышц в фазу выдоха еще больше затрудняет выдох у пациентов вследствие уменьшения просвета мелких дыхательных путей. — Также рекомендуем «Работа дыхательных мышц в течение дыхательного цикла. Работа дыхательных мышц при глубоком дыхании.» |
Источник
аксимальный поток на выдохе. Рассчет максимального потока на выдохе
Максимальный поток на выдохе. Рассчет максимального потока на выдохеНесомненно, что респираторные потоки ограничены сопротивлением воздухоносных путей и способностью дыхательных мышц создавать в альвеолах большое положительное или отрицательное давление. Если для достижения определенной величины потока потребовалось бы более высокое Ра, чем обеспечиваемое силой и выносливостью дыхательных мышц, то поток, вероятно, был бы ограничен несколько более низким уровнем. Принято считать, что наибольшие величины МПВ и VE отражают пределы потока газа. Все это, видимо, вполне справедливо и для вдоха, а также для случаев применения дыхательного аппарата, который оказывает значительное внешнее сопротивление дыханию. Данные, полученные Cerretelli и сотрудниками в 1969 г. в отношении внешнего сопротивления, согласуются с такой точкой зрения. В настоящее время считают, что сопротивление воздухоносных путей и способность к выполнению респираторной работы не являются единственными факторами, ограничивающими легочную вентиляцию при физической нагрузке, когда сопротивление потоку в дыхательном тракте рассматривается отдельно, как и в случае высокой плотности газа. Исследования, проведенные Fry, Hyatt в 1960 г., а также работы других авторов «мели большое значение для формирования концепции, несомненно важной для объяснения ограничений функции дыхания во время нахождения на глубине. Исследования проводились при максимальных скоростях потока выдыхаемого газа, что часто называют динамическим сжатием воздухоносных путей. Даже в обычных условиях у здорового человека максимальный поток на выдохе не зависит от развиваемого усилия в широком диапазоне величин легочных объемов: самый значительный интервал в этом отношении составляет приблизительно 75—25% от величины ЖЕЛ. Для обеспечения максимального потока усилие, конечно, необходимо при достижении этой скорости, дальнейшее повышение Р не вызывает дополнительного увеличения потока. В нормальных условиях максимальная скорость потока при выдохе редко бывает необходимой или достижимой у здоровых лиц. Однако, как установлено многими исследователями, она может быть значительно снижена в результате увеличения плотности дыхательной газовой смеси и стать важным фактором в ограничении работоспособности водолаза на глубине. Изучение максимального потока на выдохе связано со значительными трудностями и основные работы по этому вопросу заслуживают серьезного внимания. По мнению Mead и сотрудников, высказанного в 1967 г., суть проблемы сводится к существованию где-то вдоль длины респираторного тракта точки равного давления (ТРД), т. е. участка, в котором давление внутри воздухоносного пути равно окружающему его наружному давлению.
Во время форсированного выдоха давление изгнания воздуха Рд представляет собой сумму давления статического эластического противодействия самих легких (Ps) и давления, создаваемого сокращением мышц, обеспечивающих выдох. Усилие экспираторных мышц вызывает положительное плевральное давление Рпл. На воздухоносные пути, расположенные в пределах грудной клетки, по-существу действует давление, равное Рпл. Если ТРД расположена во виутригрудном воздухоносном пути, то давление как внутри, так и снаружи этого пути должно равняться Рпл. РА является суммой Рпл и давления «отдачи» или противодействия самих легких (Psti). Следовательно, величина Р в верхнем сегменте по ходу респираторного тракта (между альвеолами и ТРД) должна быть равна давлению статического эластического противодействия самих легких (Psti). Поэтому последнее представляет собой давление, под действием которого происходит изгнание потока газа в верхнем по ходу респираторного тракта сегменте. Действительная величина Psti зависит от растяжимости и объема легких. Чем выше объем легких, тем больше Psti и интенсивнее поток газа в верхнем по ходу респираторного тракта сегменте. Если РА повышается под влиянием произвольного экспираторного усилия при данном объеме легких, то только за счет увеличения Рпл. Если при увеличении РА возрастает поток газа,, то Psti будет распространяться на более короткую часть дыхательного тракта и ТРД переместится вверх по его ходу. В результате большая часть внутригрудных воздухоносных путей окажется по ходу респираторного тракта ниже ТРД и давление на них снаружи будет более высоким, чем изнутри. В некоторой точке, расположенной ниже ТРД, воздухоносный путь окажется сжатым. Обычно дыхательные пути, имеющие хрящевой каркас, не уплощаются, но концы их хрящевых полуколец могут быть сведены вместе или заходить один за другой, значительноуменьшая просвет, как это имеет место при кашле. С началом сжатия воздухоносных путей дальнейшее увеличение экспираторного усилия, выражающееся повышением Рпл, вероятно, вызовет дополнительное сужение этих путей, чем какое бы то ни было увеличение скорости потока газа в них. В описанном случае максимальный поток на выдохе обусловлен величиной Psti и сопротивлением воздухоносных путей: между альвеолами и ТРД в сегменте респираторного тракта, расположенном выше по его ходу. Поскольку PsU зависит от объема легких, то максимальный поток в процессе выдоха снижается по мере уменьшения легочного объема. В нормальных условиях дыхания при очень высоких или низких легочных объемах максимальный поток воздуха зависит от усилия, но не зависит от него в диапазоне объемов легких, при которых в норме происходит дыхание. — Также рекомендуем «Моделирование газового потока на выдохе. Ускорение воздушного потока в легких» Оглавление темы «Акт дыхания и его показатели»: |
Источник