Характеристика легочной вентиляции.
Физиология дыхания.
Дыхание– совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование кислорода в биологическом окислении и удаление из организма углекислого газа.
Первая стадия— легочное, или внешнее, дыхание — связана с поступлением и удалением воздуха из легких. Во время вдоха в легкие поступает насыщенный кислородом атмосферный воздух, при выдохе в атмосферу возвращается воздух, обедненный кислородом и обогащенный двуокисью углерода.
Вторая стадия — газообмен в легких между альвеолярным воздухом и легочными капиллярами.
Третья стадия— транспорт газов кровью: кислород — из легких к тканям, двуокись углерода — из тканей в легкие.
Четвертая стадия— тканевое (внутреннее) дыхание — метаболические процессы утилизации кислорода клетками и образование двуокиси углерода.
Дыхательный акт. Отрицательное давление плевральной полости.
С момента рождения каждого млекопитающего легкие всегда находятся в более или менее растянутом состоянии. Это объясняется отрицательным давлением в полностью изолированной от атмосферного воздуха плевральной полости, окружающей легкие (на 3—4 мм рт.ст. ниже атмосферного). Растянутые легкие стремятся сжаться благодаря собственной эластической тяге и поверхностному натяжению в альвеолах. Эластическая тяга обусловлена свойствами тканей легких и грудной клетки. Поверхностное натяжение в альвеолах формируется покрывающими их изнутри жидкостями, оно существенно снижается поверхностно-активными веществами – сурфактантами. Если бы этого не происходило, то при уменьшении объема альвеол поверхностное натяжение в них оказалось бы столь большим, что они полностью спадались бы.
|
|
|
Вместе с тем в спавшемся состоянии легкие находятся только у плода до рождения и первого вдоха, а также в случае, если в плевральную полость войдет воздух или газ, - наступает пневматоракс.
Благодаря наличию отрицательного давления в плевральной полости в обычных условиях спадания легких не происходит.
Механизм вдоха и выдоха.
Вдох и выдох обеспечиваются дыхательными движениями грудной клетки и диафрагмы. В организации этих движений принимают участие спинальные центры диафрагмальной и межреберных мышц, к которым поступает импульсация из дыхательного центра продолговатого мозга.
Мышцы, осуществляющие дыхательный акт, подразделяют на
1) инспираторные (вдоха) - диафрагма и наружные межреберные мышцы. При сокращении инспираторных мышц ребра поднимаются. В результате объем грудной клетки увеличивается, особенно в ее нижних отделах. Сокращение мышцы диафрагмы также вызывает увеличение объема грудной клетки. Во время вдоха диафрагма уплощается, а в покое и особенно во время выдоха купол ее поднимается и перемещается в грудную клетку. При грудном типе дыхание осуществляется за счет сокращения межреберных мышц, при брюшном типе в основном сокращается диафрагма, которая одновременно смещает органы брюшной полости.
|
|
|
2) экспираторные (выдоха) – внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки
3) вспомогательные, которые включаются при форсированном дыхании. Это ряд мышц шеи, груди и спины.
Во время вдоха при увеличении объема грудной клетки в замкнутой плевральной полости давление еще больше падает. Вследствие различия между атмосферным давлением и плевральным давлением легкие растягиваются, в целом увеличиваясь в объеме, следуя за грудной клеткой. Появившаяся разница между давлением в легких и атмосферным давлением приводит к тому, что воздух начинает поступать через воздухоносные пути в трахею, бронхи, в альвеолы, заполняя их, при этом давление выравнивается.
Выдох в основном происходит пассивно: как только инспираторная мускулатура расслабляется, возросшая в ход вдоха эластическая тяга легких возвращает их в исходное состояние. В результате объем грудной клетки уменьшается, и давление в плевральной полости возрастает. Давление воздуха в легких становится больше, чем в атмосфере, и воздух благодаря этому начинает выходить из легких по воздухоносным путям наружу.
|
|
|
Меняются просвет бронхов и их проходимость. Тонус гладкой мускулатуры бронхов зависит от активности парасимтатической и симпатической иннервации: вагусные холинэргические влияния усиливают тонус мышц и сужают просвет бронхов, симпатическая адренергическая иннервация оказывает расслабляющее влияние.
Характеристика легочной вентиляции.
Легочной вентиляцией называют объем воздуха, вдыхаемого за единицу времени. Легочную вентиляцию подразделяют на несколько компонентов.
Дыхательный объем — количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в покое.
Резервный объем вдоха — количество воздуха, которое человек может дополнительно вдохнуть после нормального вдоха.
Резервный объем выдоха — количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха.
Остаточный объем — количество воздуха, оставшееся в легких после максимального выдоха.
|
|
|
Жизненная емкость легких — максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после наибольшего вдоха, состоящее из суммы дыхательного объема и резервных объемов вдоха и выдоха. С возрастом ЖЕЛ уменьшается, что связано со снижением эластичности легких и подвижности грудной клетки.
Газообмен в легких.
Происходящий в воздухоносных путях перенос газов направлен на поддержание постоянства парциального давления О2 и СО2 в легочных альвеолах, где идет непрерывный обмен газов с кровью в капиллярах. Парциальное давление кислорода при нормальных атмосферных условиях поддерживается в альвеолярном воздухе на уровне ~ 102 мм рт.ст., а двуокиси углерода — на уровне около 40 мм рт.ст.
Перенос О2 из альвеолярного газа в кровь и СО2 из крови в альвеолярный газ происходит исключительно путем диффузии. Ее движущей силой служат градиенты парциальных давлений О2 и СО2 по обе стороны аэрогематического барьера. Кислород и углекислый газ диффундируют в растворенном состоянии, т.к. все воздухоносные пути увлажнены слоем слизи. Благодаря огромной общей поверхности альвеол, составляющей 80-100 м2, имеются условия для достаточно эффективной диффузии газов, обеспечивающей дыхательные потребности организма. Тонкий слой легочной ткани, отделяющей кровь легочных капилляров от альвеолярного пространства, легко проницаем для газов. В процессе диффузии газы проходят через альвеолярный эпителий, межклеточное пространство между основными мембранами, эпителий капилляров, плазму крови, мембраны эритроцитов во внутреннюю среду эритроцитов. Диффузионный барьер составляет 1 мкм.
Вдыхаемый воздух имеет наибольшее парциальное давление кислорода и наименьшее парциальное давление двуокиси углерода. В то же время парциальное давление кислорода в притекающей к альвеолам венозной крови минимально, а парциальное давление двуокиси углерода максимально. Благодаря градиенту давлений происходит транспорт газов через стенку альвеол: двуокись углерода покидает венозную кровь и поступает в альвеолярный воздух, а кислород диффундирует в противоположном направлении — из альвеолярного воздуха в кровь.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 961; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!