Дыхание – процесс газообмена между живым организмом и окружающей средой. Акт дыхания включает в себя 3 фазы: 1. Внешнее (легочное) дыхание: • газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом; • газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. 2. Транспорт газов кровью. 3. Внутреннее дыхание: • газообмен между кровью и тканями; • клеточное дыхание (биологическое окисление в митохондриях клетки).
Дыхательная система подразделяется на: - органы воздуховода (носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи); - органы газообмена (лёгкие). Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью осуществляется путём диффузии газов через Аэрогематический барьер (АБ), в результате разницы парциального давления. АБ включает в себя: - сурфактант – тонкую плёнку фосфолипидов, выстилающую внутреннюю поверхность альвеол; - однослойный плоский эпителий альвеолы; - интерстициальную соединительную ткань; - эндотелий капилляра; - слой плазмы крови. Толщина АБ = 0, 5 -1 мкм
Пониженное давление кислорода (О 2) в тканях заставляет этот газ двигаться к ним. Для углекислого газа (СО 2) градиент давления направлен в обратную сторону и он переходит в окружающую среду – транспорт газов кровью. в крови окси. Hb к тканям отдаёт О 2 забирает СО 2 , превращаясь в карб. Hb к лёгким отдает СО 2. Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и паузы. ЧДД меньше ЧСС примерно в 4 -5 раз и составляет: у взрослых - 16 -20/мин, у новорожденных – 60/мин, у пятилетних детей – 25/мин.
Механизмы вдоха и выдоха. Вдох (инспирация) - это активный процесс, начинается при поступлении импульсов из продолговатого мозга к передним рогам спинного мозга, а затем к главным дыхательным мышцам (диафрагма и межреберные). Мышцы сокращаются, объем грудной клетки увеличивается, ребра поднимаются, диафрагма опускается и оттесняет органы брюшной полости вниз. Дыхательная поверхность лёгких увеличивается, давление в них уменьшается и становится на 2 мм рт. ст. меньше атмосферного, воздух засасывается и полностью заполняет расширенные альвеолы. Выдох (экспирация) – это пассивный процесс, при котором рёбра опускаются, диафрагма поднимается и происходит изгнание воздуха из легких. Объем грудной клетки уменьшается, давление воздуха в лёгких становится на 3 -4 мм рт. ст. выше атмосферного, что облегчает выход из них воздуха.
Механизм первого вдоха новорожденного. Перевязка пуповины резкое снижение парциального давления кислорода (р. О 2) и повышение р. СО 2 резкое повышение возбудимости дыхательного центра (ДЦ), который получает импульсы от рецепторов аорты и сонной артерии. Дополнительный импульс для ДЦ раздражение кожных рецепторов, в результате резкого изменения температуры и влажности окружающего воздуха. Сокращение диафрагмы создает отрицательное внутригрудное давление, что облегчает прохождение воздуха в дыхательные пути. Внешними проявлениями первого вдоха новорожденного являются крик и поисковые рефлексы.
Нормальные показатели внешнего дыхания: 1. ДО (дыхательный объём) – вдох и выдох в состоянии покоя = 300 -50 мл. 2. РОВд (резервный объем вдоха) – усиленный вдох, после спокойного вдоха = 1500 -2500 мл до 3, 5 л. 3. РОВыд (резервный объём выдоха) = 1200 -1500 мл. 4. ЖЕЛ (жизненная емкость легких) = ДО + РОВд + РОВыд = 500+2500+1500= 4, 5 л (у мужчин) или 3 -3, 5 л (у женщин). 5. ОО (остаточный объём) – объем, который содержится в мертвом пространстве (это воздух, который находится бронхах и не участвует в газообмене) = 1000 -1500 мл. 6. ФОЕ (функциональная остаточная емкость) = РОВыд + ОО ≈ 2, 5 л. 7. ОЕЛ (общая емкость легких) = ЖЕЛ + ОО = 6 л. ЧДД = 16 -20 раз/мин. 8. МО (минутный объем) – V воздуха, проходящий через легкие в 1 минуту (вентиляция легких) = 5 -8 л/мин. 9. МВЛ (максимальная вентиляция легких) = ЖЕЛ *ЧДД. 10. МОД (минутный объём легких) = ДО*ЧДД.
Дыхательный центр. ДЦ - это совокупность нейронов, обеспечивающих деятельность аппарата дыхания. Эти нейроны находятся в спинном, продолговатом мозге, мосту, гипоталамусе и коре. Таким образом, ДЦ является многоуровневой структурой. Спинной мозг (мотонейроны в передних рогах С 3 -С 5, Т 2 -Т 10) – иннервируют диафрагму и межреберные мышцы. Продолговатый мозг - находится на дне IV желудочка – является парным, двусторонним, каждая его половина состоит из инспираторных и экспираторных нейронов, между которыми существуют реципрокные соотношения, т. е. возбуждение нейронов вдоха сопровождается торможением нейронов выдоха и наоборот. Основная структура, задает ритм и глубину дыхания. Мост - нейроны пневмотаксического центра, тесно связаны восходящими и нисходящими нервными путями с нейронами продолговатого мозга и функционируют согласованно – регулируют механизм смены вдоха и выдоха и величину дыхательного объема. Гипоталамус - координирует связь дыхания и кровообращения. Кора - осуществляют произвольную регуляцию дыхания и участвует в выработке условных дыхательных рефлексов.
Гуморальная регуляция дыхания. (непосредственно через кровь и спинномозговую жидкость) Адреналин - в малых дозах стимулирует, а в больших – угнетает дыхательный центр. Ацетилхолин - стимулирует дыхательный центр. Главным естественным возбудителем дыхательного центра является СО 2. Рефлекторная регуляция (через хеморецепторы, опосредованно). • Артериальные хеморецепторы (каротидные синусы и дуга аорты); • Центральные хеморецепторы (продолговатый мозг). Гиперкапния и ацидоз (повышение СО 2, снижение рh) стимулируют; гипокапния и алкалоз – тормозят.
Анатомия и физиология органов дыхания. Верхние дыхательные пути – полость носа, носо- и ротоглотка и частично ротовая полость; Нижние дыхательные пути - гортань, трахея и бронхи. Носовая полость. Осн. функция - согревание, очищение и увлажнение воздуха. Слизистая покрыта мерцательным эпителием. Перегородкой делится на 2 половины, сзади сообщается с носоглоткой через хоаны, с полостью среднего уха – через евстахиевы трубы. От латеральной стенки - три носовые раковины, образуют три носовых хода: верхний, средний и нижний. Между медиальными стенками - общий носовой ход. В верхний носовой ход открываются задние пазухи решётчатой кости, и пазуха клиновидной кости; в средний носовой ход – передние и средние пазухи решётчатой кости, гайморова пазуха и лобная пазуха; в нижний носовой ход – носослёзный канал.
На боковой стенке носоглотки возле отверстий слуховых труб находятся скопления лимфоидной ткани в виде непарной глоточной (аденоидной) миндалины и парных трубных миндалин. Эти миндалины, совместно с язычной (в коре языка) и нёбными миндалинами, образуют лимфоэпителиальное кольцо Пирогова. Вальдейера, которое играет важную роль в иммунной защите организма.
Гортань (larynx). Располагается на уровне IV-VI шейных позвонков, вверху подвешена к подъязычной кости. Парные хрящи - черпаловидный, рожковидный, клиновидный. Непарные хрящи - перстневидный, щитовидный и надгортанник (прикрывает вход в гортань). Имеет три оболочки: слизистую, фиброзно-хрящевую и адвентициальную (рыхлая волокнистая соед. ткань). Слизистая выстлана мерцательным эпителием, голосовые Складки – многослойным плоским неороговевающим. Имеет форму песочных часов и делится на 3 отдела: верхний – преддверие; средний (суженый) – собственно голосовой аппарат; нижний – подголосовая полость. Средний отдел на боковых стенках имеет две пары складок слизистой – желудочки гортани. В толще нижних складок лежат голосовые связки, вибрация которых при прохождении воздуха вызывает образование звуков. Промежуток между голосовыми складками - голосовая щель.
Трахея (trachea) - дыхательное горло, трубка, длиною 10 -15 см от CVI-CVII до Th. IV- Th. V, где делится на 2 главных бронха - бифуркация трахеи. Состоит из 16 -20 гиалиновых полуколец, которые не позволяют трахее спадаться и 2 частей: шейной и грудной. Задняя стенка трахеи – перепончатая – прилежит к пищеводу. По бокам находятся сосудисто-нервные пучки - общая сонная артерия, внутренняя ярёмная вена и блуждающий нерв. Бронхи, как и трахея состоят из 3 оболочек: внутренняя – слизистая, выстлана мерцательным эпителием, средняя - из гладкой мышечной ткани, наружная - покрыта адвентицией. Различают главные бронхи, долевые, сегментарные, дольковые и концевые бронхиолы. Последние переходят в альвеолярные ходы и альвеолы и образуют ацинусы – структурно-функциональные единицы легкого.
Легкие (лат. pulmones; греч. pneumones) – это парный паренхиматозный орган, представляющий собой полые мешочки ячеистого строения. Расположены в герметически замкнутой грудной полости и отделены друг от друга средостением, в состав которого входят сердце, крупные сосуды (аорта, верхняя полая вена) пищевод и другие органы. Имеют три поверхности: реберные, медиальные и диафрагмальные. Через ворота лёгкого проходят главные бронхи, сосуды и нервы, составляющие корень лёгкого. Правое легкое имеет 3 доли, левое – 2. Доли состоят из сегментов долек ацинусов из альвеол. Альвеолы - это выпячивания в виде пузырьков диаметром до 0, 25 мм, внутренняя поверхность которых выстлана однослойным плоским эпителием и тонкой плёнкой фосфолипидов – сурфактантом.
Анатомические модели легких
- - Основные функции лёгких: дыхательная (газообмен); фильтрационно-защитная (альвеолярные макрофаги; в бронхиальной слизи содержатся лизоцим, интерферон, иммуноглобулин и др. + мерцат. эпителий; в легких имеется своя ферментативная система и они являются механическим фильтром, очищающим кровь; участие в обменах: липидном, белковом (синтезируют фосфолипиды и белки, входящие в состав сурфактанта), а так же водно-солевом (удаляют за сутки 500 мл воды); терморегуляторная; участие в синтезе веществ, относящихся к свертывающей (ТП) и противосвертывающей (гепарин) системам; депо крови (от 0, 5 до 1, 2 л); биотрансформация, инактивация, детоксикация, ферментативное расщепление и концентрация различных биологически активных веществ и лекарственных препаратов.
Сверху легкие покрыты серозной оболочкой – плеврой, состоящей из двух листков: висцерального (легочного) и париетального (пристеночного), между которыми плевральная полость, заполненная серозной жидкостью. Правая и левая плевральные полости не сообщаются. В местах перехода висцеральной плевры в париетальную образуются запасные пространства - плевральные синусы. Плевра снижает трение легких о стенки грудной клетки при дыхании. В плевральной полости отсутствует воздух и давление в ней меньше атмосферного – отрицательное, благодаря чему лёгкие находятся всегда в расправленном состоянии. Кроме того, оно способствует растяжению легочных альвеол и увеличению дыхательной поверхности, венозному возврату крови, лимфообращению, продвижению пищевого комка по пищеводу, улучшению кровообращения в малом круге.
Скачать презентацию Дыхание – процесс газообмена между живым организмом и
1. Дыхательная система человека.ppt