МЕХАНІКА ДИХАННЯ
У нормальних умовах вентиляції дихальні м'язи розвивають зусилля, які спрямовані на подолання еластичних, або пружних та в'язких опорів. Пружні та в'язкі опори в дихальній системі постійно формують різні співвідношення між тиском повітря в повітроносних шляхах та об'ємом легень, а також між тиском повітря у повітроносних коліях та швидкістю повітряного потоку під час вдиху та видиху.
Розтяжність легень (compliance, С) є показником еластичних властивостей системи зовнішнього дихання. Величину розтяжності легень вимірюють як залежності тиск — обсяг і розраховують за такою формулою: З = V/Δ P, де З — розтяжність легень.
Нормальна величина розтяжності легень дорослої людини становить близько 200 мл * см вод.ст.-1. У дітей показник розтяжності легень значно менший, ніж у дорослої людини.
Зниження розтяжності легень викликають такі фактори: підвищення тиску в судинах легень або переповнення судин легень кров'ю; тривала відсутність вентиляції легень чи їх відділів; нетренованість дихальної функції; зниження пружних властивостей тканини легень із віком.
Поверхневим натягом рідини називається сила, що діє у поперечному напрямку на межу рідини. Величина поверхневого натягу визначається ставленням цієї сили до довжини кордону рідини, одиницею вимірювання у системі СІ є н/м. Поверхня альвеол покрита тонким шаром води. Молекули поверхневого шару води з великою силою притягуються одна до одної. Сила поверхневого натягу тонкого шару води на поверхні альвеол завжди спрямована на стиск та спад альвеол. Отже, поверхневий натяг рідини в альвеолах є ще одним дуже важливим фактором,що впливає на розтяжність легень. Причому сила поверхневого натягу альвеол дуже значна і може викликати повне їх спад, що виключило б будь-яку можливість вентиляції легень. Падіння альвеол перешкоджає антиателектатичний фактор, або сурфактант. У легенях альвеолярні секреторні клітини, що входять до складу аерогематичного бар'єру, містять осміофільні пластинчасті тільця, які викидаються на альвеоли і перетворюються на поверхнево-активну речовину - сурфактант. Синтез і заміна сурфактанту відбувається досить швидко, тому порушення кровотоку в легенях може знизити його запаси і збільшити поверхневий натяг рідини в альвеолах, що веде до їхнього ателектазу, або спадання. Недостатня функція сурфактанту призводить до розладів дихання, що нерідко викликає смерть.
У легенях сурфактант виконує такі функції: знижує поверхневий натяг альвеол; збільшує розтяжність легень; забезпечує стабільність легеневих альвеол, перешкоджаючи їх спаду та появі ателектазу; перешкоджає транссудації (виходу) рідини на поверхню альвеол із плазми капілярів легені.