2) нижних
3) верхних (+)
4) латеральных
В вертикальном положении кровоток наиболее выраженно снижен в верхних, прежде всего апикальных, отделах лёгких. Это обусловлено гидростатическим градиентом: по мере удаления вверх от уровня сердца давление в лёгочной артерии и венах уменьшается, тогда как альвеолярное давление изменяется значительно меньше. В результате трансмуральное давление, поддерживающее лёгочные капилляры открытыми, становится ниже, часть сосудов сужается, а их кровенаполнение уменьшается.
Регионарное распределение кровотока описывает модель зон Веста. В верхних отделах обычно формируется зона 2, где давление в лёгочной артерии превышает альвеолярное, но альвеолярное давление выше венозного; поэтому кровоток зависит преимущественно от разности артериального и альвеолярного давлений. При гиповолемии или искусственной вентиляции с высоким положительным давлением может появляться зона 1, в которой альвеолярное давление сдавливает капилляры и практически прекращает перфузию. В базальных отделах преобладает зона 3 с непрерывным и наиболее интенсивным кровотоком.
Вентиляция также увеличивается от верхушки к основанию лёгкого, однако градиент перфузии выражен сильнее. Поэтому вентиляционно-перфузионное отношение V/Q в верхних отделах относительно высокое: альвеолы получают достаточно воздуха, но сравнительно мало крови. Такие участки функционально приближаются к физиологическому мёртвому пространству, особенно при дополнительном снижении сердечного выброса.
| Функциональная область | Соотношение давлений | Характер перфузии | Вентиляционно-перфузионные особенности | Клиническое значение |
|---|---|---|---|---|
| Зона 1 Веста | РА > Ра > Рв | Кровоток отсутствует или минимален из-за сдавления капилляров | Резко повышенное V/Q, альвеолярное мёртвое пространство | Возникает при гиповолемии, выраженной гипотензии или высоком положительном давлении в дыхательных путях |
| Зона 2 Веста | Ра > РА > Рв | Прерывистый кровоток, зависящий от разности Ра − РА | V/Q выше среднего | Характерна преимущественно для верхних отделов лёгких у стоящего человека |
| Зона 3 Веста | Ра > Рв > РА | Непрерывный и наиболее интенсивный кровоток | V/Q ниже, чем в верхушках | Преобладает в нижних отделах благодаря более высокому сосудистому давлению |
| Верхушки лёгких | Низкие артериальное и венозное давления | Перфузия снижена | Относительное преобладание вентиляции над кровотоком | Повышение альвеолярного напряжения O2 и снижение напряжения CO2 |
| Средние отделы | Промежуточные значения сосудистого давления | Умеренная перфузия | V/Q приближается к оптимальному | Наиболее сбалансированное участие вентиляции и кровотока в газообмене |
| Базальные отделы | Наиболее высокие артериальное и венозное давления | Максимальная перфузия | Кровоток возрастает сильнее вентиляции, поэтому V/Q относительно низкое | При обструкции дыхательных путей легче формируются участки шунтоподобного кровотока |
| Зона 4 Веста | Кровоток ограничивается повышенным интерстициальным давлением | Возможное снижение перфузии в наиболее зависимых участках | Регионарное нарушение V/Q | Наблюдается при малых лёгочных объёмах, интерстициальном отёке и повышении внесосудистого давления |
Распределение перфузии зависит от положения тела: зависимыми становятся те участки лёгкого, которые расположены ниже относительно направления силы тяжести. При физической нагрузке повышение давления в лёгочной артерии вызывает рекрутирование и расширение капилляров, поэтому кровоток в верхних отделах возрастает, а его распределение становится более равномерным. Локальная альвеолярная гипоксия, напротив, вызывает вазоконстрикцию и перераспределяет кровь к лучше вентилируемым областям. Следовательно, снижение перфузии верхушек в покое является физиологическим проявлением гравитационного градиента малого круга кровообращения.