Изменение объема грудной клетки во время вдоха и

Изменение объема грудной клетки во время вдоха и выдоха Увеличение объема грудной клетки в переднезаднем и вертикальном направлениях. Увеличение в боковом направлении. Ребернодиафрагмальные синусы открыты 1. Сокращение диафрагмы. расслабление 2. Наружные межреберные мышцы сокращены. 3. Внутренние межреберные мышцы расслаблены.

Трахея Лёгочная артерия Лёгочная вена Главные бронхи Альвеолярный ход Вторичные бронхи Третичные бронхи Бронхиолы Альвеолы Сердечная вырезка • Правое лёгкое состоит из 3, а левое из 2 долей.

Парциальное давление газов в атмосферном альвеолярном выдыхаемом воздухе • • Давление газа прямо пропорционально концентрации молекул газа. Скорость диффузии (O 2, N 2, CO 2) прямопропорциональна давлению, создаваемому только этим газом. Это давление называют парциальным давлением. • Парциальное давление = Атмосферный воздух (мм рт. ст. ) N 2 O 2 CO 2 H 2 O Общее Концентрация растворенного газа Коэффициент растворимости Увлажненный воздух (мм рт. ст. ) Альвеолярный воздух (мм рт. ст. ) Выдыхаемый воздух (мм рт. ст. ) 597, 0 (78, 62%) 563, 4 (74, 09%) 569, 0 (74, 9%) 566, 0 (74. 5%) 159, 0 (20, 84%) 149, 3 (19, 67%) 104, 0 (13, 6%) 120, 0 (15, 7%) 0, 3 (0, 04%) 40, 0 (5, 3%) 27. 0 (3, 6%) 3, 7 (0, 5%) 47, 0 (6, 20%) 47, 0 (6, 2%) 47. 0 (6. 2%) 760, 0 (100%) 760, 0 100(%) 760, 0 (100%) 760. 0 (100%)

Hb + O 2 _ Hb. O 2 + O 2 _ Hb(O 2)2 + O 2 _ Hb(O 2)3 + O 2 _ Hb(O 2)4

Поступление О 2 из альвеолярного воздуха в кровь легочных капилляров

Легочная функциональная единица снабжаются артериолой диаметром около 150 мкм и терминальной бронхиолой (которая разветвляется на 100 альвеолярных ходов и 200 альвеол). Каждая такая единица функционирует по закону «все или ничего» .

(α-адренорецепторы) серотонин functional residual capacity

Residual volume Total lung capacity

Механизмы, препятствующие нарушению вентиляции и перфузии 1. Гипоксическая вазоконстрикция (феномен Эйлера. Лилиестранда) 2. реакция на гиперкапнию 3. Контрлатеральная вентиляция 4. Влияние кровотока на синтез сурфактанта 5. Однонаправленное действие медиаторов на ГМК сосудов и бронхов 6. Гравитация

Легочные объемы Дыхательный объем Определение V (мл) - объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый при каждом нормальном дыхании 500 Резервный объем вдоха - дополнительный объем воздуха, который можно вдохнуть сверх нормального объема, если сделать max форсированный вдох 3000 Резервный объем выдоха - максимальный дополнительный объем воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха 1100 Остаточный объем - объем воздуха, который остается в легких после самого сильного выдоха 1200

Легочные объемы дыхания Емкости легких Определение V (мл) Емкость вдоха = дых объем + резервный объем вдоха - это объем воздуха, который человек может вдохнуть после нормального выдоха при максимальном расправлении легких 3500 Функциональн = резервный объем ая остаточная выдоха + емкость остаточный объем - это объем воздуха, который остается в легких после нормального выдоха 2300 = резервный объем вдоха + дых объем + резервный объем выдоха - это максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после максимального вдоха 4600 = жизненная емкость + остаточный объем - это максимальный объем, которого можно достичь при максимально возмож-ном растяжении легких 5800 Жизненная емкость легких Общая емкость легких

Виды “работы” дыхания Упругое сопротивление (2/3) Работа растяжения, или эластическая работа • Поверхностное натяжение • Сопротивление ткани легких; • Сопротивление грудной клетки. Вязкое сопротивление (1/3) Работа против сопротивления ткани (10%) Работа для преодоления сопротивления воздухоносных путей (90%) • Зависит от скорости потока воздуха • Величины просвета дыхательных путей

Транспульмональное давление Разница между альвеолярным и плевральным давлением, отражающая величину эластической тяги легких, называется 0 -2 -4 -6 -8 Давление (см вод. ст. ) • 0, 50 0, 25 0 +2 Изменение объема (л) транспульмональным давлением. Объем легких Альвеолярное давление Транспульмональное давление Плевральное давление Вдох Выдох

Альвеолоциты (пневмоциты) II типа

Жидкость Чистая вода Норм альвеоляр ная жидкость Поверхностн ое натяжение 72 дин/см без сурфактанта 50 дин/см с сурфактантом 5 дин/см

центральный дыхательный механизм В составе ретикулярной формации ствола мозга: - инспираторные нейроны (активны в фазу вдоха): ранние, поздние, полные - постиспираторные нейроны оказывают тормозящее ( «запирающее» ) влияние на инспираторную и экспираторную активность. - экспираторные (работают во время выдоха), - преиспираторные нероны

Нейроны дыхательного центра в зависимости от проекции их аксонов подразделяют на три группы: 1) нейроны, иннервирующие мышцы верхних дыхательных путей и регулирующие поток воздуха в дыхательных путях: при входе расширяется голосовая щели и бронхи, при выдохе, наоборот. 2) нейроны, которые синаптически связаны с дыхательными мотонейронами спинного мозга и управляют таким образом мышцами вдоха и выдоха; 3) нейроны, которые связаны с другими нейронами дыхательного центра и участвуют только в генерации дыхательного ритма: обеспечивают автоматизм

Многие дыхательные нейроны сосредоточены в двух группах ядер: вентральной и дорсальной. инспираторные и экспираторные нейроны. аксоны идут в грудные и поясничные сегментах спинного мозга мотонейроны межреберных и брюшных Инспираторные (поздние и полные), бульбоспинальные аксоны идут в шейные сегменты (С 3 -5) спинного мозга и образуют синапсы с мотонейронами ядра диафрагмального нерва Управление сокращением диафрагмы линейное нарастание активности инспираторных нейронов на протяжении вдоха и резкий обрыв инспираторной активности, знаменующий окончание вдоха

Дыхательные нейроны моста Пневмотаксический центр (медиальное парабрахиальное ядро и ядро Келликера) - смены фаз дыхания, угнетая инспирацию, и регулируют величину дыхательного объема - при разрушении этого центра вдохи становятся затянутыми, необычно глубокими Апнейстический центр моста - возбуждающее влияние на нейроны дорсальной дыхательной группы - увеличении времени фазы вдоха, а, следовательно, глубины дыхательных движений. Центры моста настраивают соотношение ЧДД и объем вдыхаемого воздуха

Регуляция дыхания : хеморецепторы (центральные и периферические) афферентная сигнализация о газовом составе внутренней среды организма Бульбарные хемочувствительные зоны - увеличение дыхательного объема и легочной вентиляции

Артериальные хеморецепторы Сигналы достигают дорсальной дыхательной группы продолговатого мозга (то есть активируют усиленный вдох). нейронов

- Главным стимулом, управляющим дыханием, служит гиперкапнический - Меньшее значение в регуляции дыхания имеет гипоксический стимул Однако если Ро 2 опускается ниже 80 -70 мм рт. ст. , то происходит значительный подъем легочной вентиляции.

Механорецепторы дыхательной системы - участвуют в регуляции параметров дыхательного цикла — глубины вдоха и его длительности; -источником ряда рефлексов защитного характера Рецепторы растяжения легких: - расположены в гладкомышечном слое стенок трахеобронхиального дерева - чувствительны к трансмуральному давлению - разности давлений внутри и снаружи просвета воздухоносных путей Возбуждение рецепторов растяжения рефлексы Геринга- Брейера Афферентные волокна блуждающего нерва прерыванию вдоха и смена его выдохом области дорсальной дыхательной группы торможение активности инспираторных нейронов активность одной части этих рецепторов ( «статических» ) зависит от достигнутого легочного объема, а другой части ( «динамических» ) — от скорости вдоха: прекращение вдоха наступает тем скорее, чем глубже данный вдох и чем быстрее он развивается.

Чем сильнее импульсация от хеморецепторов, тем круче нарастает инспираторная активность и быстрее развивается вдох, но так как при этом резче растягиваются легкие, то вдох быстрее сменяется выдохом. В итоге увеличивается и глубина, и частота дыхания.

Ирритантные рецепторы (1): - расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях стенок воздухоносных путей - реагируют на резкие изменения объема легких, в частности на их спадение, При этом вызывают рост инспираторной активности центрального механизма, прерывая таким путем выдох - чувствительны они и к частицам пыли, скоплению слизи, некоторым химическим раздражителям. Юкстаальвеолярные (юкстакапиллярные) рецепторы (2): - чувствительны к ряду биологически активных веществ (никотину, гистамину, простагландинам и др. ), проникающим либо из воздухоносных путей, либо с кровью малого круга - реагируют на повышении давления в малом круге кровообращения, или увеличении объема интерстициальной жидкости в легких (отек легких) (1) и (2)- вызывают частое, поверхностное дыхание (тахипноэ)

Рецепторы верхних дыхательных путей: - главные источники рефлексов защитного характера, возникающих при скоплении в воздухоносных путях слизи, попадании инородных тел и химических раздражителей Кашель: вслед за глубоким вдохом следует сильное сокращении мышцэкспираторов (главным образом брюшных) при закрытой голосовой щели, что создает компрессию воздуха в просвете трахеобронхиального дерева, после чего голосовая щель открывается и происходит резкий выдох Чихание: отличается от кашля тем, что голосовая щель с самого начала остается открытой Проприоцепторы дыхательных мышц: - мышечные веретена межреберной и брюшной мускулатуры, сухожильные рецепторы Гольджи диафрагмы - контролируют соответствие сокращений «заданию» , поступающему по эфферентным путям от центрального дыхательного механизма - обеспечивают плавность движений