Внешнее дыхание

1.

Лекция
Внешнее дыхание

2.

Человек в день съедает примерно 1,3 кг
пищи, выпивает 2 л воды,
вдыхает свыше 9 кг воздуха (более 10
000 л).

3.

Дыхание - совокупность процессов,
обеспечивающих поступление в организм
кислорода, использование его для
окисления органических веществ с
освобождением энергии и выделением
углекислого газа в окружающую среду.

4.

Этапы дыхания
Вентиляция легких – обмен воздуха между окружающей
средой (атмосферой) и легкими
Газообмен в легких – обмен О2 и СО2 между альвеолярным
воздухом и кровью капилляров малого круга
Транспорт газов кровью – перенос О2 от легких к тканям,
СО2 – от тканей к легким
Газообмен в тканях – обмен О2 и СО2 между кровью
капилляров большого круга и клетками
Внутреннее (тканевое, истинное) дыхание –
биологическое окисление в митохондриях клеток

5.

Этапы дыхания
Тканевое
дыхание

6.

Состав газовых смесей
О2 СО2
(%) (%)
1. Вдыхаемый (атмосферный) 20,93 0,03
Воздух
2. Выдыхаемый
16,0
4,0
2. Альвеолярный
14,0
5,5

7.

Структура аппарата внешнего дыхания
1. Воздухоносные пути и альвеолы
легких
2. Костно-мышечный каркас грудной
клетки и плевра
3. Малый круг кровообращения
4. Нейрогуморальный аппарат регуляции

8.

Воздухоносные пути и альвеолы легких

9.

В респираторной зоне содержится около
65 об % воздуха, в переходной — около 31
об %, а в проводящей — менее 5 об %.
Количество альвеол в легком взрослого
человека составляет около 300 млн.
Общая площадь достигает 80-90 м2, т.е.
примерно в 50 раз превышает
поверхность тела человека.

10.

Механизм дыхательных движений

11.

12.

Вспомогательные дыхательные мышцы
экспираторные
инспираторные

13.

• Альфа-мотонейроны диафрагмальной
мышцы локализованы в шейных
сегментах спинного мозга — С2-С5, но
основной массив расположен в
сегментах С3 и С4.
• Мотонейроны межреберных мышц
расположены в грудном отделе спинного
мозга (Th1-Th12).
• Гамма-мотонейроны дополнительно
регулируют чувствительность
проприорецепторов.
• Альфа-мотонейроны не обладают
автоматией, для их активации
необходим сигнал из вышележащих
отделов ЦНС.

14.

Эластическое сопротивление
(70% от общего)
Обусловлено
1) эластичностью альвеолярной ткани
(35 - 45% от всей эластичности) и
2) поверхностным натяжением пленки
жидкости, выстилающей альвеолы (55 65% от всей эластичности).

15.

16.

17.

Изменение поверхностного натяжения
слоя жидкости по отношению к
поверхности альвеол

18.

Изменение растяжимости (эластичность)
легких при заболеваниях
эмфизема легких
фиброз легких

19.

Сурфактант
АК - альвеолярный капилляр; ЭАК эндотелий альвеолярного капилляра;
ЯАЦ 2 - ядро альвеолоцита II типа; АЦ 1
- альвеолоцит I типа;
1 - поступление из альвеолярных
капилляров материала, содержащегося в
плазме крови;
2 - синтез предшественников
сурфактанта в гладком
эндоплазматическом ретукулуме,
шероховатом эндоплазматическом
ретикулуме и в аппарате Гольджи;
3 - образование мультивезикулярных и
пластинчатых телец;
4 - открытие вакуолей в просвет
альвеолы и экскреция пластинчатых
телец;
5 - трансформация в миелиновые трубки;
6 - образования поверхностей пленки,
покрывающей АЦ 1.

20.

21.

АЭРО-ГЕМАТИЧЕСКИЙ БАРЬЕР

22.

23.

Резистивное сопротивление.
Оно обусловлено:
1) аэродинамическим сопротивлением
потоку воздуха в дыхательных путях;
2) динамическим сопротивлением всех
перемещающихся при дыхании тканей;
3) инерционным сопротивлением
перемещающихся тканей.
Основной фактор — это аэродинамическое
сопротивление.

24.

25.

Неэластическое сопротивление
(30% от общего)
4
R=8lη/πr

26.

Линейная скорость воздушного потока
максимальна в трахее — 98,4 см/с и
минимальна в альвеорярных мешках —
0,02 см/с.

27.

28.

Внутриплевральное давление
на вдохе и выдохе

29.

Модель Дондерса (роль внутриплеврального
давления в расправлении легких)

30.

Пневмотораксом называется
поступление воздуха в
межплевральное пространство,
возникающее при проникающих
ранениях грудной клетки,
нарушающих герметичность
плевральной полости.
Виды:
открытый
закрытый
клапанный

31.

Показатели внешнего дыхания
Статические – дают
возможность оценить
анатомо-функциональные
(потенциальные)
возможности аппарата
внешнего дыхания.
Динамические –
отражают реальные
(функциональные)
возможности дыхательной
системы.
Показатели
интенсивности
Показатели
эффективности
легочной вентиляции
Легочные объемы
(неделимые единицы)
Легочные ёмкости
(состоят из нескольких
объемов)

32.

Легочные объемы и емкости

33.

Легочные объемы и емкости
• Легочные объемы:
1. Дыхательный объем
2. Резервный объем вдоха
3. Резервный объем выдоха
4. Остаточный объем
ДО
= 500 мл
РОвдоха = 1500-2500 мл
РОвыдоха =1000 мл
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

34.

Легочные объемы и емкости
Форсированная жизненная емкость легких ФЖЕЛ (FVC
— forced vital capacity) – объем воздуха, выдыхаемого с
значительным усилием после очень глубокого вдоха.
Разница с показателем ЖЕЛ в том, что выдох производится
максимально быстро. ФЖЕЛ составляет около 90-92% от
ЖЕЛ
Объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ1,
FEV1 forced expiratory volume in 1 sec), то есть какой
объем воздуха человек выдыхает за одну секунду
форсированного выдоха.
Составляет 70-85% от ЖЕЛ. Снижение показателя
указывает на изменение бронхиальной проходимости
(толщины просвета и эластичности бронхов).
Индекс Тиффно (ИТ, FEV1/VC — Index Tiffeneau,
ОФВ1/ЖЕЛ). При его измерении для оценки вида
обструкции применяют пробу с бронхолитиком.

35.

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
МП = 150мл
4. Дыхательный альвеолярный объем
ДАО = ДО-ОМП= 500-150=350мл
5. Коэффициент альвеолярной вентиляции
КАВ = (ДО-МП) / (ОО+РОВЫД)
6. Минутная альвеолярная вентиляция легких
МВЛ = (ДО-МП) х ЧД = 3,5-4,5 л

36.

Это НЕ мертвое пространство

37.

38.

Зависимость легочных объемов
от возраста

39.

Методы исследования
внешнего дыхания
1. Пневмография — графическая
регистрация движений грудной клетки
при дыхательных движениях.
2. Спирометрия — регистрация
первичных объемов легких — ДО, РОВД,
ЖЕЛ.
3. Спирография – графическое
отражение объемов воздуха,
проходящего через легкие при спокойном
и форсированном дыхании.
4. Пневмотахометрия позволяет
оценить скорость воздушных потоков,
проходящих через легкие на вдохе или
выдохе.

40.

41.

Благодарю за внимание !