Скачать презентацию Строение и функционирование дыхательной системы Дыхание Скачать презентацию Строение и функционирование дыхательной системы Дыхание

Презентация-дыхание.ppt

  • Количество слайдов: 43

Строение и функционирование дыхательной системы Строение и функционирование дыхательной системы

Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО 2, Н 2 О и другие). В зависимости от интенсивности обмена веществ человек выделяет через легкие в среднем около 5 — 18 литров углекислого газа (СО 2), и 50 г воды в час. А с ними — около 400 других примесей летучих соединений, в том числе и ацетон. В процессе дыхания богатые химической энергией вещества, принадлежащие организму, окисляются до бедных энергией конечных продуктов (СО 2 и воды), используя для этого молекулярный кислород.

Дыхание – совокупность процессов, при которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа Дыхание – совокупность процессов, при которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа 1. Внешнее дыхание – обмен газами между внешней средой и альвеолами; 2. Обмен газов в легких – обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью в легочных капиллярах; 3. Транспорт газов кровью; 4. Обмен газов в тканях – обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах; 5. Клеточное дыхание – потребление кислорода клетками и выделение ими углекислого газа

Функции дыхания 1. 2. 3. 4. 5. Газообмен Регулирование р. Н крови Образование звуков Функции дыхания 1. 2. 3. 4. 5. Газообмен Регулирование р. Н крови Образование звуков Обоняние Защита от некоторых микроорганизмов, предотвращая их попадание в организм, а также выводя их из дыхательных путей

Газообмен Газообмен

Защитная функция Защитная функция

Дыхательный аппарат воздухоносные пути активные элементы дыхательные мышцы проводящие пути дыхательная зона вспомогательные элементы Дыхательный аппарат воздухоносные пути активные элементы дыхательные мышцы проводящие пути дыхательная зона вспомогательные элементы • грудная клетка как каркас; • плевра

Дыхательная система Дыхательная система

Полость носа и глотка Полость носа и глотка

Элемент Бронхиолы Конечные бронхиолы Дыхательные бронхиолы Альвеолярные ходы Альвеолы Порядки ветвления Длина 0– 3 Элемент Бронхиолы Конечные бронхиолы Дыхательные бронхиолы Альвеолярные ходы Альвеолы Порядки ветвления Длина 0– 3 4– – 17 18 – 19 20 – 22 23 5 мм

Строение гортани Строение гортани

Голосовые складки Голосовые складки

Трахея Общая схема строения трахеи Микрофотография поперечного среза трахеи Электронная микрофотография поверхности слизистой оболочки Трахея Общая схема строения трахеи Микрофотография поперечного среза трахеи Электронная микрофотография поверхности слизистой оболочки трахеи

Трахеобронхиальное дерево Трахеобронхиальное дерево

Бронхиолы и альвеолы Бронхиолы и альвеолы

Доли и бронхолегочные сегменты легких: а — трахея (голубой), главные бронхи (зеленый), долевые бронхи Доли и бронхолегочные сегменты легких: а — трахея (голубой), главные бронхи (зеленый), долевые бронхи (красный) и сегментарные бронхи (все остальные цвета) расположены в центре рисунка. По бокам показаны два легких с бронхолегочными сегментами. Каждый бронхолегочный сегмент "обслуживается" сегментарным бронхом; б — фотография легких, иллюстрирующая бронхи, "обслуживающие" доли легких

Дыхательные мышцы Инспираторные Экспираторные • прямая мышца живота; Основные Вспомогательные • внутренняя мышца живота; Дыхательные мышцы Инспираторные Экспираторные • прямая мышца живота; Основные Вспомогательные • внутренняя мышца живота; • наружная мышца живота; • диафрагма; • лестничные; • косые мышцы живота; • наружные межреберные • грудино-ключичнососцевидные; • поперечная мышца живота; • мелкие мышцы головы и шеи; • внутренние межреберные мышцы • мышцы крыльев носа

Влияние дыхательных мышц на грудной объем: а — дыхательные мышцы в конце выдоха; б Влияние дыхательных мышц на грудной объем: а — дыхательные мышцы в конце выдоха; б — дыхательные мышцы в конце вдоха

Влияние движения ребер и грудины на грудной объем: а — поднимание ребра движением по Влияние движения ребер и грудины на грудной объем: а — поднимание ребра движением по типу "ручки ведра" латерально увеличивает грудной объем; б — по мере поднимания ребра, его вращение движением по типу "ручки насоса" увеличивает грудной объем кпереди

Плевральные полости и мембраны: а — каждое легкое окружено плевральной полостью. Париетальная плевра выстилает Плевральные полости и мембраны: а — каждое легкое окружено плевральной полостью. Париетальная плевра выстилает стенку каждой плевральной полости, а висцеральная плевра покрывает поверхность легких. Пространство между париетальной и висцеральной плеврой небольшое и заполнено плевральной жидкостью; б — поперечный разрез грудной клетки на уровне, указанном на позиции а, иллюстрирующий взаимосвязь плевральных полостей с органами грудной клетки

Изменение альвеолярного давления во время вдоха и выдоха Объединенное пространство всех альвеол представлено большим Изменение альвеолярного давления во время вдоха и выдоха Объединенное пространство всех альвеол представлено большим "пузырем". В действительности размер альвеол очень маленький и их нельзя увидеть на рисунке

Сурфактант – природный липопротеид, важным компонентом которого является ди-пальмитоилфосфатил-холин (ДПФХ), снижающий силы поверхностного натяжения Сурфактант – природный липопротеид, важным компонентом которого является ди-пальмитоилфосфатил-холин (ДПФХ), снижающий силы поверхностного натяжения в легких. Функции сурфактанта: 1. увеличение растяжимости легких, что ведет к уменьшению работы мышц при вдохе; 2. способствует «сухости» альвеол. Силы поверхностного натяжения «засасывают» жидкость из капилляров в альвеолы. Сурфактант, уменьшая эти силы, препятствует образованию транссудата; 3. поддержание стабильности альвеол.

Вентиляция – это процесс движения воздуха в легкие и из легких Вентиляция – это процесс движения воздуха в легкие и из легких

Легочные объемы • Дыхательный объем – объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого во время спокойного Легочные объемы • Дыхательный объем – объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого во время спокойного дыхания (около 500 мл). • Резервный объем вдоха – объем воздуха, который человек может форсированно (глубоко) вдохнуть после обычного вдоха (около 3000 мл). • Резервный объем выдоха – объем воздуха, который человек может форсированно выдохнуть после обычного выдоха (около 1100 мл). • Остаточный объем легких – объем воздуха, находящегося в дыхательных путях и легких после максимального выдоха (около 1200 мл).

Легочные емкости • Емкость вдоха – дыхательный объем плюс резервный объем вдоха, т. е. Легочные емкости • Емкость вдоха – дыхательный объем плюс резервный объем вдоха, т. е. объем воздуха, который можно вдохнуть после нормального выдоха (около 3500 мл). • Функциональная остаточная емкость – резервный объем выдоха плюс остаточный объем легких, т. е. объем воздуха, остающийся в легких в конце нормального выдоха (около 2300 мл). • Жизненная емкость легких – сумма резервного объема вдоха и резервного объема выдоха, т. е. наибольший объем воздуха, который можно выдохнуть из легких после максимального вдоха (около 4600 мл). • Общая емкость легких – сумма резервного объема вдоха и выдоха плюс дыхательный объем и остаточный объем легких(около 5800 мл).

Парциальное давление газов на уровне моря Газ Сухой воздух мм. рт. ст. Влажный воздух Парциальное давление газов на уровне моря Газ Сухой воздух мм. рт. ст. Влажный воздух % мм. рт. ст. % Альвеолярный воздух мм. рт. ст. % Выдыхаемый воздух мм. рт. ст. % N 2 597, 5 78, 62 563, 4 74, 09 569, 0 74, 09 566, 0 74, 5 O 2 158, 4 20, 84 149, 3 19, 67 104, 0 13, 6 120, 0 15, 7 CO 2 0, 3 0, 04 40, 0 5, 3 27, 0 3, 6 H 2 O 0 0 47, 0 6, 20

Процесс изменения парциального давления кислорода и углекислого газа Процесс изменения парциального давления кислорода и углекислого газа

Кривая диссоциации оксигемоглобина в состоянии покоя В тканях, которые находятся в состоянии покоя, гемоглобин Кривая диссоциации оксигемоглобина в состоянии покоя В тканях, которые находятся в состоянии покоя, гемоглобин выделяет некоторое количество кислорода. Схематически это можно представить в виде частично наполненного стакана Гемоглобин, насыщенный кислородом в легких, схематически можно представить в виде почти полного стакана

Влияние смещения кривой диссоциации оксигемоглобина а — в тканях по мере снижения р. Н, Влияние смещения кривой диссоциации оксигемоглобина а — в тканях по мере снижения р. Н, повышения Ро 2 или температуры кривая {черный) смещается вправо (красный), что ведет к повышенному выделению кислорода б — в легких по мере повышения р. Н, снижения Ро 2 или температуры кривая (черный) смещается влево (красный), что ведет к повышению способности гемоглобина присоединять кислород

Кривая диссоциации оксигемоглобина во время физической нагрузки а - при Ро 2 в легких Кривая диссоциации оксигемоглобина во время физической нагрузки а - при Ро 2 в легких гемоглобин на 98 % насыщен кислородом. При Ро 2 работающих тканей гемоглобин насыщен кислородом на 25 % Следовательно, 73 /о кислорода, поступившего в легкие, выделяется в ткани; б способность гемоглобина присоединять и выделять' кислород напоминает наполнение и опорожнение стакана

Транспорт углекислого газа Способы переноса: 1. 2. 3. Растворенный газ в плазме (7% всего Транспорт углекислого газа Способы переноса: 1. 2. 3. Растворенный газ в плазме (7% всего СО 2); Комплекс с гемогллобином (23%) – СО 2 прикреплен к аминогруппам глобина (карбаминогемоглобин, или карбогемоглобин); Ионы бикарбоната (70%) – НСО 3 - Карбоангидраза СО 2 + Н 20 Н 2 СО 3 Н+ + НСО 3 -

Дыхательные структуры ствола головного мозга Взаимосвязь дыхательных структур друг с другом и с нервами, Дыхательные структуры ствола головного мозга Взаимосвязь дыхательных структур друг с другом и с нервами, иннервирующими дыхательные мышцы

Модификация дыхания: произвольный контроль, эмоции, изменения р. Н крови, уровней углекислого газа и кислорода, Модификация дыхания: произвольный контроль, эмоции, изменения р. Н крови, уровней углекислого газа и кислорода, растяжение легких, движения конечностей проприоцепция) и тактильные, термальные и болевые стимулы способны влиять на дыхательный центр и модифицировать дыхание. Знак плюс (+) указывает на увеличение дыхания, знак минус (-) — на снижение

Хеморецепторы – это специализированные нейроны, реагирующие на изменение концентрации химических веществ в растворе • Хеморецепторы – это специализированные нейроны, реагирующие на изменение концентрации химических веществ в растворе • Центральные хеморецепторы расположены билатерально в хемочувствительной зоне продолговатого мозга и соединены с дыхательным центром • Периферические хеморецепторы расположены возле сонных синусов и дуги аорты

Гомеостаз. Регуляция р. Н крови и газа Гомеостаз. Регуляция р. Н крови и газа

Механизмы влияния физических нагрузок на вентиляцию А. Мгновенное усиление вентиляции (до 50% общего увеличения). Механизмы влияния физических нагрузок на вентиляцию А. Мгновенное усиление вентиляции (до 50% общего увеличения). Стимуляция дыхательного центра по коллатералям из двигательной коры головного мозга Б. Постепенное усиление вентиляции (в течение 4 -6 минут после начала нагрузки). Колебания мгновенных значений парциального давления О 2 и СО 2 , а также р. Н в артериальной крови, хотя средние величины этих параметров неизменны. При очень больших физических нагрузках, превышающих анаэробный порог (уровень нагрузки, выполняемой без значительного изменения р. Н крови), когда скелетные мышцы производят и выделяют в кровь молочную кислоту, в регуляцию включаются периферические хеморецепторы.

Адаптация дыхательной системы к физическим нагрузкам • Некоторое увеличение ЖЕЛ; • Некоторое уменьшение остаточного Адаптация дыхательной системы к физическим нагрузкам • Некоторое увеличение ЖЕЛ; • Некоторое уменьшение остаточного объема легких; • Увеличение дыхательного объема в покое; • Увеличение интенсивности дыхания при максимальной нагрузке; • Рост кровотока через легкие при максимальной нагрузке

Влияние старения на дыхательную систему 1. Снижение ЖЕЛ и интенсивности максимальной вентиляции легких • Влияние старения на дыхательную систему 1. Снижение ЖЕЛ и интенсивности максимальной вентиляции легких • ослабление дыхательных мышц; • снижение эластичности грудной клетки 2. Увеличение остаточного объема и «мертвого пространства» • рост диаметра альвеолярных протоков и некоторых бронхиол 3. Уменьшение газообмена через дыхательную мембрану • рост плотности альвеолярных стенок; • уменьшение общей площади газообмена из-за потери части альвеолярных стенок Накапливание слизи в дыхательных путях • рост вязкости слизи; • уменьшение количество ресничек; • снижение скорости движения ресничек

Тканевое, или клеточное дыхание Тканево е или кле точное дыхание — совокупность биохимических реакций, Тканевое, или клеточное дыхание Тканево е или кле точное дыхание — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до СО 2 и воды. Высвобожденная энергия запасается в химических связях макроэргических соединений (молекул АТФ и других макроэргов) и может быть использована организмом по мере необходимости. Входит в группу процессов катаболизма. На клеточном уровне рассматривают два основных вида дыхания: аэробное (с участием окислителя - О 2 ) и анаэробное. При этом, физиологические процессы транспортировки к клеткам многоклеточных организмов О 2 и удалению из них СО 2 рассматриваются как функция внешнего дыхания. Аэро бное дыха ние. В цикле Кребса основное количество молекул АТФ вырабатывается по способу окислительного фосфорилирования на последней стадии клеточного дыхания: в электронтранспортной цепи. Энергия, выделяющаяся в ходе этих реакций, благодаря цепи переносчиков электронов, локализованной во внутренней мембране митохондрий, трансформируется в трансмембранный протонный потенциал. Фермент АТФ-синтетаза использует этот градиент для синтеза АТФ, преобразуя его энергию в энергию химических связей. Подсчитано, что молекула НАД∙Н может дать в ходе этого процесса 2, 5 молекулы АТФ, ФАДН 2 — 1, 5 молекулы. Конечным акцептором электрона в дыхательной цепи аэробов является О 2. Анаэро бное дыха ние — биохимический процесс окисления органических субстратов или молекулярного водорода с использованием в дыхательной электронтранспортной цепи в качестве конечного акцептора электронов вместо О 2 других окислителей неорганической или органической природы. Как и в случае аэробного дыхания, выделяющаяся в ходе реакции свободная энергия запасается в виде трансмембранного протонного потенциала, использующегося АТФ-синтетазой для синтеза АТФ.