Физиология дыхания

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление во внутреннюю среду организма кислорода,

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление во внутреннюю среду организма кислорода,

использование его для окислительных процессов, и удаление из организма углекислого газа
Слайд 4

Строение системы дыхания. А также, ритм и глубина дыхания, обеспечивают минимальные

Строение системы дыхания. А также, ритм и глубина дыхания, обеспечивают

минимальные колебания газового состава альвеол, при смене акта вдоха на выдох.
Это позволяет организму поддерживать дыхательный гомеостаз — состояние, характеризующееся оптимальным для жизнедеятельности относительным постоянством газового состава крови и тканей.
Слайд 5

Этапы дыхания: 1 — обмен газами между окружающей средой и альвеолами

Этапы дыхания:
1 — обмен газами между окружающей средой и альвеолами легких

(внешнее дыхание),
2 — обмен газами между альвеолярным воздухом и кровью,
3 — транспорт газов кровью,
4 — обмен газами между кровью и тканями,
5 — клеточное, или тканевое дыхание, (потребление кислорода клетками и выделение углекислоты ).
Слайд 6

Слайд 7

Функции легких: 1. Метаболические (дыхательные) 2. Неметаболические (недыхательные)

Функции легких:

1. Метаболические (дыхательные)
2. Неметаболические (недыхательные)

Слайд 8

Метаболические функции легких: 1. Обмен газов 2. Регуляция рН крови

Метаболические функции легких:
1. Обмен газов
2. Регуляция рН крови

Слайд 9

Неметаболические функции легких: 1. Защитные функции: механическая очистка воздуха и путей

Неметаболические функции легких:
1. Защитные функции:
механическая очистка воздуха и путей
слизь для

осаждения посторонних частиц (в сутки до 500 мл. секрета)
удаляются движением мерцательного эпителия
неспецифические клеточные и гуморальные факторы иммунитета
альвеолярные макрофаги:
фагоцитируют остатки сурфактанта, погибшие клетки, микроорганизмы, частицы пылевые частицы,
обладают антимикробной и противоопухолевой активностью за счет АФК, протеаз и цитокинов,
выделяют антитрипсин, который защищает эластин альвеол от расщепления эластазой лейкоцитов.
Слайд 10

Гуморальные факторы: Лизоцим - бактериостатическое действие Лактоферрин – бактериостатическое действие Интерферон

Гуморальные факторы:
Лизоцим - бактериостатическое действие
Лактоферрин – бактериостатическое действие
Интерферон –

антивирусное действие
Секреторный IgA и др. Ig – агглютинация бактерий, нейтрализация токсинов
2. Метаболизм БАВ:
разрушение и деградация кининов, простагландинов, биогенных аминов и т.п.;
выработка или активация БАВ - тромбопластина, гепарина, ангиотензина II и др.
Слайд 11

3. Терморегуляция 4. Регуляция водного баланса (500 мл./сут.) 5. Депо крови

3. Терморегуляция
4. Регуляция водного баланса (500 мл./сут.)
5. Депо крови (500 мл.)
6.

Экскреторная (вода, алкоголь, эфир, ацетон и др. летучие вещества)
7. Всасывательная (эфир, хлороформ и т. д.)
8. Звукообразование и речь
Слайд 12

ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ

ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ

Слайд 13

Система органов дыхания Система органов дыхания состоит из двух частей: верхние

Система органов дыхания

Система органов дыхания состоит из двух частей: верхние и

нижние дыхательные пути;
Границей между двумя отделами служит нижний край перстневидного хряща.
Верхние дыхательные пути включают придаточные пазухи носа, полость носа, глотки, Евстахиеву трубу и другие части;
Нижние дыхательные пути включают трахею, бронхи, бронхиальные и альвеолярные капилляры.
Слайд 14

Анатомия и физиология Ребра хрящевые и расположены перпендикулярно по отношению к

Анатомия и физиология

Ребра хрящевые и расположены перпендикулярно по отношению к позвоночнику

(горизонтальное положение), уменьшение движения грудной клетки.
У младенцев стенка грудной клетки очень податливая, что уменьшается с возрастом.
Ориентация ребер у младенцев горизонтальная; к 10-летниму возрасту положение ребер понижается

новорожденный

взрослый

Слайд 15

Инспираторные мышцы Основной инспираторной мышцей служит диафрагма. (имея моносинаптическую связь с

Инспираторные мышцы

Основной инспираторной мышцей служит диафрагма. (имея моносинаптическую связь с дыхательным

центром, диафрагма как дыхательная мышца отличается автономностью и не участвует в других функциях)
Наружные межреберные мышцы.
К вспомогательным инспираторным мышцам относят ряд мышц шеи, груди и спины, сокращение которых вызывает перемещение ребер, облегчая действие инспираторов.
Слайд 16

Экспираторные мышцы задние (межкостные) участки внутренних межреберных мышц мышцы брюшной стенки

Экспираторные мышцы

задние (межкостные) участки внутренних межреберных мышц
мышцы брюшной стенки (их

функция состоит в повышении внутрибрюшного давления, благодаря чему купол диафрагмы впячивается в грудную полость и уменьшает ее объем).
сгибатели спины.
Слайд 17

Механизм дыхательных движений

Механизм дыхательных движений

Слайд 18

А. Расширение грудной клетки в поперечнике (в направлении красных стрелок) при

А. Расширение грудной клетки в поперечнике (в направлении красных стрелок) при

вдохе.
Б. Схема расположения волокон межреберных мышц (показаны красным) и направлений их растяжения при вдохе и выдохе.
Слайд 19

Дыхательный цикл Включает три фазы: вдох (инспирацию), постинспирацию и выдох (экспирацию).

Дыхательный цикл

Включает три фазы: вдох (инспирацию), постинспирацию и выдох (экспирацию).
Обычно

вдох несколько короче выдоха:
у человека их соотношение равно в среднем 1 : 1,3.
Соотношение компонентов дыхательного цикла (длительность фаз, глубина дыхания, динамика давления и потоков в воздухоносных путях) характеризует так называемый паттерн дыхания
Слайд 20

Паттерны дыхания А — нормальное дыхание; Б — дыхание Чейна-Стокса (при

Паттерны дыхания

А — нормальное дыхание;
Б — дыхание Чейна-Стокса (при функциональных

изменениях возбудимости дыхательного центра, наступающие в результате гипоксии, иногда у детей младшего возраста, у практически здоровых людей во время сна, а также в горах, где снижение давления кислорода);
В — апнейстическое дыхание (при хронической гипоксии головного мозга или при перерезки передней части моста);
Г — дыхание типа «гаспинг» (если устранены все влияния, исходящие из ростральных отделов центральной нервной системы).
Слайд 21

ТИПЫ ДЫХАНИЯ Грудной тип – дыхание обеспечивается преимущественно за счет работы

ТИПЫ ДЫХАНИЯ
Грудной тип – дыхание обеспечивается преимущественно за счет работы межреберных

мышц.
Брюшной тип – дыхание обеспечивается в результате сокращения диафрагмы.
Смешанный тип
Слайд 22

Типы вентиляции легких Нормовентиляция Гипервентиляция Гиповентиляция Эупное Гиперпное Тахипное Брадипное Апное Диспное Ортопное Асфиксия

Типы вентиляции легких

Нормовентиляция
Гипервентиляция
Гиповентиляция
Эупное
Гиперпное
Тахипное
Брадипное
Апное
Диспное
Ортопное
Асфиксия

Слайд 23

В процессе своей работы дыхательные мышцы преодолевают сопротивление Примерно 2/3 его

В процессе своей работы дыхательные мышцы преодолевают сопротивление

Примерно 2/3 его приходится

на эластическое сопротивление тканей легких и грудной стенки.
В свою очередь, около 1/3 эластического сопротивления легких, создается стромой лёгких. А др. 2/3 – за счет поверхностного натяжения водной плёнки, покрывающей альвеолы.
Однако, благодаря сурфактанту, затраты на преодоление поверхностного натяжения – снижаются в 8-10 раз.
Слайд 24

2. Остальная часть усилий тратится на преодоление неэластического сопротивления воздушному потоку

2. Остальная часть усилий тратится на преодоление неэластического сопротивления воздушному потоку

в воздухоносных путях - особенно голосовой щели, бронхов.
Во время вдоха голосовая щель несколько расширяется, на выдохе — сужается, увеличивая сопротивление потоку воздуха, что служит одной из причин большей длительности экспираторной фазы.
Подобным же образом циклически меняются просвет бронхов и их проходимость.
Слайд 25

Значение сурфактанта Стабилизируют сферическую форму альвеол, препятствуя их перерастяжению на вдохе

Значение сурфактанта

Стабилизируют сферическую форму альвеол, препятствуя их перерастяжению на вдохе и

спаданию на выдохе.
Регулирует скорость адсорбции кислорода альвеолами и интенсивность испарения воды с их поверхности.
Очищает поверхность альвеол от попавших инородных частиц и обладает бактериостатической активностью.
Создаёт возможность расправления лёгкого при первом вдохе новорождённого.
Слайд 26

строение сурфактанта Это комплексное вещество, состоящее из фосфолипидов (жиров) и 4

строение сурфактанта

Это комплексное вещество, состоящее из фосфолипидов (жиров) и 4 белков сурфактанта:гидрофильных

(притягивающих воду) белков SP-A и SP-D и гидрофобных (отталкивающих воду) белков SP-B и SP-C. 
Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Схема ветвления воздухоносных путей (слева) и кривая суммарной площади поперечного сечения

Схема ветвления воздухоносных путей
(слева) и кривая суммарной площади поперечного сечения воздухоносных

путей на уровне каждого ветвления (справа)
Слайд 31

Коллатеральная вентиляция До 30-40% воздуха может поступать в альвеолы за счёт

Коллатеральная вентиляция

До 30-40% воздуха может поступать в альвеолы за счёт

коллатеральной вентиляции:
1. В альвеолярной стенке имеются поры Кона (d до 10 мкМ).
2. Между отдельными ацинусам есть сообщения, которые начинаются от альвеолярных ходов одного и заканчиваются в другом альвеолярном мешочке.
3. Инспираторные бронхиолы одного сегмента, могут соединяться с терминальными бронхиолами соседнего сегмента (бронхиолы Мартина).
Слайд 32

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Слайд 33

Внутри- плевральное давление Легкие всегда находятся в растянутом состоянии. Это объясняется

Внутри- плевральное давление

Легкие всегда находятся в растянутом состоянии.
Это объясняется отрицательным давлением

в плевральной полости, окружающей легкие.
Оно противостоит эластической тяге легких — упругим силам, которые вызываются эластическими свойствами легочной ткани в сочетании с тонусом бронхиальных мышц и направлены на спадение легкого.
Слайд 34

Внутри- плевральное давление Отрицательное давление в плевральной полости с возрастом увеличивается,

Внутри- плевральное давление

Отрицательное давление в плевральной полости с возрастом увеличивается, в связи

с неравномерным ростом висцерального и париетального лепестков плевры (висцеральный растет медленнее).
Величина внутриплеврального давления:
1. на вдохе = – 6-8 мм рт.ст.(может при форсированном вдохе достигать -20 мм рт.ст.)
2. на выдохе = – 3-5 мм рт.ст.(может при форсированном выдохе достигать положительных величин).
Слайд 35

Модель Дондерса

Модель Дондерса

Слайд 36

Спирометрия

Спирометрия

Слайд 37

Легочные объемы и емкости Легочные объемы: 1. ДО=500 мл 2. РОвдоха

Легочные объемы и емкости

Легочные объемы:
1. ДО=500 мл
2. РОвдоха = 1500-2500

мл
3. РОвыдоха =1500 мл
4. ОО = 1000 -1500 мл

Легочные емкости складываются из легочных объемов:
1. Общая емкость легких ОЕЛ = (1+2+3+4) = 4-6 литров
2. Жизненная емкость легких ЖЕЛ = (1+2+3) = 3,5-5 литров
3. Функциональная остаточная емкость легких ФОЕ = (3+4 )
= 2-3 литра
4. Емкость вдоха ЕВ = (1+2) = 2-3 литра

Слайд 38

спирография

спирография

Слайд 39

Пневмотахометрия

Пневмотахометрия

Слайд 40

2 типа нарушений вентиляции: рестриктивный и обструктивный Рестриктивный тип – обусловлен

2 типа нарушений вентиляции: рестриктивный и обструктивный

Рестриктивный тип – обусловлен снижением дыхательной

экскурсии лёгких, т.е. способности лёгких расправляться.
Наблюдается в результате поражения паренхимы лёгких (фиброз, плевральные спайки).
Обструктивный тип – обусловлен сужением воздухоносных путей, что приводит к повышению аэродинамического сопротивления.
Может наблюдаться в результате накопления слизи, набухания слизистой оболочки, при спазме бронхиальных мышц (бронхиальная астма и др.)
Слайд 41

Мертвое пространство Это пространство в дыхательной системе не участвующее в газообмене.

Мертвое пространство

Это пространство в дыхательной системе не участвующее в газообмене.
Выделяют анатомическое

и функциональное мертвое пространство.
Слайд 42

Анатомическое мертвое пространство Включает объем воздуха, находящийся в воздухоносных путях, потому

Анатомическое мертвое пространство

Включает объем воздуха, находящийся в воздухоносных путях, потому что

в них не происходит газообмена.
Объем мертвого пространства зависит от роста и положения тела.
Приближенно можно считать, что у сидящего человека объем мертвого пространства (в миллилитрах) равен удвоенной массе тела (в килограммах). Таким образом, у взрослых он равен около 150 мл.
При глубоком дыхании он возрастает, так как при расправлении грудной клетки расширяются и бронхи с бронхиолами.
Слайд 43

Функциональное мертвое пространство Все те участки дыхательной системы, в которых не

Функциональное мертвое пространство

Все те участки дыхательной системы, в которых не

происходит газообмена - не только воздухоносные пути, но также и те альвеолы, не участвующие в газообмене:
альвеолы, которые вентилируются, но не перфузируются кровью. В таких альвеолах газообмен невозможен, хотя их вентиляция и происходит.
альвеолы, забитые смолами, цементными и асбестовыми отложениями, угольной пылью и т.п.
Слайд 44

Функции мертвого пространства: 1. Воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера,

Функции мертвого пространства:

1. Воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера, который

сглаживает колебания состава альвеолярного газа в ходе дыхательного цикла.
2. Кондиционирование вдыхаемого воздуха за счет интенсивного кровоснабжения и секреции слизистой оболочки носовых ходов, носоглотки, гортани, трахеи и бронхов.
Слайд 45

Зависимость легочных объемов от возраста

Зависимость легочных объемов от возраста

Слайд 46

Основные показатели вентиляции 1. Частота дыхания ЧД = 12-16/мин 2. Минутный

Основные показатели вентиляции

1. Частота дыхания ЧД = 12-16/мин
2. Минутный объем дыхания

МОД =ДО х ЧД= 6 - 9 литров
3. Объем анатомического мертвого пространства
ОМП =140мл
4. Дыхательный альвеолярный объем
ДАО = ДО-ОМП= 500-140=360мл
5. Коэффициент вентиляции альвеол
КВА = ДАО/ФОЕ = (ДО-ОМП) / (ОО+РОВЫД) = 360/2500 = 1/7
6. Минутная альвеолярная вентиляция легких
МВЛ = (ДО-ОМП) х ЧД = 3,5-4,5 л
Слайд 47

Динамические лёгочные объёмы и ёмкости отражают проходимость дыхательных путей. Минутный объём

Динамические лёгочные объёмы и ёмкости отражают проходимость дыхательных путей.
Минутный объём

дыхания (МОД) — количество воздуха, проходящего через воздухоносные пути каждую минуту (6–8 л/мин).
Максимальная вентиляция лёгких (МВЛ) — максимальное количество воздуха, которое может быть провентилировано через лёгкие за 1 мин — произведение частоты дыхательных движений на ёмкость вдоха (МВЛ у мужчин — 140 л/мин, у женщин — 130 л/мин).
Объём форсированного выдоха за 1 с (ОФВ) — объём воздуха, изгоняемый с максимальным усилием из лёгких в течение первой секунды выдоха после глубокого вдоха. ОФВ отражает состояние крупных дыхательных путей и часто выражается в процентах от жизненной ёмкости лёгких (75% ЖЕЛ).
Слайд 48

Форсированная жизненная ёмкость лёгких — ФЖЕЛ (4,6 л) — аналогична ЖЕЛ

Форсированная жизненная ёмкость лёгких — ФЖЕЛ (4,6 л) — аналогична ЖЕЛ при максимально

возможном вдохе и выдохе с максимальной силой и скоростью.
Индекс Тиффно — отношение ОФВ к ЖЕЛ. Значение индекса Тиффно прямо пропорциональное силе выдоха и в норме составляет около 80% ЖЕЛ.
Снижение ОФВ без снижения ФЖЕЛ, т.е. ОФВ/ФЖЕЛ <70% свидетельствует об обструкции; снижение обоих показателей (ОФВ и ФЖЕЛ) указывает на рестриктивную патологию.
Слайд 49

Объёмная скорость выдоха (мощность выдоха) — максимальная объёмная скорость, которую пациент

Объёмная скорость выдоха (мощность выдоха) — максимальная объёмная скорость, которую пациент может

развить при форсированном выдохе — показатель проходимости дыхательных путей на уровне трахеи и крупных бронхов. Зависит от мышечного усилия пациента.
Резерв дыхания (РД) характеризует возможность увеличения лёгочной вентиляции (в норме 85–90%) и рассчитывается по разности максимальной вентиляции лёгких (МВЛ) и минутного объёма дыхания (МОД).
Слайд 50

Относительный объем форсированного выдоха (ОФВ) норма Обструктивные нарушения в легких

Относительный объем форсированного выдоха (ОФВ)

норма

Обструктивные нарушения в легких

Слайд 51

Пневмоторакс Пневмоторакс - скопление воздуха в плевральной полости. Пневмоторакс может быть

Пневмоторакс

Пневмоторакс - скопление воздуха в плевральной полости.
Пневмоторакс может быть одно-

и двусторонним.
По этиологии выделяют спонтанный, травматический и искусственный пневмоторакс.
Слайд 52

Виды пневмоторакса Пневмоторакс внутренний — при котором плевральная полость сообщается с

Виды пневмоторакса

Пневмоторакс внутренний — при котором плевральная полость сообщается с атмосферой

через дефекты в легочной ткани, трахее или бронхах.
Пневмоторакс наружный — при котором плевральная полость сообщается с атмосферой через дефект в грудной стенке.
Пневмоторакс открытый — при котором воздух поступает в полость плевры при вдохе и выходит обратно при выдохе.
Слайд 53

Виды пневмоторакса Пневмоторакс закрытый — при котором отсутствует сообщение между плевральной

Виды пневмоторакса

Пневмоторакс закрытый — при котором отсутствует сообщение между плевральной полостью

и атмосферой.
Пневмоторакс клапанный — при котором воздух при вдохе поступает в плевральную полость, а при выдохе не может ее покинуть из-за перекрытия отверстия в плевре.
Пневмоторакс напряжённый — выраженная степень клапанного пневмоторакса, при котором давление воздуха в плевральной полости значительно превышает атмосферное; сопровождается крайне затрудненным вдохом, резким смещением трахеи и сердца в сторону неповрежденной половины грудной полости.
Слайд 54

Парциальное давление Парциальное давление - часть давления приходящаяся на отдельный газ,

Парциальное давление

Парциальное давление - часть давления приходящаяся на отдельный газ, относительно

общего давления, создаваемого всей газовой смесью воздуха.
ЗАКОН ДАЛЬТОНА
РГАЗА = РСМЕСИ х С (%) /100%
Для воздуха: Ратм = 760 мм Hg; Скислорода = 20,9%;
Ркислорода= 159 мм Hg
Слайд 55

ПАРЦИАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ГАЗА Давление, под которым газ стремится выйти из жидкости

ПАРЦИАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ГАЗА

Давление, под которым газ стремится выйти из жидкости в

газовую среду.
В жидкости газ удерживается - за счёт сил физического и химического взаимодействия.
Слайд 56

Диффузия газов через АГБ ЗАКОН ФИКА: (P1 - P2) QГАЗА= S

Диффузия газов через АГБ

ЗАКОН ФИКА:
(P1 - P2)
QГАЗА= S .

DK . -----------------
T
где: Qгаза - объем газа,
проходящего через ткань в единицу времени,
S- площадь ткани,
DK-диффузионный коэффициент газа,
(Р1-Р2) - градиент парциального давления газа;
Т - толщина барьера ткани

Для кислорода:
Ральв.возд=100 мм Hg
Pвен.крови= 40 мм Hg
Р1 - Р2= 60 мм Hg
Для СО2:
Рвен.крови=46 мм Hg
Ральв.возд.=40 мм Hg
Р1 - Р2= 6 мм Hg
DK CO2 > DK O2 в 25 раз

Слайд 57

Аэрогематический барьер Образован: плёнкой сурфактанта, альвеолоцитом, его базальной мембраной, базальной мембраной эндотелиальной клетки, мембраной эндотелия

Аэрогематический барьер

Образован:
плёнкой сурфактанта,
альвеолоцитом,
его базальной мембраной,
базальной мембраной эндотелиальной клетки,
мембраной

эндотелия
Слайд 58

Слайд 59

Диффузия кислорода рО2 в воздухе = 21% от 760 = 159

Диффузия кислорода
рО2 в воздухе = 21% от 760 = 159 мм

Hg
В альвеолярном воздухе 47 мм Hg давления воздуха приходится на пары Н2О, значит давление «сухого» воздуха = 760-47=713 мм Hg. Альвеолярный воздух обогащен СО2, кислорода в нем не 21%, а 14%, парциальное давление кислорода составляет в нем 14% от 713 = 100 мм Hg
В венозной крови легочных капилляров напряжение кислорода = 40 мм Hg
Градиент давлений, обеспечивающий диффузию кислорода равен 100-40=60 мм Hg
Слайд 60

Вентиляционно-перфузионное отношение В отдельных областях легких соотношение между вентиляцией и перфузией

Вентиляционно-перфузионное отношение

В отдельных областях легких соотношение между вентиляцией и перфузией (ВПО)

может быть неравномерным.
Легкие по величине этого давления делятся на 3 зоны (зоны Веста)
Зона 1. ВПО > 1
Зона 2. ВПО = 1
Зона 3. ВПО < 1
Слайд 61

Зона 1. В верхушках легких альвеолярное давление (РА) превышает давление в

Зона 1. В верхушках легких альвеолярное давление (РА) превышает давление в

артериолах (Pa) и кровоток ограничен.
Зона 2. В средней зоне легких, где Ра > РА, кровоток больше, чем в зоне 1.
Зона 3. В основаниях легких кровоток усилен и определяется разностью давления в артериолах (Ра) и венулах (Pv).
Слайд 62

Регуляция лёгочного кровотока Вазоактивной функцией обладает рО2 и рСО2. - Повышение

Регуляция лёгочного кровотока

Вазоактивной функцией обладает рО2 и рСО2.
- Повышение рО2 -

лёгочное сосудистое сопротивление уменьшается, а перфузия увеличивается.
- Понижение рО2 - лёгочное сосудистое сопротивление увеличивается, а перфузия уменьшается.
- Повышение рСО2 имеет незначительный, преходящий и локальный сосудосуживающий эффект на просвет кровеносных сосудов.
Слайд 63

Вазоактивные БАВ воздействующие на ГМК кровеносных сосудов легких, многочисленны, но их

Вазоактивные БАВ воздействующие на ГМК кровеносных сосудов легких, многочисленны, но их

эффекты локальны и кратковременны:
- вазодилататоры: простациклин, оксид азота, ацетилхолин, брадикинин, дофамин, β–адренергические лиганды.
- вазоконстрикторы: тромбоксан A2, α–адренергические лиганды, ангиотензины, лейкотриены, нейропептиды, серотонин, эндотелин, гистамин, Пг.
Слайд 64

Транспорт О2 кровью. КИСЛОРОД НАХОДИТСЯ В КРОВИ В ДВУХ СОСТОЯНИЯХ: 1.

Транспорт О2 кровью.

КИСЛОРОД НАХОДИТСЯ В
КРОВИ В ДВУХ СОСТОЯНИЯХ:
1. физически

растворенный : 3 мл О2 в 1 л крови;
2. связанный с Нв : 197 мл О2 в 1 л крови.
Слайд 65

ХАРАКТЕРИСТИКИ КИСЛОРОДНОЙ ЁМКОСТИ КРОВИ КHb + O2 КHbO2 КHbO2 КHb +

ХАРАКТЕРИСТИКИ КИСЛОРОДНОЙ ЁМКОСТИ КРОВИ

КHb + O2 КHbO2 КHbO2 КHb +

O2
Кислородная емкость крови - количество О2 , которое связывается кровью до полного насыщения гемоглобина
Константа Гюфнера: 1 г. Hb - 1,36 - 1,39 мл О2
Кислородная емкость крови = 200 мл О2 в 1 л.
Всего в крови содержится около 1 литра О2
Коэффициент утилизации кислорода = 30 - 40%
Слайд 66

Сдвиги кривой диссоциации

Сдвиги кривой диссоциации

Слайд 67

2,3-дифосфоглицерат Кровь здоровых женщин отдает тканям кислорода больше, чем кровь здоровых

2,3-дифосфоглицерат
Кровь здоровых женщин отдает тканям кислорода больше, чем кровь здоровых мужчин,

вследствие высокого содержания 2,3-ДФГ в эритроцитах. 

Различия в количестве эритроцитов и уровне гемоглобина, объясняется тем, что мужские половые гормоны оказывают стимулирующее действие на кроветворение.
У женщин кривая диссоциации Нв02 сдвинута вправо, это связано с повышенным уровнем 2,3-ДФГ в эритроцитах, что помогает доставке кислорода тканям.

Слайд 68

Особая ситуация складывается при беременности. Сдвиг кривой диссоциации Нв02 влево крови

Особая ситуация складывается при беременности. Сдвиг кривой диссоциации Нв02 влево

крови плода по отношению к крови матери облегчает транспорт кислорода в плаценте. Этому способствует и увеличение 2,3-ДФГ в эритроцитах женщин начиная с 15-й недели беременности, а к 19— 22-й неделе 2,3-ДФГ повышается на 30 % от исходного уровня.
Слайд 69

2,3-дифосфоглицерат На долю 2,3-ДФГ в красных кровяных клетках приходится 64 % общего фосфата!

2,3-дифосфоглицерат

На долю 2,3-ДФГ в красных кровяных клетках приходится 64 % общего

фосфата! 
Слайд 70

Слайд 71

Транспорт СО2 кровью ТРИ ФОРМЫ ТРАНСПОРТА : - физически растворенный газ

Транспорт СО2 кровью

ТРИ ФОРМЫ ТРАНСПОРТА :
- физически растворенный газ - 5-10%
-

связанный в карбаминовых соединениях гемоглобина: Hb.NH2 + CO2 → HbNHCOOH - 5-15%
- химически связанный в бикарбонатах: в плазме - NaHCO3 , в эритроцитах - КНСО3 (80%)
Слайд 72

Транспорт СО2 кровью

Транспорт СО2 кровью

Слайд 73

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В КРОВИ ПРИ ОБМЕНЕ ГАЗОВ В ЛЕГКИХ И

ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В КРОВИ ПРИ ОБМЕНЕ ГАЗОВ В ЛЕГКИХ И

ТКАНЯХ

О2+ ННвСО2 КНвО2
KHbO2 K+ + Hb + O2 в клетки
Н2О + СО2 Н2СО3 НСО3- + Н+
из тканей ННb +
СО2
ННbCO2
плазма HCO3-
Na+ + Cl- NaCl в эритроцитах
NaHCO3

КА

КНСО3

Слайд 74

Слайд 75

Зоны ВЕСТА В следствие гравитационного фактора кровоснабжение верхних и нижних отделов

Зоны ВЕСТА


В следствие гравитационного фактора кровоснабжение верхних и нижних

отделов легких неодинаково.
Так, в положении «сидя» верхушки легких снабжаются кровью хуже на 15%, чем в положении «лежа», а стоя – на 25%.
Выраженное гравитационное влияние при вертикальном положении тела на распределение кровотока связано с низким уровнем внутрисосудистого давления крови в малом круге кровообращения.
В верхушках легких есть области, где капиляры просто пережимаются альвеоламии кровоток через них останавливается.
В средней части легкого, под действием гидростатических сил, давление в артериях начинает превышать – альвеолярное. Однако, альвеолярное еще превышает венозное. Поэтому интенсивность кровотока определяется разностью между артериальным и альвеолярным давлением.
В нижних отделах легкого давление в мелких венах превышает альвеолярное, и величина кровотока определяется разницей между артериальным и венозным давлением.
Слайд 76

В трахее, бронхах и бронхиолах перенос газов происходит исключительно путем конвекции.

В трахее, бронхах и бронхиолах перенос газов происходит исключительно путем конвекции.

В респираторных бронхиолах и альвеолярных ходах, где воздух движется очень медленно, к этому процессу присоединяется диффузионный обмен, обусловленный градиентом парциальных давлений дыхательных газов:
молекулы О2 перемещаются в направлении альвеол, где Ро2 ниже, чем во вдыхаемом воздухе,
а молекулы СО2 — в обратном направлении.
Чем медленнее и глубже дыхание, тем интенсивнее идет внутрилегочная диффузия О2 и CО2
Происходящий в воздухоносных путях перенос газов направлен на поддержание постоянства парциального давления СО2 и СО2 в легочных альвеолах, где идет непрерывный обмен газов с кровью, протекающей через легочные капилляры. Газовая смесь, заполняющая альвеолы, так называемый альвеолярный газ, служит для млекопитающих своего рода внутренней атмосферой.
Постоянство состава альвеолярного газа обеспечивается регуляцией дыхания (точнее, альвеолярной вентиляцией) и является необходимым условием нормального протекания газообмена.
Воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера, который сглаживает колебания состава альвеолярного газа в ходе дыхательного цикла. Кроме того, мертвое пространство участвует в кондиционирующей функции воздухоносных путей — увлажнении и обогреве вдыхаемого воздуха за счет интенсивного кровоснабжения и секреции слизистой оболочки носовых ходов, носоглотки, гортани, трахеи и бронхов.
Слайд 77

Выдыхаемый воздух представляет собой смесь альвеолярного газа и воздуха мертвого пространства,

Выдыхаемый воздух представляет собой смесь альвеолярного газа и воздуха мертвого пространства,

поэтому его состав занимает промежуточное положение между составом вдыхаемого (атмосферного) воздуха и альвеолярного газа.
В «чистом» виде альвеолярный газ выводится лишь с последней порцией выдоха. При повышении в организме энерготрат (например, при мышечной деятельности) увеличиваются потребление О2 и продукция СО2; регуляторные механизмы повышают альвеолярную вентиляцию путем соответствующего увеличения глубины и/или частоты дыхания — развивается гиперпноэ, при котором состав альвеолярного газа остается нормальным.
Если же рост вентиляции превышает потребность организма в газообмене (гипервентиляция), вымывание СО2 из альвеол возмещается поступлением его из тканей, альвеолярное Рсо2 падает (гипокапния). Напротив, при недостаточной вентиляции альвеол (гиповентиляции) в них накапливается избыток СО2 (гиперкапния), а при резком отставании вентиляции от газообмена, кроме того, снижается Ро2 (гипоксия).
Соответствующие сдвиги –Рсо2 и Po2 развиваются при этом и в артериальной крови.
Слайд 78

Дыхательный объем (ДО) — объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек

Дыхательный объем (ДО) — объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек

во время спокойного дыхания. У взрослого человека ДО составляет примерно 500 мл. Величина ДО зависит от условий измерения (покой, нагрузка, положение тела). ДО рас­считывают как среднюю величину после измерения примерно шести спокойных дыхательных движений.
Резервный объем вдоха (РОвд) — максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть испытуемый после спокойного вдоха. Величина РОвд составляет 2,5—3,0 л.
Резервный объем выдоха (РОвыд) — максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть с уровня спокойного выдоха. Величина РОвыд ниже в горизонтальном поло­жении, чем в вертикальном, уменьшается при ожирении. Она равна в среднем 1,0—1,4 л.
Остаточный объем (ОО) — объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Величина остаточного объема равна 1,0—1,5 л.
Слайд 79

Легочные емкости. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) включает в себя дыхательный объем,

Легочные емкости.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) включает в себя дыхательный объем,

резервный объем вдоха, ре­зервный объем выдоха. У мужчин среднего возраста ЖЕЛ варьирует в пределах 3,5—5,0 л и более. Для женщин типичны более низкие величины (3,0—4,0 л). В Зависимости от методики измерения ЖЕЛ различают ЖЕЛ вдоха, когда после полного выдоха производится максимально глубокий вдох и ЖЕЛ выдоха, когда после полного вдоха производится максимальный выдох.   
Емкость вдоха (Евд) равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха. У человека Евд составляет в среднем 2,0—2,3 л.   
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ является суммой резервного объема выдоха и остаточного объема. ФОЕ измеряется методами газовой дилюции, или разведения газов, и плетизмографически. На величину ФОЕ существенно влияет уровень физической активности человека и положение тела: ФОЕ меньше в горизонтальном положении тела, чем в положении сидя или стоя. ФОЕ уменьшается при ожирении вследствие уменьшения общей растяжимости грудной клетки.
Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха в легких по окончании полного вдоха. ОЕЛ рассчитывают двумя способами:
ОЕЛ - ОО + ЖЕЛ или ОЕЛ - ФОЕ + Евд.
ОЕЛ может быть измерена с помощью плетизмографии или методом газовой дилюции.
Слайд 80

Измерение легочных объемов и емкостей имеет клиническое значение при исследовании функции

Измерение легочных объемов и емкостей
имеет клиническое значение при исследовании функции

легких у здоровых лиц и при диагностике заболевания легких человека.
Измерение легочных объемов и емкостей обычно производят методами спирометрии, пневмотахометрии с интеграцией показателей и бодиплетизмо-графии.
Статические легочные объемы могут снижаться при патологических состояниях, приводящих к ограничению расправления легких. К ним относятся нейромышечные заболевания, болезни грудной клетки, живота, поражения плевры, повышающие жесткость легочной ткани, и заболевания, вызывающие уменьшение числа функционирующих альвеол (ателектаз, резекция, рубцовые изменения легких).
Для сопоставимости результатов измерений газовых объемов и емкостей полученные данные должны соотноситься с условиями в легких, где температура альвеолярного воздуха соответствует температуре тела, воздух находится при определенном давлении и насыщен водяными парами.
Это состояние называется стандартным и обозначается буквами BTPS (body temperature, pressure, saturated).
Слайд 81

Расслабляющее влияние на бронхиальный тонус оказывают симпатическая (адренергическая) иннервация, а также

Расслабляющее влияние на бронхиальный тонус оказывают симпатическая (адренергическая) иннервация, а также

недавно открытая «неадренергическая тормозная» система.
Влияние последней опосредуется некоторыми нейропептидами, а также микроганглиями, обнаруженными в мышечной стенке воздухоносных путей; определенный баланс между этими влияниями способствует установлению оптимального для данной скорости воздушных потоков просвета трахеобронхиального дерева.
Нарушение регуляции бронхиального тонуса у человека составляет основу бронхоспазма, в результате которого резко уменьшается проходимость воздухоносных путей (обструкция) и повышается сопротивление дыханию.
Холинергическая система блуждающего нерва участвует также в регуляции секреции слизи и движений ресничек мерцательного эпителия носовых ходов, трахеи и бронхов, стимулируя тем самым мукоцилиарный транспорт — выделение попавших в воздухоносные пути инородных частиц.
Избыток слизи, характерный для бронхитов, также создает обструкцию и увеличивает сопротивление дыханию.
Слайд 82

Слайд 83

Благодаря рефлекторным механизмам саморегуляции организм, как правило, избирает оптимальный паттерн дыхания

Благодаря рефлекторным механизмам саморегуляции организм, как правило, избирает оптимальный паттерн дыхания

— такой, при котором затраты энергии на каждый литр вентилируемого воздуха наименьшие. Поэтому работа, выполняемая респираторными мышцами в покое, относительно невелика и составляет у человека всего 2—3% от общих энерготрат.
Однако, при форсированном дыхании (например, при физической нагрузке) она резко возрастает за счет увеличения эластического сопротивления избыточно растягиваемых легких и возникновения турбулентных потоков в воздухоносных путях, достигая 10% и более от суммарного расхода энергии. Объем воздуха, вдыхаемого за каждый дыхательный цикл, — глубина дыхания, или дыхательный объем, — составляет при спокойном дыхании относительно небольшую часть общей емкости легких.
При увеличении легочной вентиляции этот объем возрастает за счет дополнительного воздуха (резервного объема), поступающего в легкие при вдохе и изгоняемого при выдохе. Если зафиксировать разницу между максимально глубоким вдохом и максимальным выдохом, получается величина жизненной емкости легких, в которую не входит так называемый остаточный объем, удаляемый только при полном спадении легких.
Однако, при спокойном дыхании легкие не опорожняются и до остаточного объема. Ту часть общей емкости легких, которая остается заполненной после обычного выдоха, т. е. при полном расслаблении дыхательных мышц, называют функциональной остаточной емкостью. В нее входит остаточный объем плюс резервный объем выдоха.
Слайд 84

Вентиляция легких и внутрилегочный объем газов Легочной вентиляцией называют объем воздуха,

Вентиляция легких и внутрилегочный объем газов
Легочной вентиляцией называют объем воздуха,

вдыхаемого за единицу времени (обычно используют минутный объем дыхания).
Таким образом, вентиляция — это произведение дыхательного объема на частоту дыхательных циклов. Однако в легочном газообмене участвует не весь вентилируемый воздух, а лишь та его часть, которая достигает альвеол. Дело в том, что примерно 1/3 дыхательного объема покоя приходится на вентиляцию так называемого мертвого пространства, заполненного воздухом, который непосредственно не участвует в газообмене и лишь перемещается в просвете воздухоносных путей при вдохе и выдохе.
Следовательно, вентиляция альвеолярных пространств — альвеолярная вентиляция — представляет собой легочную вентиляцию за вычетом вентиляции мертвого пространства. Именно альвеолярная вентиляция обеспечивает обмен газов в легких.
В воздухоносных путях происходит конвективный и диффузионный перенос газов. В ходе ветвления воздухоносных путей их суммарное сечение значительно возрастает. Так, у человека от трахеи до альвеол насчитывают 23 таких ветвления (генерации), в ходе которых общая площадь поперечного сечения увеличивается в 4500 раз. Поэтому линейная скорость потока вдыхаемого воздуха по мере приближения к альвеолам постепенно падает.
Слайд 85

Слайд 86

Слайд 87

Слайд 88

Легочные объемы и емкости Легочные объемы: 1. Дыхательный объем ДО =

Легочные объемы и емкости

Легочные объемы:
1. Дыхательный объем ДО = 500

мл
2. Резервный объем вдоха РОвдоха = 1500-2500 мл
3. Резервный объем выдоха РОвыдоха =1000 мл
4. Остаточный объем ОО = 1000 -1500 мл
Легочные емкости:
1. Общая емкость легких ОЕЛ = (1+2+3+4) = 4-6 литров
2. Жизненная емкость легких ЖЕЛ = (1+2+3) =3,5-5 литров
3. Функциональная остаточная
емкость легких ФОЕ = (3+4 ) = 2-3 литра
4. Емкость вдоха ЕВ = (1+2) = 2-3 литра
Слайд 89

Соотношение вентиляции и перфузии легких Для нормального процесса обмена газов в

Соотношение вентиляции и перфузии легких
Для нормального процесса обмена газов в

легочных альвеолах необходимо, чтобы их вентиляция воздухом находилась в определенном соотношении с перфузией их капилляров кровью. Иными словами, минутному объему дыхания должен соответствовать минутный объем крови, протекающей через сосуды малого круга, а этот объем, естественно, равен объему крови, протекающей через большой круг.
В обычных условиях вентиляционно—перфузионный коэффициент у человека составляет 0,8—0,9. Например, при альвеолярной вентиляции, равной 6 л/мин, минутный объем крови может составить около 7 л/мин. В отдельных областях легких соотношение между вентиляцией и перфузией может быть неравномерным.
Резкие изменения этих отношений могут вести к недостаточной, проходящей через капилляры альвеол. Легочные сосуды относят к «емкостной системе». Их просвет в значительной степени зависит от внутригрудного и внутриальвеолярного давления.
В малом круге давление крови низкое, что в нормальных условиях предотвращает выпотевание плазмы через альвеолокапиллярную мембрану и образование отека легких. Ширина сосудистого русла регулируется симпатической иннервацией. Имеются и местные механизмы, сопрягающие перфузию альвеол с их вентиляцией.
Так, в тех альвеолах, которые не вентилируются или вентилируются воздухом с пониженным содержанием кислорода, капилляры спазмируются, предотвращая бесполезную перфузию.
Слайд 90

Слайд 91

Слайд 92

Альвеогематический барьер

Альвеогематический барьер

Слайд 93

Слайд 94

Диффузия кислорода и углекислого газа через аэрогематический барьер Перенос О2 из

Диффузия кислорода и углекислого газа через аэрогематический барьер
Перенос О2

из альвеолярного газа в кровь и CO2 из крови в альвеолярный газ происходит исключительно путем диффузии.
Ее движущей силой служат разности (градиенты) парциальных давлений (напряжений) O2 и СО2 по обе стороны аэрогематического барьера, образованного альвеолокапиллярной мембраной. Никакого механизма активного транспорта газов здесь нет.
Кислород и углекислый газ диффундируют в растворенном состоянии: все воздухоносные пути увлажнены слоем слизи.
Важное значение для облегчения диффузии 02 имеет сурфактантная выстилка альвеол, так как кислород растворяется в фосфолипидах, входящих в состав сурфактантов, гораздо лучше, чем в воде.
В ходе диффузии через аэрогематический барьер молекулы растворенного газа должны преодолеть: слой сурфактанта, альвеолярный эпителий, две основные мембраны, эндотелий кровеносного капилляра.
Ввиду того что в транспорте дыхательных газов существенную роль играют эритроциты, к этому списку добавляются слой плазмы и мембрана эритроцита.
Слайд 95

Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обусловлено огромным числом

Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обусловлено огромным числом

(сотни миллионов) альвеол и большой их газообменной поверхностью (у человека она составляет около 100 м2), а также малой толщиной (порядка 1 мкм) альвеолокапиллярной мембраны.
Диффузионная способность легких у человека равна примерно 25 мл О2/ мин в расчете на 1 мм рт. ст. градиента парциальных давлений кислорода. При учете того, что градиент Ро2 между притекающей к легким венозной кровью и альвеолярным газом обычно превышает 50 мм рт. ст., этого оказывается вполне достаточно, чтобы за время прохождения через легочный капилляр (около 0,8 с) напряжение кислорода в ней успело уравновеситься с альвеолярным Ро2. Несколько более низкое (на 3—6 мм рт. ст.) артериальное Ро2 по сравнению с альвеолярным объясняется проникновением венозной крови в артериальную через невентилируемые альвеолы, а также артериовенозные шунты.
Лишь при ускорении легочного кровотока, например при тяжелой мышечной работе, когда время прохождения крови через капилляры альвеол может сокращаться до 0,3 с, наблюдается недонасыщение крови кислородом в легких, что, однако, возмещается увеличением минутного объема крови. Что касается диффузии СО2 из венозной крови в альвеолы, то даже сравнительно небольшого градиента Рсо2 (6—10 мм рт. ст.) здесь оказывается вполне достаточно, так как растворимость углекислого газа в 20—25 раз больше, чем у кислорода.
Поэтому после прохождения крови через легочные капилляры Рсо2 в ней оказывается почти равным альвеолярному — обычно около 40 мм рт. ст.
Слайд 96

Сдвиги кривой диссоциации ВЛЕВО ВПРАВО Сдвиг влево - легче насыщение кислородом:

Сдвиги кривой диссоциации

ВЛЕВО ВПРАВО

Сдвиг влево - легче насыщение кислородом:

pH
Сдвиг вправо - легче отдача кислорода: >t; >Pco2; >2,3-ДФГ;

(Эффект Бора)

Слайд 97

Слайд 98

Слайд 99

Слайд 100

Слайд 101

Слайд 102

Слайд 103

Слайд 104

Кривая диссоциации оксигемоглобина отдача насыщение Физически растворенный газ

Кривая диссоциации оксигемоглобина

отдача

насыщение

Физически растворенный газ

Слайд 105

Слайд 106

Слайд 107

Слайд 108

Слайд 109