Внешнее дыхание Лектор доцент А Ю Шишелова

Внешнее дыхание Лектор: доцент А. Ю. Шишелова

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом О 2 и выделение СО 2.

ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ 1. Внешнее дыхание: поступление воздуха в легкие и газообмен в легких 2. Внутреннее альвеолы дыхание: • транспорт О 2 и СО 2 кровью • газообмен между кровью и тканями • тканевое дыхание - потребление тканями О 2 и выделение СО 2 ткани

ФУС поддержания постоянства газового состава внутренней среды организма Регуляция процессов: процессов • вентиляции легких; • транспорта О 2 и СО 2; • диффузии газов через аэро-гематический и гистогематические барьеры. Конечная цель – поддержание оптимального уровня окислительно – восстановительных процессов в клетках.

Дыхательная система объединяет группу органов, обеспечивающих процесс дыхания (насыщение организма О 2 и удаление СО 2), а также ряд недыхательных функций.

Структура аппарата внешнего дыхания 1. Газообменник (легкие) 2. Насос для вентиляции легких: • стенка грудной клетки и плевра, • респираторные (дыхательные) мышцы • воздухоносные пути 3. Малый круг кровообращения 4. Нейрогуморальный аппарат регуляции

Недыхательные функции легких 1. ЗАЩИТНАЯ: • механическая защита от пыли; • ИКК (макрофаги); • секреция иммуноглобулинов (А, М); • участие в поддержании гемостатического потенциала крови 2. ВЫРАБОТКА БАВ: простагландинов, гистамина, серотонина; факторов свертывания, антикоагулянтов; ангиотензинпревращающего фермента и др. 3. МЕТАБОЛИЧЕСКАЯ: депонирование и распад определенных веществ крови (серотонин, гистамин, брадикинин), некоторых лекарственных веществ, участие в обмене белков, жиров, углеводов.

4. ТЕРМОРЕГУЛЯТОРНАЯ (испарение воды). 5. ВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ. 6. ГЕМОДИНАМИЧЕСКАЯ (присасывающая функция легких). 7. ГОЛОСООБРАЗУЮЩАЯ.

Верхние дыхательные пути 1. Носоглотка 2. Полость рта 3. Гортань 4. Трахея 5. Бронхи 6. Бронхиолы

Верхние дыхательные пути: 23 поколения • 1 -16 поколения: бронхи и бронхиолы, не имеют альвеол. • 17 -19 поколения: дыхательные бронхиолы, имеют небольшое количество альвеол – начало газообмена. • 20 -23 поколения: альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки – основной газообмен. Многочисленные деления дыхательных путей обеспечивают увеличение дыхательной поверхности, снижение линейной скорости потока воздуха.

Дыхательные пути, в которых не может происходить газообмен (первые 16 поколений) анатомическое мертвое пространство (150 мл). Функции: • обеспечивает доставку атмосферного воздуха к альвеолам, • его увлажнение, согревание, очищение от пыли и микроорганизмов.

ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ: q Вентиляция q Диффузия q Перфузия

Перемещение газов при вентиляции: • в верхних путях (1 -16 поколений) – конвекция. • в дыхательных бронхиолах и альвеолах – диффузия и конвекция.

Объем легких определяется: • Давлением воздуха в легких • Отрицательным давлением в плевральной полости (перед вдохом = -2. 5 мм рт. ст. ). • Эластической тягой легких. ЭТЛ – это сила, направленная на уменьшение объема легких.

Эластическую тягу легких создают: 1) на 1/3 – эластиновые, коллагеновые волокна; 2) на 2/3 – поверхностное натяжение пленки жидкости, покрывающей внутреннюю поверхность альвеол (содержит сурфактант). Сурфактант : • поверхностно-активное комплексное вещество (фосфолипопротеин), • содержит липиды (90%), в основном, фосфолипиды, протеины (10%), • снижает поверхностное натяжение, • становится активным во время выдоха.

Функции сурфактанта 1) Поддержание объема легких (во время выдоха снижает поверхностное натяжение). 2) Защитная: • бактериостатическая; • барьерная; • защита от перекисного окисления; • уменьшение проницаемости легочной мембраны для воды (профилактика отека легких). 3) Облегчает диффузию кислорода.

Дыхательный акт Инспираторные мышцы Основные: • • • диафрагма наружные межреберные межхрящевые мышцы Наружные межреберные Вспомогательные: • грудные, • мышцы шеи, • мышцы живота (форсированный вдох) Диафрагма Внутренние межреберные Вдох – активный процесс (сокращение инспираторных мышц)

Изменения формы грудной клетки при вдохе и выдохе ВДОХ ВЫДОХ Диафрагма При сокращении диафрагмы объем грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении

Направление вращения первого и шестого ребер при вдохе При сокращении межреберных и межхрящевых мышц объем грудной клетки увеличивается в сагиттальном и фронтальном направлениях.

Акт вдоха 1. Сокращение инспираторных мышц 2. Увеличение объема грудной клетки 3. Снижение отрицательного Р в плевральной полости 4. Растяжение легких 5. Отрицательное Р в легких 6. Воздух входит в легкие

В конце выдоха Во время вдоха

Спокойный выдох – пассивный процесс (расслабление инспираторных мышц). Cилы, обеспечивающие спокойный выдох: • масса грудной клетки, уменьшение ее объема, • эластическая тяга легких (возрастает на вдохе), • давление органов брюшной полости, • эластическая тяга скрученных во время вдоха реберных хрящей - Увеличение Р внутриплеврального - Уменьшение объема легких - Увеличение Р внутрилегочного Воздух выходит из легких Активный выдох - за счет возбуждения экспираторных мышц (внутренние межреберные, живота).

Легочные объемы и емкости

Зависимость легочных объемов от возраста

Основные показатели вентиляции 1. Частота дыхания (ЧД) = 16 -18 в мин 2. Минутный объем дыхания (МОД) = ДОх. ЧД = 8 - 9 л 3. Дыхательный альвеолярный объем (ДАО) = ДО – объем мертвого пространства = 500 -150=350 мл 4. Коэффициент вентиляции альвеол = ДАО/ ОО+РОвыдоха = 360/2500 = 1/7 5. Минутная альвеолярная вентиляция легких (МВЛ) = ДАО х ЧД

АЭРОГЕМАТИЧЕСКИЙ БАРЬЕР

Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью

Возможные соотношения между капиллярами и альвеолами

Регуляция соответствия вентиляции и перфузии (локального кровотока) Ø В плохо вентилируемых альвеолах прекращается капиллярный кровоток. Почему? Плохая вентиляция приводит к снижению О 2 и избытку СО 2 в крови, что вызывает сужение сосудов (для малого круга кровообращения). Ø В участках легких с низкой перфузией снижается уровень СО 2 в крови, что вызывает сужение бронхов и уменьшение вентиляции данной группы альвеол. Альвеолярное мёртвое пространство - объем воздуха в альвеолах, где нет газообмена (10 – 15 мл). Физиологическое мёртвое пространство – объем газа, не контактирующего с кровью (сумма анатомического и альвеолярного мёртвых пространств).

Соотношение вентиляции и перфузии в разных отделах легких. Распределение вентиляционноперфузионного коэффициента (ВПК)

НЕГАТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ • В положении грудной клетки • В альвеолах • В воздухоносных путях (сужение, слизь)

Норма Пневмония Заболевания: • Пневмония • Эмфизема легких • Бронхит • Астма • Фиброз легких и др. Эмфизема

КАК УЛУЧШИТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ? Йога: • дыхание в оптимальной позе, • диафрагмальное (брюшное), • медленное, • глубокое

СПОРТИВНЫЕ ТРЕНИРОВКИ • Диафрагмальное (брюшное) дыхание • Увеличение вентиляции • Оптимальная регуляция кровотока • Оптимальное функционирование кардиореспираторной системы

БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ !