24. Физиология дыхания(3) (1)

1.

Физиология дыхания
Ковенская Ирина Леонидовна

2.

Дыхание
• это сложный непрерывный процесс, в
результате которого постоянно
обновляется газовый состав крови
Ковенская Ирина Леонидовна
2

3.

Этапы дыхания
• первый этап - внешнее дыхание
• второй этап – газообмен
• третий этап - транспорт газов
кровью
• четвертый этап - внутреннее
дыхание
Ковенская Ирина Леонидовна
3

4.

Внешнее (легочное) дыхание
• это газообмен между
атмосферным воздухом и
воздухом альвеол легких
• происходит за счет активности
аппарата внешнего дыхания
(дыхательные пути, легкие, плевра,
скелет грудной клетки,
дыхательная мускулатура)
Ковенская Ирина Леонидовна
4

5.

Параметры внешнего дыхания
• глубина дыхания
• частота дыхания
• ритм дыхания
Ковенская Ирина Леонидовна
5

6.

Газообмен
• это обмен между альвеолярным
воздухом и кровью капилляров,
которые оплетают альвеолы
Ковенская Ирина Леонидовна
6

7.

Транспорт газов кровью
• это транспорт газов кровью от
альвеол к клеткам всех тканей и
органов и обратно от клеток к
альвеолам
Ковенская Ирина Леонидовна
7

8.

Внутреннее дыхание
• это этап газообмена между кровью
и клетками
Ковенская Ирина Леонидовна
8

9.

Норма ЧД
• в покое у взрослого 16-20 в минуту
• у новорожденного – 60 в минуту
• у ребенка 5 лет 25 в минуту
Ковенская Ирина Леонидовна
9

10.

Дыхательный цикл
• каждое дыхательное движение
состоит из трех фаз:
–вдох от 0,9 до 4,7 секунд
–выдох – 1,2-6 секунд
–дыхательная пауза между
выдохом и вдохом (величина
непостоянная)
Ковенская Ирина Леонидовна
10

11.

Вдох (инспирация)
• совершается вследствие
увеличения объема грудной
клетки
• изменение объема грудной
полости происходит за счет
сокращения дыхательных мышц
(межреберных и диафрагмы)
Ковенская Ирина Леонидовна
11

12.

Вдох (инспирация)
• вспомогательные мышцы вдоха
включаются при одышке, главные из
них:
–большие и малые грудные
–лестничные
–передние зубчатые
–грудино-ключично-сосцевидные
Ковенская Ирина Леонидовна
12

13.

Тип дыхания
• в зависимости от
преимущественного участия тех
или иных мышц, различают два
типа дыхания:
–грудной
–брюшной
Ковенская Ирина Леонидовна
13

14.

Тип дыхания
• у мужчин преобладает брюшной
тип – преимущественно участвует
диафрагма
• у женщин – грудной тип с
преимущественным участием
межреберных мышц
Ковенская Ирина Леонидовна
14

15.

Вдох (инспирация)
• при вдохе, благодаря плевре,
легкие пассивно увеличиваются в
объеме
Ковенская Ирина Леонидовна
15

16.

Вдох (инспирация)
• объем плевральной полости также
возрастает, а отрицательное
давление в ней становится еще
ниже, давление в легких также
снижается на 2 см ниже
атмосферного – это способствует
поступлению воздуха в легкие
Ковенская Ирина Леонидовна
16

17.

Вдох (инспирация)
• быстрому выравниванию давления
препятствует сужение
воздухопроводящих путей в зоне
голосовых связок, что дает время
для расправления и заполнения
всех альвеол
Ковенская Ирина Леонидовна
17

18.

Выдох (экспирация)
• происходит за счет:
–расслабления сократившихся
мышц
–частично при помощи мышц
живота, оттягивающих ребра
вниз
Ковенская Ирина Леонидовна
18

19.

Выдох (экспирация)
• благодаря суженной голосовой
щели выдох осуществляется
постепенно
Ковенская Ирина Леонидовна
19

20.

Газообмен в легких
• атмосферный воздух содержит:
21% кислорода
78% азота
0,03% углекислого газа
Ковенская Ирина Леонидовна
20

21.

Газообмен в легких
• воздух, который оказывается в
альвеолах, имеет другой состав,
так как к нему примешивается
накопившийся к моменту вдоха
углекислый газ
Ковенская Ирина Леонидовна
21

22.

Газообмен в легких
• чтобы понять какая сила
заставляет кислород поступать в
капилляры, а углекислый газ
наоборот выходить в альвеолы,
необходимо понимание
парциального давления газа в
газовой смеси
Ковенская Ирина Леонидовна
22

23.

Газообмен в легких
• парциальное давление газа в
газовой смеси пропорционально
процентному содержанию этого газа
в смеси
• атмосферное давление составляет
760 мм. рт. ст., давление газовой
смеси в альвеолах снижается за счет
примеси водяных паров и составляет
714 мм. рт.ст.
Ковенская Ирина Леонидовна
23

24.

Газообмен в легких
• следовательно, если в альвеоле
содержится 14% кислорода, а
давление составляет 714 мм рт.ст.,
то парциальное давление
кислорода в альвеоле будет
составлять 100 мм. рт. ст., а
углекислого газа, соответственно -40 мм. рт ст.
Ковенская Ирина Леонидовна
24

25.

Газообмен в легких
• второе важное положение – это
плохая растворимость газов в
жидкости
• жидкость, которая переносит газы
- это кровь и содержание газа в
крови называется напряжением
• напряжение - это сила, с которой
газ стремится выйти из жидкости
Ковенская Ирина Леонидовна
25

26.

Газообмен в легких
• перемещение молекул газов
происходит благодаря механизму
диффузии из зоны более высокого
парциального давления в зону
более низкого
Ковенская Ирина Леонидовна
26

27.

Газообмен в легких
• Например, венозная кровь капилляра,
оплетающего альвеолу, содержит
кислород с парциальным давлением
40 мм. рт. ст, а воздух альвеолы - с
парциальным давлением 100 мм.
рт.ст. Следовательно, кислород из
альвеолы «пойдет» в зону более
низкого давления – в капилляр, делая
венозную кровь артериальной
Ковенская Ирина Леонидовна
27

28.

Транспорт газов кровью
• обеспечивается разностью
напряжения (парциального) давления
по пути их следования
• кислород плохо растворим в плазме
крови, поэтому основную роль в его
транспорте играет гемоглобин
эритроцитов, образующий с ним
нестойкое соединение
оксигемоглобин
Ковенская Ирина Леонидовна
28

29.

Транспорт газов кровью
• молекула гемоглобина содержит 4
частицы гема (железосодержащего
вещества), она может связать 4
молекулы кислорода
• количество кислорода, связанного
гемоглобином в 100 мл крови,
называется кислородной емкостью
крови
Ковенская Ирина Леонидовна
29

30.

Транспорт газов кровью
• кислородная емкость всей крови
приблизительно равна одному литру
• кислород переносится от легких к
тканям и клеткам, которые потребляют
его в процессе жизнедеятельности
• образующийся в клетках и тканях
углекислый газ, диффундирует в
тканевые капилляры
Ковенская Ирина Леонидовна
30

31.

Транспорт газов кровью
• перенос углекислого газа к альвеолам
осуществляется благодаря химическим
соединениям угольной кислоты,
которую он образует со свободными
ионами водорода и ее солей, с
гемоглобином связывается только 5%
углекислого газа – это
карбогемоглобин
Ковенская Ирина Леонидовна
31

32.

Внутреннее дыхание
• процесс перемещения газов из клетки
в капилляр и обратно также
называется процессом диффузии
• силой двигающей газы из одной среды
в другую, является разница
парциального давления газов в
капилляре и в клетке
Ковенская Ирина Леонидовна
32

33.

Внутреннее дыхание
• клетка, потребляющая кислород, будет
содержать его с более низким
парциальным давлением, чем
капилляр, доставивший «свежую»
порцию артериальной крови к клетке,
что заставит кислород проникать
внутрь клетки
Ковенская Ирина Леонидовна
33

34.

Внутреннее дыхание
• углекислый газ, накопившийся в
клетке, в результате ее
жизнедеятельности, будет
содержаться в ней с более высоким
парциальным давлением, чем в
капилляре, что в итоге заставит его
переместиться в капилляр, делая
артериальную кровь венозной
Ковенская Ирина Леонидовна
34

35.

Регуляция дыхания
• процесс дыхания не подчиняется
сознанию
• максимальное время, на которое
способен задержать вдох среднестатистический человек – это 40
секунд (проба Штанге)
Ковенская Ирина Леонидовна
35

36.

Регуляция дыхания
• центр дыхания располагается в
продолговатом мозге
• импульсы от него по
центробежным путям спинного
мозга дают команду дыхательным
мышцам на вдох или выдох
Ковенская Ирина Леонидовна
36

37.

Регуляция дыхания
• травмы основания черепа всегда
несут угрозу остановки дыхания
из-за возможного разрушения
дыхательного центра
Ковенская Ирина Леонидовна
37

38.

Регуляция дыхания
• второй путь регуляции дыхания –
гуморальный путь
• главным регулятором активности
дыхательного центра является
углекислый газ
Ковенская Ирина Леонидовна
38

39.

Регуляция дыхания
• он с током крови контактирует с
нейронами дыхательного центра и при
повышении СО2 в крови, возбуждаются
инспираторные нейроны
• этот механизм регуляции дыхательного
центра объясняет и первый вдох
новорожденного после перевязки
пуповины
Ковенская Ирина Леонидовна
39

40.

Регуляция дыхания
• рефлекторные механизмы
(страховочные):
–постоянные
–временные
Ковенская Ирина Леонидовна
40

41.

Регуляция дыхания
• постоянное влияние возникает в
результате раздражения рецепторов
альвеол, корня легкого, плевры,
рецепторов дуги аорты и сонных
синусов (рефлекс Гейманса).
• длительный массаж или пережатие
сонных артерий может вызвать
внезапную остановку дыхания
Ковенская Ирина Леонидовна
41

42.

Регуляция дыхания
• непостоянные рефлексы – это
рефлексы со слизистой дыхательных
путей (например, при вдыхании
токсических веществ, происходит
временная задержка вдоха)
• защитные врожденные рефлексы:
кашель, чихание
Ковенская Ирина Леонидовна
42

43.

Регуляция дыхания
• на дыхание влияют:
–температура
–боль
–повышение АД (угнетает
дыхательный центр, делая
дыхание редким и глубоким)
Ковенская Ирина Леонидовна
43

44.

Дыхание
• отсутствие дыхания называется
апноэ
• увеличение частоты дыхания
называется тахипноэ
• увеличение глубины дыхания
называется гиперпноэ
Ковенская Ирина Леонидовна
44

45.

Дыхание
• дыхание Биота – ритмичные
глубокие дыхательные движения
чередуются с периодами апноэ
• дыхание Куссмауля – это редкое,
глубокое и шумное дыхание
Ковенская Ирина Леонидовна
45

46.

Дыхание
• дыхание Чейна-Стокса – после
продолжительной паузы (до 1 мин)
сначала появляется бесшумное
поверхностное дыхание,
постепенно становясь глубоким и
шумным, и, достигнув максимума,
снова уходит в продолжительную
паузу
Ковенская Ирина Леонидовна
46

47.

Спирография
• это графический способ
регистрации всех фаз
дыхательного цикла и объемов
воздуха
Ковенская Ирина Леонидовна
47

48.

Спирометрия
• метод измерения объёмов
выдыхаемого воздуха с помощью
прибора спирометра
Ковенская Ирина Леонидовна
48

49.

Легочные объемы
• дыхательный объем (ДО) – это
количество воздуха, которое
человек вдыхает и выдыхает в
состоянии покоя
• в норме для взрослого составляет
500 мл
Ковенская Ирина Леонидовна
49

50.

Легочные объемы
• минутный объем дыхания (МОД) –
объем воздуха, проходящий через
легкие за 1 мин
• МОД = ДО × ЧД
• в состоянии покоя человеку требуется
4–6 л воздуха в минуту, т.е. около 500
л в час, 12000–13000 л в сутки
Ковенская Ирина Леонидовна
50

51.

Мертвое пространство
• это количество воздуха, которое не
достигает альвеол и заполняет
дыхательные пути
• составляет около 150 мл
Ковенская Ирина Леонидовна
51

52.

Легочные объемы
• резервный объем вдоха (РОвд) –
количество воздуха, которое
человек может вдохнуть при
самом сильном максимальном
вдохе после спокойного вдоха, т.е.
сверх дыхательного объёма
• составляет в среднем 1500 - 3000
мл воздуха
Ковенская Ирина Леонидовна
52

53.

Легочные объемы
• резервный объем выдоха (РОвыд) –
количество воздуха, которое человек
может дополнительно выдохнуть
после спокойного выдоха при
максимальном напряжении
дыхательных мышц
• составляет в среднем 1000-1500 мл
воздуха
Ковенская Ирина Леонидовна
53

54.

Легочные объемы
• жизненная емкость легких (ЖЕЛ) –
это количество воздуха, которое
человек может максимально
выдохнуть после самого глубокого
вдоха
• включает в себя ДО + РОвд + РОвыд
(500 + 1500 + 1500)
• в среднем 3500–4500 мл
Ковенская Ирина Леонидовна
54

55.

Легочные объемы
• остаточный объем легких (ООЛ) это количество воздуха,
остающееся в легких после
максимального выдоха
• в среднем равен 1000–1500 мл
Ковенская Ирина Леонидовна
55

56.

Легочные объемы
• общая емкость легких (ОЕЛ) – это
максимальное количество воздуха,
которое может находиться в легких
(объём воздуха в легких после
максимально глубокого вдоха)
• включает в себя ЖЕЛ и ООЛ
• составляет в среднем 4000–9000
мл
Ковенская Ирина Леонидовна
56