Физиология дыхания

1. Физиология дыхания

2.

Содержание
Внешнее и внутреннее звенья системы дыхания
Этапы дыхания
Дыхательный цикл
Легочные объемы и емкости
Параметры вентиляции легких
Парциальное давление и процентное содержание газов
Транспорт газов кровью
Кривая диссоциации оксигемоглобина
2

3.

Дыхание
3
3

4. Дыхательная система

4

5. Ацинус

5

6. Внешнее звено системы дыхания

1. Воздухоносные
пути
2. Легкие
3. Грудная клетка
4. Мышцы
6

7.

Внутренне звено системы
дыхания
1. Кровь
2. Сердечно-сосудистая
система
3. Органеллы клеток
(внутреннее дыхание).
7

8. 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 от легких к тканям,
4 – обмен газами между кровью и тканями,
5 – потребление кислорода клетками и
выделение углекислоты (клеточное или тканевое
дыхание).
8

9.

Этапы дыхания
9

10.

10

11. Дыхательный цикл

1.
Вдох (инспирация) – положительный поток.
2.
!!!Инспираторная пауза – только в случае
принудительного режима ИВЛ, отсутствие
потока.
3.
Выдох (экспирация) – отрицательный поток.
4.
Период покоя – отсутствие потока.
11

12. Дыхательный цикл

Вдох : Выдох – 1:1,3
12

13.

Паттерн дыхания
- длительность фаз дыхательного цикла,
- глубина дыхания,
-динамика
давления
и
потоков
в
воздухоносных путях.
13

14.

Паттерн дыхания
~ 2/3 энергии дыхательных мышц при
вдохе тратится на преодоление
эластического сопротивления тканей
легких и грудной клетки.
14

15. Сопротивление в дыхательной системе

Эластическое
Неэластическое
15

16.

Пневмоторакс
Рпл
<
Pл
=>
легкие
в
расправленном состоянии
Эластические свойства легочной
ткани
Отверстие в плевральной полости
(травма и др.) => спадение легких
16
16

17. Процесс дыхания

Движения дыхательных мышц →
расширение легких → поступление
воздуха
Эластическая тяга → выдох
17

18. Дыхательные мышцы

Инспираторные
Экспираторные
Вспомогательные
18

19.

19

20.

20

21.

21

22. Процесс дыхания

Инспираторные
мышцы
→
увеличение V грудной полости
Ратм > Рпл => легкие растягиваются
=> снижение Ралв
Эластическая тяга → выдох => Р(+)
=> выход воздуха в дыхательные
пути и далее в атмосферу.
22

23. Давление в дыхательной системе

1.
2.
Ралв = Рпл + Рэл
Ралв – Рпл = транспульмональное давление
3.
Ртд (трансдиафрагмальное) =
Раб (внутрибрюшинное) – Рпл
23

24.

1. ∆V = Р / Е,
где:
∆
V – изменение объема легких, Р –
растягиващее давление, Е – эластичность
2. А = Р * V,
где: А – работа дыхательных мышц, Р –
давление, приложенное к вентиляционной
системе, V – изменение объема.
24

25. Обмен газов в легких

25

26. Легочные объемы

Дыхательный объем – ДО
Резервный объем вдоха – РОвд
Резервный объем выдоха – РОвыд
Остаточный объем (ОО или ООЛ)
26

27. Легочные объемы

27

28. Легочные емкости

1) жизненная емкость легких (ЖЕЛ):
ДО + РОвд + РОвыд;
2) функциональная остаточная емкость
легких (ФОЕ):
РОвыд + ОО;
3) емкость вдоха (Евд): ДО + РОвд
4) общая емкость легких (ОЕЛ):
ЖЕЛ + ОО;
5) форсированная ЖЕЛ (ФЖЕЛ).
28

29. Методы

Спирометрия
Спирография
Пикфлоуметрия
Бодиплетизмография и др.
29

30. Параметры вентиляции легких человека

Частота дыхания
Минутный объем дыхания
Альвеолярная вентиляция
Вентиляция мертвого
пространства
14-18 (10-18)
циклов/мин эупноэ
6-8 л
4-5 л/мин
2 л/мин
Параметры газообмена
Потребление 02
280 мл/мин
30

31. Частота дыхания

ЧД > 20/мин – тахипноэ;
ЧД < 12 (10)/мин – брадипноэ;
одышка – диспноэ;
остановка дыхания – апноэ;
нарушение дыхательного ритма.
31

32.

МОД = ЧД * ДО
МВЛ - максимальная вентиляция легких
(N = 70-100 л/мин)
32

33. Процентное содержание газов

33

34. Парциальное давление и процентное содержание газов

34

35. Диффузия газов (закон диффузии Фика)

Vs = S * Dm * (P1 – P2) / d,
где: Vs – скорость переноса газов; S – площадь
мембраны; Dm – диффузионная способность
мембраны; Р1, Р2 – парциальное давление газов с
внешней и внутренней стороны мембраны, d –
толщина мембраны.
35

36. Гемоглобин

36

37. Производные гемоглобина

Оксигемоглобин
Карбгемоглобин
Карбоксигемоглобин
Метгемоглобин
37

38. Транспорт газов кровью

О2 – в основном эритроциты; кислородная
емкость крови – 21мл.
СО2 – щелочной резерв – 55-70 мл.
СО2:
плазма крови: 1) физически растворенное
состояние – Н2СО3 (~5% (2,7%));
эритроциты (2-10%) – карбаминовые
соединения (CO2 + HbNH2 = HbNHCOOH);
гидрокарбонат (бикарбонат-ион) (плазма,
эритроциты) – НСО3– – (90%):
СО2 + Н20 ↔ Н2СОз ↔H+ + НСО3 –
38

39. Химические реакции в эритроцитах при газообмене в тканях (слева) и легких (справа)

39

40. Гемоглобин + О2

Гем + О2 = Гемин
Глобин + О2 ≠
Гем + Глобин + О2 = Оксигемоглобин
(HbO2 )
HbO2 = Гемоглобин + О2
40

41. Кривая диссоциации оксигемоглобина

41

42.

42

43. Кривые диссоциации оксигемоглобина (оксигенации гемоглобина)

43

44.

44

45. Эффект Бора

45

46. Сдвиг кривой

СО2 (Н+);
t◦;
2,3-дифосфоглицерат.
46

47.

47

48. Наибольшее значение Ро2 - вблизи артериального конца кровеносного капилляра, наименьшая - в самой удаленной от капилляра точке («мертвый уг

48