Pro studenty je obtížné pochopit, jak se síly zpětného rázu plic a síly zpětného rázu hrudní stěny vzájemně vyvažují a určují tak vztah relaxačního tlaku a objemu systému plic a hrudní stěny. Při většině objemů plic směřuje zpětný ráz plic dovnitř, zatímco zpětný ráz hrudní stěny směřuje ven. Pokud jsou obě síly zpětného rázu stejně velké, ale směřují opačným směrem, je systém plic a hrudní stěny v dynamické rovnováze. Objem plic, ve kterém k tomu dochází, je funkční reziduální kapacita (FRC). Následuje popis jednoduchého modelu, na kterém lze tento jev demonstrovat, stejně jako demonstrovat aktivní svalový nádech a pasivní výdech. Mírnou změnou modelu lze rovněž demonstrovat vliv změny zpětného rázu plic v důsledku plicní fibrózy nebo emfyzému. Tento model vychází z výukové pomůcky pro plicní ventilaci, kterou představil Stockert (1, 2).

Model je zkonstruován ze čtyř hliníkových tyčí laboratorního rámu, tří držáků svorek, těžké základny, volně kyvné svorky teploměru a čtyř gumiček (obr. 1A). Při popisu sestaveného modelu (obr. 1B) uveďte, že levá svislá tyč představuje 0 % vitální kapacity (VC), volně kyvná tyč uprostřed představuje hrudní stěnu a pravá svislá tyč představuje 70 % VC. Poté podržte dvě gumičky, které představují pružný zpětný ráz plicní tkáně, resp. pružný zpětný ráz hrudní stěny. Připevněte gumičky k pohyblivé “hrudní stěně” tak, aby se obě gumičky táhly opačným směrem (obr. 2A). Místo, kde je nyní umístěna hrudní stěna, je FRC, přičemž elastické odskoky plic a hrudní stěny se vzájemně vyrovnávají.

Pro demonstraci vdechu fyzicky posuňte spodní část tyče hrudní stěny směrem k většímu objemu plic (tj. doprava, k tyči 70% VC; obr. 2B). Energie, která je k tomu zapotřebí, je analogická energii, kterou poskytují vdechové svaly (tj. bránice a zevní mezižeberní svaly) během vdechu. Tím se také natáhne gumová páska představující pružný odskok plic, která stáhne zpět tyč hrudní stěny. Chcete-li demonstrovat pasivní výdech, jednoduše uvolněte tyč hrudní stěny a hrudní stěna se vrátí do FRC (obr. 2C). Energie, která tento pohyb vyvolá, je energie uložená v natažené gumičce představující pružný zpětný ráz plic, a proto při pasivním výdechu není potřeba žádná svalová energie. Pokročilejší demonstrace by mohly naznačit síly zpětného rázu během vdechu do velkého objemu plic (tj. >70 % VC), kdy by nyní zpětný ráz plic i hrudní stěny směřoval dovnitř, nebo během aktivního výdechu do objemu plic menšího než FRC (tj. do RV), kdy by zpětný ráz hrudní stěny stále více odporoval zmenšujícímu se objemu plic.

Přidáním nebo změnou gumiček lze pomocí tohoto modelu demonstrovat také stavy plicních onemocnění. Přidání druhé gumičky, která by zvýšila elastický odskok plic, by představovalo plicní fibrózu (obr. 2D). V tomto případě se FRC sníží a je mnohem obtížnější vyvolat inspirační pohyb hrudní stěny kvůli zvýšenému elastickému zpětnému rázu plic. Odstranění dvou gumiček s pružným odskokem plic a jejich nahrazení jednou větší gumičkou s menším pružným odskokem by představovalo emfyzém (obr. 2E). V tomto případě se zvyšuje FRC i poddajnost plic, což usnadňuje vyvolání inspiračního pohybu hrudní stěny. Pneumotorax lze demonstrovat odepnutím gumičky představující elastický odskok plíce z tyče hrudní stěny a jejím přidržením v poloze na hliníkové tyči 0% VC (obr. 2F). Gumička se odvíjí směrem dovnitř, což demonstruje kolabovanou plíci, zatímco tyč hrudní stěny se odvíjením hrudní stěny posouvá směrem ven, což demonstruje neproporcionální nafukování hrudníku. Všimněte si, že gumička představující zkolabovanou plíci se zcela nezhroutí na nulový objem; udržované “nafukování” “plíce” během pneumotoraxu představuje minimální objem plíce.

Tato prezentace je velmi názorná a snadno demonstruje pro studenty obtížně pochopitelné téma. Byla použita při přednáškách pro studenty lékařských, farmaceutických, lékařských asistentských a fyzioterapeutických programů. Zdá se, že většině studentů se ukázka líbí, a od studentů všech programů jsem obdržel pozitivní zpětnou vazbu. Po zhlédnutí ukázky se zdá, že studenti snadno chápou tento obtížný koncept.

.