Дыхательная система

1.

Опыт Отто Лёви
3. Отбор жидкости и перенос
её ко 2-му сердцу
1. Возбуждение
блуждающего
нерва
2. Замедление
сердцебиения
4. Замедление
сердцебиения

2. Дыхательная система

Палимпсестов В. В.

3.

Значение дыхания
Источником энергии в организме
являются органические вещества.
В клетках происходит их
бескислородное (гликолиз) и
кислородное (аэробное) окисление c
запасанием энергии в связях АТФ.

4.

Этапы дыхания
1. Внешнее (легочное) дыхание –
газообмен между атмосферным
воздухом и кровью.
2. Внутреннее (тканевое) дыхание –
потребление кислорода
митохондриями и выделение
углекислого газа.

5.

Дыхательная система
1. Дыхательные пути
Верхние
Носовая полость (+обоняние)
Глотка (носо-, ротоглотка)
Нижние
Гортань (+голосообразование)
Трахея
Бронхи
Бронхиолы
ФУНКЦИИ:
• Проведение воздуха
• Согревание/охлаждение
• Очищение
• Увлажнение
• Обеззараживание
2. Лёгкие
• Альвеолярные ходы
• Альвеолы
ФУНКЦИИ:
• Газообмен

6.

Верхние дыхательные пути
1. Полость носа
Разделена пополам вертикальной перегородкой (сошник и хрящи).
Каждая половина включает 3 носовых хода:
• Верхний – обоняние (нейросенсорные клетки) и воздухопроведение.
• Средний и нижний – воздухопроведение (мерцательный эпителий с ресничками
и бокаловидными клетками – выделение слизи).
Нос – резонатор голоса
(индивидуальный тембр и звучность).
Хоаны – отверстия, соединяющие
носовые полости с глоткой.

7.

Верхние дыхательные пути
В костях черепа имеются околоносовые
пазухи, связанные с носовой полостью – лобные,
верхнечелюстные (Гайморовы) и клиновидная.
Предполагаемые функции:
• Уменьшение массы передних отделов черепа.
• Увеличение голосового резонанса.
• Изоляция чувствительных структур (корни зубов, глазные
яблоки) от колебаний t° при вдохе и выдохе.
• Увлажнение и согревание вдыхаемого воздуха.
• Воспринимает давление.

8.

Верхние дыхательные пути
Миндалины (гланды)
Миндалины – скопления лимфоидной ткани,
расположенные в области носоглотки и
ротовой полости.
Функции: защитная и кроветворная, участвуют
в иммунном ответе (первая линия защиты на
пути вдыхаемого воздуха).
Вместе с другими лимфоидными
образованиями носоглотки миндалины
образуют глоточное лимфатическое кольцо.
Аденоиды – увеличение
глоточной миндалины.
Тонзиллит – хроническое воспаление
миндалин с образованием пробок.

9.

Патологии носа
ПАТОЛОГИИ носа:
• Ринит – воспаление слизистой носа.
• Синуситы: гайморит, фронтит – воспаление пазух носа.
• Эпистаксис – носовое кровотечение.
• Искривление носовой перегородки

10.

Нижние дыхательные пути. Гортань
Носовая полость
(носоглотка, ротоглотка, гортанная глотка)
ГОРТАНЬ
5 хрящей:
Щитовидный (гиалиновый, половой диморфизм)
Перстневидный (гиалиновый)
Черпаловидные – 2 (гиалиновые)
Надгортанник (эластический)
При глотании надгортанник закрывает вход
в гортань (опускается).
Голосовые складки (связки) – 2 пары
складок в средней части (верхние – ложные,
нижние – истинные). Натянуты между
щитовидным и черпаловидными хрящами.
Основная функция – голосообразование.

11.

Нижние дыхательные пути. Трахея
ТРАХЕЯ
Трахея – мышечная трубка с хрящевыми полукольцами (16-20 шт.), длиной 1015 см.
Полукольца незамкнуты с задней (дорсальной) стороны.
Снизу трахея делится на два бронха (точка бифуркации).
Гортань
Трахея
Аорта
Долевые
бронхи
Правый и левый бронхи

12.

Нижние дыхательные пути
БРОНХИ
Главные бронхи (правый и левый) →
долевые бронхи (3 – в правом легком, 2 – в левом) →
сегментарные бронхи → → → концевые бронхиолы.
Бронхит – воспалительный
процесс в бронхах. В
большинстве случаев
причиной является инфекция,
например вирусная или
бактериальная. В некоторых
случаях при бронхите
развивается закупорка бронхов
из-за отека слизистой
оболочки, такой бронхит носит
название обструктивного.

13.

Лёгкие
Легкие располагаются в грудной полости,
• правое из 3 долей
• левое из 2 долей
Морфологическая и функциональная единица
лёгкого – а́цинус.
1 концевая бронхиола →
14-16 респираторных бронхиол →
20000 альвеол (а всего = 600-700 млн.).
Внутренняя поверхность альвеол покрыта
сурфактантом – бактерицидной пленкой,
которая также препятствует слипанию
альвеол.
альвеолы
Ацинус

14.

Альвеолы
Общая поверхность альвеол ~ 120 м2
(чуть меньше площади всего ОЦ «Парамита»)
Поверхность альвеол построена из клеток альвеолоцитов:
I-го типа (респираторные) – аэрогематический барьер.
II-типа (сурфактантные) – секреция сурфактанта.
III типа – альвеолярные макрофаги.

15.

Лёгкие
Каждое легкое погружено в
двустенный «мешок» – плевру.
Плевра – тонкая серозная оболочка в виде замкнутой полости покрывающая
легкие и грудную клетку.
Между стенками плевры – плевральная полость с давлением ниже
атмосферного и серозной жидкостью.

16.

Механизм дыхания
Вдох – активный.
Выдох – пассивный.
1) Вдох: сокращаются наружные межреберные
мышцы и диафрагма, грудная клетка
поднимается, диафрагма уплощается.
Глубокий вдох: + сокращаются мышцы груди и
плечевого пояса.
2) Выдох: все мышцы расслабляются
Глубокий выдох: сокращаются внутренние
межреберные мышцы и мышцы живота.

17.

Механизм дыхания
Модель Дондерса – устройство для
демонстрации роли внутриплеврального
давления в дыхательном акте.

18.

Механизм дыхания
Различают 2 типа дыхания:
1) Брюшной – за счет диафрагмы.
2) Грудной – за счет мышц грудной клетки.
Брюшной тип физиологически более правильный, так как
диафрагма обеспечивает бо́льшую амплитуду дыхания.

19.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЁЛ)
ЖЁЛ – максимальное количество воздуха,
которое может выдохнуть человек после самого
глубокого вдоха.
ЖЁЛ = ДО + РОВдоха + РОВыдоха
ДО – дыхательный объем
РО – резервный объем
ДО (500 см3) – количество воздуха, которое
вдыхается и выдыхается при спокойном
дыхании.
РО – количество воздуха, который можно
довыдохнуть или довдохнуть от спокойного
дыхания.

20.

Жизненная ёмкость лёгких (ЖЁЛ)
В дыхательных путях всегда остается
остаточный объем (ОО), который человек
не может выдохнуть (~ 1000 см3).
Дыхательное мертвое пространство –
объем дыхательных путей, в котором не
происходит газообмена (около 150 см3).
Во время вдоха поступающий
в легкие воздух смешивается
с ОО.
ЖЁЛ измеряется с помощью спирометра.
ЖЁЛ
Спирометр

21.

ЖЁЛ. Спирометрия
ЖЁЛ измеряют для определения
состояния дыхательной системы человека и отсутствия патологий.
Нормальные значения ЖЁЛ (мл) рассчитываются по формуле Людвига.
ЖЁЛмуж = 40*рост (см) + 30*масса (кг) – 4400 = …
ЖЁЛжен = 40*рост (см) + 10*масса (кг) – 3800 = …
Возможна патология при снижении
ЖЁЛ более чем на 15%.
С возрастом ЖЁЛ снижается.
Чтобы повысить ЖЁЛ,
занимайтесь спортом!

22.

Состав вдыхаемого/выдыхаемого воздуха
При выдохе альвеолярный воздух
смешивается с воздухом мертвого пространства,
и процентное соотношение O2 становится больше, а CO2 – меньше.
Газы
Вдыхаемый воздух
Выдыхаемый воздух
Альвеолярный воздух
О2
20,94%
16,1%
14,0%
СО2
0,03%
4%
5,6%

23.

Пневмоторакс
Если принять атмосферное давление за 0,
то при вдохе давление в плевральной полости = – 9 мм рт. ст.,
при выдохе = – 4 мм рт. ст.
Если (при ранении) давление в плевральной полости становится равным
атмосферному – пневмоторакс.

24.

Болезни Лёгких
Пневмония (воспаление лёгких) –
воспаление лёгочной ткани, как правило,
инфекционного происхождения с
преимущественным поражением альвеол.
Эмфизема лёгких – заболевание
дыхательных путей, характеризующееся
патологическим расширением воздушных
пространств, которое сопровождается
разрушением альвеолярных стенок.

25.

Болезни Лёгких
3 место по смертности в мире!
Симптомы:
• Кашель.
• Свистящие хрипы.
• Выделение мокроты.
• Чувство стеснения в
грудной клетке.
Причины:
• Курение (в том числе
пассивное).
• Загрязнение воздуха.
• Профессиональные
вредности.

26.

Курение
Никотин – алкалоид, содержащийся в
растениях семейства паслёновых,
преимущественно в листьях и стеблях
табака и махорки (2-14 %), в меньших
количествах – в томатах, картофеле,
баклажанах, зелёном перце.
Используется растениями в качестве
нейропаралитического яда для
насекомых.
Никотин – наркотическое вещество, но не самое
опасное вещество табачного дыма.

27.

Курение
Жан Нико – французский
дипломат и учёный.
Был первым, кто привез табак во
Францию из Америки и благодаря
кому в стране распространился
нюхательный табак.
Жан Нико учит Екатерину Медичи плохому
Капля никотина убивает
лошадь?
Нет. Капля = 40 мг.
Человеку (75 кг.) нужно около 2000 мг. (50 капель)
Лошади - около 20000 мг. (500 капель). Внутривенно!

28.

Курение
7357
Общее число
веществ
70
Канцерогенность
доказана
Изучение С
влияния
помощью
табачного
лёгкого дыма
на чипе
на
на собаках
мышах
Никотин – 919 мкг/сиг.
Бензопирен – 0,14 мкг/сиг.
Форальдегид
Бензол – 46-272 мкг/сиг.
Ацетальдегид – 680-1571
мкг/сиг.
Акролеин – 69-306 мкг/сиг.
и пр.

29.

Курение. Альтернативы
Опасность
аналогична!
Жевательный табак
Кальян
Безопаснее курения. Но не безопаснее
полного отказа от употребления.
Вейп

30.

Физиология дыхания
Газообмен в легких и тканях подчиняется
законам движения газов в соответствии с
их парциальным давлением.
Парциальное давление – давление
газа, которое приходится на его долю
от общего давления смеси газов.
Для воздуха:
100% смеси газов — 760 мм рт. ст.
20,94% кислорода — х159 мм рт. ст.
Транспорт газов
О2 переносится:
• гемоглобином ~ 99%
• в растворенном виде < 1%
CO2 переносится:
В составе КНСО3 эритроцитов
(меньше) и NaНСО3 плазмы (больше)
CO2 переносится к легким.
• гемоглобином ~ 10%
2NaHCO3 <=> CO2 + H2O + Na2CO3
• в растворенном виде ~ 5%
• ~ 85% реагирует с солями К+ и Na+, превращаясь в гидрокарбонаты.

31.

Регуляция дыхания
Нервная регуляция
Непроизвольная
Произвольная
Дыхательный центр
продолговатого мозга
Кора больших полушарий
Подконтрольно сознанию
Хеморецепторы крови, рецепторы растяжения
диафрагмы, Гипоталамус, болевые и
холодовые рецепторы

32.

Регуляция дыхания
Опыт Фредерика
Гуморальная
регуляция
А
Б
Дыхательный центр чрезвычайно чувствителен к концентрации CO2 в крови,
Пережатие трахеи у собаки «А» вызывает
при увеличении его концентрации (гиперкапния),
дыхание становится более
одышку у собаки «Б».
глубоким и учащается. При недостатке – замедляется.
Гипервентиляция лёгких у собаки «Б»
вызывает замедление дыхания у собаки «А».
Концентрацию СО2 воспринимают ещё
хеморецепторы в стенках аорты и в сонных артериях.
↑СО2 и ↓О2 → ↑Н+ (ацидоз). Это воспринимаются
хеморецепторами → дыхательный центр →
усиливается вентиляция легких.

33.

Холотропное дыхание
Разработали метод в 1970-е годы Станислав и
Кристина Гроф – изначально в качестве замены
запрещенным наркотическим веществам.
Холотропное дыхание – метод психотерапии,
заключающийся в гипервентиляции лёгких за счет
учащённого дыхания.
Эффекты:
1. Содержание О2 повышается на 40-50%.
2. Удаляется СО2 из крови.
3. Наблюдается увеличение pH в крови, наступает респираторный алкалоз.
4. Сосуды мозга сужаются.
5. Начинается торможение коры головного мозга, и активируется подкорка.
6. Наступает чувство эйфории, галлюцинации.
7. Состояние гипоксии ведёт к отмиранию нейронов ЦНС.

34.

Обоняние
Обоняние – восприятие организмом
посредством специализированных органов запахов
различных веществ, присутствующих в окружающей среде.
Для распознавания запахов
молекулы вещества должны
раствориться в слизи,
покрывающей эпителий носовой
полости, связаться там с особыми
белками, и только потом они могут
прореагировать с рецепторами.