Система органов дыхания служит для поступлений О2 в организм и выделении из него СО2. О2 необходим для протекания окислительных процессов в организме. Без пищи человек погибает через 60-70 суток, без воды через 5-7 дней, без О2 3-5 мин. Дыхательная система состоит из носовой полости, бронхов и лёгких.
В дыхательной системе выделяют:
- воздухоносные пути;
- паренхима лёгких, которую составляют дыхательные пузырьки (альбеолы) окружённые густой сетью капилляров;
Носовая полость помимо дыхательной функции очищает, согревает, увлажняет воздух, а также выполняет обонятельную функцию.
Лёгкие располагаются в грудной полости по обеим сторонам сердца. Снаружи каждое лёгкое окружено плеврой (соединительно тканной оболочкой), которая состоит из 2х листков между которыми находится пространство (плевральная полость). Здесь р ниже атмосферного. Поэтому говорят об «-» давлении в плевральной полости. В полости есть небольшое количество серозной жидкости.
Дыхание человека состоит из следующих процессов:
1. Внешнее дыхание (вентиляция лёгких)
2. Обмен газов в лёгких (между альбиолярным воздухом и кровью капилляров)
3. Перенос газов кровью к ткани и обратно к лёгким
4. Внутреннее дыхание (течение окислительных процессов в митохондриях)
Дыхательный цикл включает в себя 2 фазы: вдох и выдох. Соотношение 1:1,3. Вдох осуществляется активно, выдох пассивно.
В лёгких действуют силы, способствующие их растяжению.
1. Тяга грудной клетки обусловлена силой сокращения дыхательных мышц
2. «-» р в плевральной полости
Силы, способствующие спаданию лёгких.
1. Эластическая тяга лёгких.
40. ПОНЯТИЕ О ДЫХАТЕЛЬНЫХ ОБЪЁМАХ.
Дыхательный объём – объём воздуха, который вдыхает и выдыхает человек при спокойном дыхании. Составляет ≈ 500 мл колеблется от 300-800 мл.
1. Резервный объём вдоха – количество воздуха, который человек может дополнительно вдохнуть ≈ 3000 мл.
2. Резервный объём выдоха – количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть 1300 мл.
3. Жизненная ёмкость лёгких. Это сумма указанных объёмов. Она составляет ≈ 4800 мл.
4. Остаточный объём – количество воздуха, которое остаётся в лёгких после глубокого выдоха.
5. Общая ёмкость лёгких – сумма остаточного объёма и общей ёмкости лёгких ≈ 6000 мл.
6. Мёртвое пространство. Воздух находится не только в альбиолах на и в воздухоносных путях, он не участвует в газообмене ≈ 3500 мл. Объёмы воздуха определяют при помощи спирометра.
Кроме определения объёмов для изучения функции лёгких используются и временные показатели.
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ
Это объём выдыхаемого и вдыхаемого воздуха в единицу времени. Обычно измеряют минутный объём дыхания (мод). При спокойном дыхании мод составляет 6-9 л.
Вентиляция лёгких зависит от глубины и частоты дыхания.
Газообмен в лёгких осуществляется в альбиолах. Вентиляция альбиол ‹ вентиляции лёгких на величину мёртвого пространства. При нагрузке более эффективно глубокое дыхание чем поверхностное, т.к. большая часть объёма воздуха при поверхностном дыхании тратится на вентиляцию мёртвого пространства.
МОД = 800 мл
ЧД = 16
МЕХАНИЗМ ВДОХА.
Вдох обеспечивается сокращением наружных межрёберных мышц и диафрагмы. Межрёберные мышцы приподнимают рёбра одновременно сокращаются диафрагма. Всё это увеличивает объём грудной полости. При этом чем сильнее растягиваются лёгкие, тем ниже падает р в плевральной полости. Поступление воздуха в лёгкие обусловлено разностью его давлений в лёгких и окружающей среде. Поэтому происходит вдох. В конце вдоха эластическая тяга к грудной клетке начинает противодействовать вдоху.
МЕХАНИЗМ ВЫДОХА.
Акт выдоха начинается с расслабления наружной дыхательной мышцы диафрагмы. Под действием эластических сил лёгких и силы тяжести грудной клетки объём грудной клетки уменьшается. При этом р в плевральной полости повышается. Когда давление воздуха в лёгких становится выше атмосферного он удаляется в окружающую среду. Если выдох глубокий, то к перечисленным силам присоединяется сокращение внутренних межрёберных мышц, мышц живота, что способствует ещё большему уменьшению объёма грудной полости и повышению р в лёгких.
42. ОБМЕН ГАЗА В ЛЁГКИХ
В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом, который имеет относительный постоянный состав. В дых. воздухе О2 ‹, › СО2. Меньше всего О2 и больше СО2 в альбиолярном воздухе.
Различают 2 способа перемещения молекул газа в воздухоносных путях.
1. конвективный: обусловлен движением смеси газа по градиенту общего р. Так у человека от трахеи до альбиол насчитывается 23 ветвления бронхов. При этом S поперечного сечения в 4500 раз. Поэтому линейная скорость потока вдыхаемого воздуха по мере приближения к альбиолам значительно падает. В альбиолах присоединяется второй путь – диффузионный обмен, который обусловлен градиентом парциальных давлений дыхательных газов. Молекулы О2 перемещаются в направлении альбиол, а СО2 в обратном. Альбиолярный воздух является внутренней газовой средой организма. От его состава зависит газовый состав крови. Он мало изменяется при выдохе и вдохе. При каждом вдохе обновляется лишь 1/7 часть альбиолярного воздуха. Диффузия газа в кровь и наоборот определяется соотношением парциальных давлений в воздухе и крови. Парциальное давление газа в крови называется напряжением газа. Играет роль и коэффициент растворимости газа в жидкости. Он зависит от свойств газа объёма и р газа над жидкостью, от температуры жидкости, и количества растворённых в ней веществ. Альбиолярный воздух непосредственно не соприкасается с кровью, т.к. отделён тканевыми мембранами. Но условия для газообмена в лёгких благоприятные. Общая поверхность альбиол 100-120 м2. Толщина лёгочной мембраны 0,2-0,3 мкм. 300 млн альбиол соприкасается с таким же количеством капилляров. В лёгких наибольшая эффективность вентиляции в нижних участках. Здесь же более интенсивны перфузия крови.
