Физиология дыхания. Внешнее дыхание

Необходимо знать

:

1. Сущность процесса дыхания, его основные этапы. Механизм внешнего дыхания. Биомеханика вдоха и выдоха.

2. Плевральная полость, ее значение для дыхания. Происхождение отрицательного давления в плевральной полости. Модель Дондерса. Пневмоторакс.

. Легочные объемы и легочные емкости, методы определения (спирометрия, спирография).

. Легочная вентиляция (МОД), способы определения. Альвеолярная вентиляция. Физиологическое значение анатомического мертвого пространства.

. Механизмы обмена газов в легких и тканях (схема). Факторы, влияющие на газообмен в легких: аэрогематический барьер, вентиляционно-перфузионный коэффициент, гравитационный фактор (зоны Веста). Понятие альвеолярного мертвого пространства.

. Типы вентиляции.

Ключевые понятия и определения

Основным источником энергии в организме являются вещества, в структуру которых входят макроэргические связи. Прежде всего, к таким веществам относится АТФ (аденозинтрифосфорная кислота). Израсходованные источники энергии восстанавливаются за счет утилизации питательных веществ, завершающим звеном восстановления является биологическое окисление. Оно и составляет сущность процесса дыхания. В результате окисления питательных субстратов происходит поглощение кислорода и выделение углекислого газа, воды и энергии, которая используется на восстановление макроэргов.

У человека и млекопитающих сформировалась специальная система органов дыхания, обеспечивающая поступление из окружающей среды кислорода и выведения из организма в атмосферу углекислого газа. Различают несколько этапов дыхания:

· Внешнее дыхание - газообмен между легкими и внешней средой;

· Легочное дыхание - газообмен между легкими и кровью;

· Транспорт газов кровью (дыхательная функция крови);

· Газообмен между кровью и тканями, клетками организма;

· Истинное иди тканевое дыхание (о нем было сказано выше).

Внешнее дыхание осуществляется за счет дыхательных движений, формирующих вдох и выдох. Основную роль легочной вентиляции играют дыхательные мышцы, главными из которых являются диафрагма и межрёберные мышцы.

Дыхательная мускулатура относится к скелетной и подчиняется произвольной регуляции.

В воздухоносных путях происходит диффузионный и конвекционный перенос газов. В трахее, бронхах и бронхиолах он осуществляется путем конвекции.

В респираторных бронхиолах и альвеолярных ходах воздух движется медленно и поэтому именно здесь присоединяется диффузионный обмен, обусловленный градиентом парциальных давлений газов. Молекулы кислорода перемещаются в направлении альвеол, где Ро2 ниже, чем во вдыхаемом воздухе, а молекулы углекислого газа - в обратном направлении. Легочная вентиляция - объем воздуха, проходящего через легкие за единицу времени (за 1 мин.) отсюда МОД - минутный объем дыхания.

Мертвое пространство - объем воздуха, приходящегося на вентиляцию просвета воздухоносных путей.

Внутриплевральное давление меньше атмосферного: на вдохе на 4-9 мм рт.ст., на выдохе на 2-4 мм рт.ст

Дыхательная мускулатура.

Акт вдоха (инспирация) - процесс активный.

Акт выдоха (экспирация) в условиях покоя - процесс пассивный.

Альфа-мотонейроны диафрагмальной мышцы локализованы в шейных сегментах спинного мозга - С2-С5. В момент возбуждения нейроны посылают к мышечным волокнам ПД с частотой до 50 Гц и вызывают их тетанус.

Мотонейроны межреберных мышц расположены в грудном отделе спинного мозга (Th1 - Th12) и представлены альфа- и гамма-мотонейронами. За счет гамма-мотонейронов происходит оценка степени податливости грудной клетки к растяжению. Когда сила дыхательной мускулатуры недостаточна для акта вдоха, происходит активация проприорецепторов дыхательных мышц, а затем - как следствие - альфа-мотонейронов. (Гамма-мотонейроны регулируют чувствительность этих рецепторов.)

Линейная скорость воздушного потока максимальна в трахее - 98,4 см/с и минимальна в альвеолярных мешках - 0,02 см/с.

Содержание О2 в альвеолярной смеси - 14 об.%.

Содержание СО2 в альвеолярной смеси - 5,6 об.%. Оставшаяся часть альвеолярной газовой смеси приходится на долю азота и очень небольшого количества инертных газов.

В атмосферном воздухе содержится 20,9 об.% кислорода, 0,03 об.% углекислого газа и 79,1 об.% азота.

В выдыхаемом воздухе содержится 16 об.% кислорода,4,5 об.% углекислого газа и 79,5 об.% азота.

Парциальное давление газов в альвеолах составляют: 100 мм рт.ст. для О2 и 40 мм рт.ст. для СО2.

in vivo 1г Hb связывает 1,34 мл О2 (так называемое число Хюфнера).

Напряжение СО2 в артериальной крови, поступающей в тканевые капилляры составляет 40 мм рт.ст.

У человека длительность спокойного выдоха на 10-20% больше длительности вдоха. Отношение длительности вдоха и общей длительности дыхательного цикла называют инспираторным индексом.

Нормовентиляция

- парциальное давление углекислого газа в альвеолах поддерживается в пределах 40 мм рт.ст.

Перейти на страницу: 1 2 3

Биологические препараты

Биологические препараты - группа медицинских продуктов биологического происхождения, в том числе вакцины, препараты крови, аллергены, соматические клетки, ткани, рекомбинантные белки.  Смотреть...

Антибиотики

Большинство ученых подразумевает под антибиотиками не только антибактериальные вещества, образуемые микроорганизмами, но и соединения, обладающие антибактериальной активностью, выделенные из животных тканей и высших растений.  Смотреть...