Внешнее дыхание. Легочные объемы

Содержание

Слайд 2

План лекции Тема 5. Система дыхания. 5.1. Строение и функции органов

План лекции

Тема 5. Система дыхания.
5.1. Строение и функции органов дыхания.

Значение дыхания для организма. Основные этапы процесса дыхания.
Внешнее дыхание. Биомеханика вдоха и выдоха. Дыхательные мышцы. Давление в плевральной полости, его изменения при вдохе и выдохе. Легочные объемы и емкости.
5.2. Газообмен в легких и в тканях.
Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
Аэрогематический барьер. Диффузионная способность легких. Транспорт газов кровью. График диссоциации оксигемоглобина. Регуляция дыхания. Дыхательный центр.
Слайд 3

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление О2 в организм, доставку, использование

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление О2 в организм, доставку,

использование его в тканях, и выведение конечного продукта дыхания – СО2 в окружающую среду.
Дыхание осуществляется благодаря процессам конвекции и диффузии.
Слайд 4

Система дыхания принимает участие: в обеспечении организма кислородом и энергией, высвобождающейся

Система дыхания принимает участие:
в обеспечении организма кислородом и энергией,

высвобождающейся при окислении органических соединений;
в регуляции кислотно-щелочного равновесия;
сосудистого тонуса;
эритропоэза;
терморегуляции;
иммунных реакциях;
процессах выделения;
регуляции гемостаза;
продукции биологически активных веществ;
депонировании крови;
очищении воздуха и дыхательных путей.
Слайд 5

Слайд 6

Дыхательные пути представлены: полостью рта, носоглоткой, гортанью, трахеей, бронхами, бронхиолами с альвеолами.

Дыхательные пути
представлены:
полостью рта,
носоглоткой,
гортанью,
трахеей,
бронхами,
бронхиолами

с альвеолами.
Слайд 7

Этапы дыхания: внешнее дыхание (вентиляция легких); обмен газов в легких (между

Этапы дыхания:
внешнее дыхание (вентиляция легких);
обмен газов в

легких (между атмосферным воздухом и кровью капилляров малого круга
кровообращения);
транспорт газов к тканям нашего тела;
обмен газов в тканях (между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей);
внутреннее дыхание (клеточное) – биологическое окисление в митохондриях.
Слайд 8

Вентиляция легких происходит в результате изменения объема грудной полости. Увеличение объема

Вентиляция легких происходит в результате изменения
объема грудной полости.
Увеличение объема грудной

полости вызывает вдох (инспирация).
Уменьшение объема грудной полости вызывает выдох (экспирация).
При вдохе атмосферный воздух через воздухоносные пути поступает в легкие, при выдохе часть покидает легкие.

Вдох (сокращаются инспираторные мышцы) → увеличение отрицательного давления в плевральной полости → поступление воздуха в легкие из-за разности между внутрилегочным давлением и давлением атмосферного воздуха.

Слайд 9

Слайд 10

Инспираторные мышцы: диафрагма, наружные межреберные, внутренние межхрящевые мышцы, которые изменяют состояние

Инспираторные мышцы:
диафрагма,
наружные межреберные,
внутренние межхрящевые мышцы, которые изменяют состояние грудной

клетки в вертикальном, фронтальном и сагиттальном направлениях.
В форсированном вдохе участвуют вспомогательные мышцы:
грудино -ключично-сосцевидные,
передние зубчатые,
лестничные,
трапециевидные мышцы.
Слайд 11

Вдох - активный процесс, т.к. возбуждение от сегментов шейного отдела спинного

Вдох - активный процесс, т.к. возбуждение от сегментов шейного
отдела спинного мозга

поступает к дыхательным мышцам и вызывает их
сокращение.
Слайд 12

Выдох (расслабляются инспираторные мышцы, сокращаются экспираторные: прямые мышцы живота и внутренние

Выдох (расслабляются инспираторные мышцы, сокращаются экспираторные: прямые мышцы живота и внутренние

межреберные мышцы) → уменьшения объема легких (обеспечивается эластической тягой легких) → снижения отрицательного давления в плевральной полости → изгнания воздуха из легких за счет разности между внутрилегочным давлением и давлением атмосферного воздуха.
Выдох в покое – пассивный процесс, осуществляемый за счет эластической тяги легких,
форсированный выдох – активный процесс из-за сокращения дополнительных экспираторных мышц.
Слайд 13

Слайд 14

Плевральная полость – щель между висцеральным и париетальным листками плевры, не

Плевральная полость – щель между висцеральным и париетальным
листками плевры, не сообщается

с внешней средой, поэтому там
существует отрицательное давление по отношению к атмосферному.
Отрицательное давление создается благодаря:
- эластической тяги легких, в результате чего легкие стремятся
спасться, способности эпителиальных клеток плевры поглощать попавший в
нее воздух. - несоответствию размеров легких и грудной клетки.
При ранении грудной клетки в плевральной полости давление становится равным
атмосферному, возникает пневмоторакс.
На легкие атмосферный воздух действует только со стороны
воздухоносных путей, поэтому отрицательное давление, существующее в
плевральной полости, позволяет легким растягиваться.
Легкие имеют эластические свойства и обладают силой, которая
стремится вызвать их спадение (эластическая тяга легких),
обусловленная эластичными и коллагеновыми волокнами, поверхностным
натяжением пленки жидкости (сурфактанта), покрывающей внутреннюю
стенку альвеол, тонусом бронхиальных мышц.
Сурфактант –сложная смесь из фосфолипидов, белков и ионов,
вырабатывается альвеолоцитами II типа, снижает поверхностное натяжение
водной пленки альвеол, предотвращает перерастяжение легких,
стабилизирует размеры альвеол, облегчает диффузию О2 из альвеол в кровь.
Слайд 15

Анатомическое мертвое пространство - пространство воздухоносных путей, где воздух нагревается, увлажняется,

Анатомическое мертвое пространство - пространство воздухоносных
путей, где воздух нагревается, увлажняется, очищается

и, впоследствии, достигает альвеол.
Альвеолярное мертвое пространство – пространство вентилируемых, но не перфузируемых альвеол, в пределах его не происходит газообмена между воздухом в альвеолах и кровью.
Слайд 16

Объемы вентиляции легких зависят от частоты дыхания и глубины вдоха и

Объемы вентиляции легких зависят от частоты дыхания и глубины
вдоха и выдоха.


Существуют легочные объемы и емкости, которые характеризуют качественные и количественные показатели работы легких:
Слайд 17

Спирография Спирометр представляет собой прибор с ограниченным газовым пространством, из которого

Спирография
Спирометр представляет собой прибор с ограниченным газовым пространством, из которого

газ можно вдыхать и в которое газ можно выдыхать.
Можно записать в виде спирограммы изменения дыхательного объема за промежуток времени.
Испытуемый вдыхает и выдыхает через шланг из закрытого пространства, при этом свободно подвешенный колокол, для герметизации погруженный в воду, движется из воды вверх и вниз.
Посредством вращающихся роликов колокол связан с записывающим рычагом, чье фиксированное отклонение регистрирует изменение объема дыхания во времени
Слайд 18

Слайд 19

Слайд 20

Патологические состояния Пневмоторакс – воздух в плевральной полости Открытый Закрытый Клапанный

Патологические состояния

Пневмоторакс – воздух в плевральной полости
Открытый
Закрытый
Клапанный
Гидроторакс – жидкость в плевральной

полости
Гемоторакс – кровь в плевральной полости
Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Процентное содержание газов в газовой смеси

Процентное содержание газов в газовой смеси

Слайд 24

Парциальное давление и напряжение О2 и СО2 в легких мм.рт.ст. Газы

Парциальное давление и напряжение О2 и СО2 в легких мм.рт.ст.

Газы диффундируют

из-за разности парциального давления (или напряжения)!!!
Слайд 25

Транспорт кислорода (свободная форма). При этом кислород растворен в плазме крови

Транспорт кислорода

(свободная форма). При этом кислород растворен в плазме крови

- 2 %
(связанная форма). Кислород непрочно соединяется с гемоглобином, образуя оксигемоглобин - 98 %
Слайд 26

Слайд 27

Транспорт углекислого газа (свободная форма). При этом углекислый газ растворяется в

Транспорт углекислого газа

(свободная форма). При этом углекислый газ растворяется в плазме

- 5-10%
(связанные формы):
- в виде солей H2CO3: - 80-85 %
-- KHCO3 – в эритроцитах
-- NaHCO3 – в плазме
- в виде карбгемоглобина (непрочное соединение
гемоглобина с углекислым газом) 10 %
Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

1. Рецепторы растяжения легких. Локализация – ГМК дыхательных путей Функция –

1. Рецепторы растяжения легких.
Локализация – ГМК дыхательных путей
Функция – реагируют

на растяжение легких, увеличивая продолжительность выдоха и, следовательно, уменьшая частоту дыхания.
Тип – механорецептор.
2. Ирритантные рецепторы.
Локализация – эпителиальные клетки слизистой носа и верхних дыхательных путей.
Функция – реагируют на дым, пыль, холодный воздух и раздражающие газы, вызывая при этом учащение дыхания и бронхоконстрикцию.
Тип - хеморецептор

Виды рецепторов в легких

Слайд 31

3. Рецепторы верхних дыхательных путей Локализация – нос, гортань, носоглотка, трахея.

3. Рецепторы верхних дыхательных путей
Локализация – нос, гортань, носоглотка, трахея.
Функция –

реагируют как на химические, так и на механические стимулы, вызывая кашель, чихание и бронхоспазм.
Тип – комбинированный
4. Юкстакапиллярные (юкстаальвеолярные) рецепторы.
Локализация – капилляры и альвеолярные стенки.
Функция – реагируют на застой крови в капилярах легких и увеличение количества межклеточной жидкости, вызывая тахипноэ и одышку.
Тип - механорецепторы
Слайд 32

Слайд 33

Дыхат. нейроны Болевые рецепторы Температура окр. среды Температура тела гормоны Барорецепторы

Дыхат.
нейроны

Болевые рецепторы

Температура окр. среды

Температура тела

гормоны

Барорецепторы дуги аорты
и каротидного синуса

Механорецеторы мышц

Рецеторы растяжения
легких

Хеморецепторы

дуги аорты
и каротидного синуса
Р О2 Р СО2 рН

рН

Р СО2

Н+

В межклеточной и
спинномозговой
жидкости

Высшие центры

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

Слайд 34