Плевральное давление и механика дыхания

Плевральное (внутриплевральное) давление — это давление в тонком заполненном жидкостью пространстве между легким и грудной стенкой. В норме оно является субатмосферным и служит связующим звеном, механически соединяющим грудную стенку с легким: изменения плеврального давления, создаваемые дыхательными мышцами, передаются через плевральное пространство, вызывая растяжение или расслабление легкого. Разница между альвеолярным и плевральным давлением — транспульмональное давление — является истинным растягивающим давлением легкого.

Definition

Плевральное давление — это давление в плевральном пространстве, окружающем легкое, в норме отрицательное относительно атмосферного; транспульмональное давление — это разница между альвеолярным и плевральным давлением, представляющая собой чистое давление, растягивающее легкое.

Scope

Эта тема охватывает происхождение и знак плеврального давления, концепцию транспульмонального давления как растягивающего давления легкого, вертикальный градиент плеврального давления внутри грудной клетки и его последствия для региональной вентиляции, а также использование пищеводного давления в качестве клинического суррогата. Это справочный материал, который не содержит рекомендаций по клиническому ведению пациентов.

Core questions

• Почему плевральное давление в норме является субатмосферным, и как силы эластической отдачи легкого и грудной стенки создают его?
• Как транспульмональное давление связывает альвеолярное и плевральное давление с растяжением легкого?
• Почему плевральное давление варьируется по высоте легкого, и как этот градиент влияет на региональную вентиляцию?
• Как можно использовать пищеводное давление для оценки плеврального давления?

Key concepts

• Внутриплевральное давление
• Транспульмональное давление
• Градиент плеврального давления
• Региональная вентиляция
• Суррогат пищеводного давления
• Сопряжение грудной стенки и легкого

Key theories

Транспульмональное давление как растягивающее давление

Легкое растягивается не абсолютными давлениями, а разницей между давлением внутри альвеол и окружающим его плевральным давлением; это транспульмональное давление определяет объем легкого и является величиной, которую должна уравновешивать эластическая отдача.

Вертикальный градиент плеврального давления и региональная вентиляция

Из-за гравитации и веса легкого плевральное давление менее отрицательно в нижней части вертикально расположенного легкого, чем в верхней, поэтому зависимые области находятся на более крутой части кривой давление-объем и получают пропорционально большую часть каждого вдоха; тот же гравитационный градиент также формирует региональный кровоток.

Mechanisms

В состоянии покоя эластическая тяга легкого направлена внутрь, от грудной стенки, которая, в свою очередь, стремится наружу; эти противоположные силы растягивают небольшой объем плевральной жидкости и поддерживают плевральное давление ниже атмосферного, удерживая легкое в расправленном состоянии. Во время вдоха мышцы увеличивают объем грудной клетки, плевральное давление еще больше падает, транспульмональное давление возрастает, и легкое расширяется. Плевральное давление не является однородным: гравитация делает его более отрицательным в верхушке, чем в основании вертикально расположенного легкого, поэтому апикальные альвеолы более растянуты, но менее податливы, в то время как базальные альвеолы, будучи изначально меньшими, расширяются сильнее при данном изменении давления и, следовательно, лучше вентилируются. Поскольку плевральное давление не может быть легко измерено напрямую у живых субъектов, давление в баллоне, введенном в пищевод, используется в качестве практического суррогата.

Clinical relevance

Транспульмональное давление является физиологической основой для оценки истинной механической нагрузки на легкое, а оценка плеврального давления по пищеводному давлению используется для интерпретации механики дыхания у пациентов на искусственной вентиляции легких. Вертикальный градиент плеврального давления объясняет, почему вентиляция в норме неравномерно распределена по легкому. Данная статья описывает механизмы и методы измерения и не является источником индивидуальных рекомендаций по лечению.

Evidence & guidelines

Физиологическая основа плеврального и транспульмонального давления установлена в классических механических исследованиях и учебниках; практическое применение и ограничения измерения пищеводного давления в качестве суррогата плеврального давления были рассмотрены в литературе по интенсивной терапии.

History

Признание того, что легкое растягивается транспульмональным давлением и что плевральное давление варьируется по высоте грудной клетки, возникло в результате работ середины XX века, связывающих региональные давления с вентиляцией и кровотоком, включая исследования Веста по гравитационным градиентам в легком. Пищеводная манометрия была разработана параллельно как способ оценки плеврального давления, и ее клиническое применение было пересмотрено в современных обзорах по интенсивной терапии.

Debates

Насколько точно пищеводное давление отражает плевральное давление?

Пищеводное давление является стандартным суррогатом плеврального давления, но вес средостения, поза и региональные градиенты означают, что одно значение пищеводного давления не может отражать плевральное давление во всех частях легкого, поэтому его абсолютная интерпретация остается предметом дискуссий.

Key figures

• John B. West
• Jere Mead
• Stephen Loring
• Laurent Brochard

Seminal works

• west-1964
• akoumianaki-2014

Frequently asked questions

Почему плевральное давление в норме отрицательное?

Легкое стремится сократиться внутрь, а грудная стенка — наружу; эти противоположные эластические силы воздействуют на небольшой объем плевральной жидкости между ними, поддерживая плевральное давление ниже атмосферного и удерживая легкое в расправленном состоянии у грудной стенки.

Что такое транспульмональное давление?

Это разница между альвеолярным и плевральным давлением — чистое давление, действующее на растяжение легкого. Объем легкого определяется этой разницей, а не каким-либо одним давлением, и эластическая отдача уравновешивает его в состоянии покоя.