Система дихання, зовнішнє дихання. Дифузія і транспорт газів кров’ю

1. СИСТЕМА ДИХАННЯ, ЗОВНІШНЄ ДИХАННЯ. ДИФУЗІЯ І ТРАНСПОРТ ГАЗІВ КРОВ’Ю.

Факультет здоров’я, фізичного
виховання та туризму НУФВC України
Доцент кафедри медико-біологичних
дисциплін Бєлікова М.В.

2. ВИЗНАЧЕННЯ СИСТЕМИ ДИХАННЯ

• Це комплекс органів і механізмів
регуляції, які спрямовані на
забеспечення киснєм
органів і тканин у
відповідності до їх
функціонального
навантаження

3. ЕТАПИ ДИХАННЯ

Зовнішнє дихання
Дифузія газів у легенях
Транспорт газів кров’ю
Дифузія газів між кров’ю і
тканинами
• Внутришньо клітинне дихання

4. ЗОВНІШНЄ ДИХАННЯ

Це обмін газами
між альвеолами
легень і
атмосферним
повітрям.
Відбувається
завдяки
анатомічній системі
дихання.

5. ДИХАЛЬНІ М’ЯЗИ

М’ЯЗИ ВДИХУ
М’ЯЗИ ВИДИХУ
• Основні :
• М’язи форсованого
видиху
Діафрагма,
(допоміжні):
Зовнішні межреберні.
внутрішні
Мязи форсованого
межреберні;
вдиху (допоміжні):
м’язи черевного
Мязи спини, шиї,
преса
плечового пояса

6. СУРФАКТАНТ

• Це речовина ліпо протеїдної природи, яка
складається із фосфоліпідів і білків. Білки
сурфактанта поділяються на гідрофільні, які
притягують воду SP-А і SP-D і гідрофобні ,
які воду відштовхують SP-В і SP-С.
Утворюються сурфактанти в клітинах
альвеол легень – альвеолоцитах ІІ порядка.
• Ці клітини спроможні до мітозу і
поновлюють епітеліальний склад альвеол

7. ФУНКЦІЇ СУРФАКТАНТУ

• Протистоять спадінню
легеневої тканини;
• Попереджують
перерозтягнення і
розрив альвеол;
• Сприяють
випаровуванню рідини;
• Очищують альвеоли;
• Сприяють місцевому
імунітету альвеол і
дихальних шляхів.

8. ВНУТРІШНЬОПЛЕВРАЛЬНИЙ ТИСК

• Вісцеральний листок плеври прилягає до
легень,
• Парієтальний листок плеври прилягає до
внутришньої поверхні стінки грудної
порожнини,
• В області середостіння листки зростаються,
• Утворюються дві плевральні порожнини –
права і ліва, у кожній з яких міститься 20 мл
плевральної речовини,
• Тиск речовини у плевральній порожнині на 7-8
см.в.ст. нижче за атмосферний.

9. ДИНИМИКА ВНУТРИШНЬО ПЛЕВРАЛЬНОГО ТИСКУ ПРОТЯГОМ ДИХАЛЬНОГО ЦИКЛУ

• При вдиху тиск у плевральній порожнині
понижується, тобто стає більш від’ємним,
• При видиху внутришньо плевральний тиск
підвищується, тобто стає менш від’ємним

10. БІОМЕХАНІКА ВДИХУ

• Діафрагма опускається і
• Механника вдоха
збільшує вертикальний
розмір грудної клітини,
• Зовнішні міжреберні м’язи
піднімають ребра і
розвертають їх назовні,
збільшуючи горизонтальний
розмір грудної клітини,
• вісцеральний листок плеври
рухається за грудною
клітиною і розтягує легені,
• Повітря прямує до легень
через воздухоносні шляхи

11. МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ

• Спирометрія –
вимірювання
показників
зовнішнього дихання
за допомогою
спірометра
• Спірографія – графічна
реєстрація показників
зовнішнього дихання
за допомогою
закритого контура
дихання

12. СПІРОГРАМА

• Відображає функцію зовнішнього дихання

13. ПОКАЗНИКИ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ

• Загальна ємкість легень –
• СТАТИЧНІ –
всі об’єми легень разом;
реєструються протягом
• Життєва ємкість легень –
одного дихального
сума ДО + РОВд + РОВид;
циклу:
• Ємкість вдиху – сума ДО +
• ДО – дихальний об’єм;
РОВд;
• РОВд – резервний об’єм
• Ємкість видиху – сума ДО +
вдиху;
РОВид;
• РОВид – резервний об’єм
• Функціональна залишкова
видиху;
ємкість - сума ЗО + РОВид.
• ЗО – залишковий об’єм;
• МП – об’єм повітря, який не
залучається до газообміну

14. ДИНАМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ

• Реєструються протягом хвилини:
• ХОД – хвилинний об’м дихання: ДО х
ЧД;
• ХАВ – хвилинна альвеолярна
вентиляція: (ДО – МП) х ЧД;
• МВЛ – максимальна вентиляція
легень: ДО макс х ЧД макс ;
• РД – резерв дихання: МВЛ - ХОД

15. МЕРТВИЙ ПРОСТІР

АНАТОМІЧНИЙ
ФІЗІОЛОГІЧНИЙ
• Становить 150 мл • Складається з
альвеол, які
у дорослої
тимчасово не
людини і
вентилюються та не
відповідає об’єму
перфузируются і
дихальних шляхів
тому не беруть
участь в газообміні

16. ФУНКЦІЇ МЕРТВОГО ПРОСТІРУ

• Кондиціонують повітря (зволожують
зігрівають, очищують);
• Містять рецептори, які оцінюють якості
повітря, температуру, швидкість руху
повітря;
• Сприяють захісним рефлекса дихальної
системи – кашлю, чиханню, блювоті;
• Містять резервний об’єм повітря;
• Проводять повітря до легень.

17. ЕФФЕКТИВНІ ПОКАЗНИКИ ЗОВНІШНЬОГО ДИХАННЯ

• КВЛ – коефіцієнт
вентиляції легень,
який показує, яка
частина
альвеолярного
повітря обмінюється
за один вдих:
ВЛ = (ДО - МП) х ЧД
• ХАВ – хвилинна
альвеолярна
вентиляція показує,
скільки повітря
надходить до
альвеол за одну
хвилину:
ХАВ = (ДО – МП) х ЧД

18. СПІВВІДНОШЕННЯ ВЕНТИЛЯЦІЇ І КРОВОТОКУ ЛЕГЕНЬ

• Хвилинний об’єм кровотоку легень дорівнює
об’ємному кровотоку у великому колі і становить
у спокою 4 - 5 л за хвилину.
• Хвилинна альвеолярна вентиляція становить у
спокою 3,5 – 4 л за хвилину.
• Співвідношення ХАВ до ХОК дорівнює в нормі
0,8 – 1, але не є рівномірним по всій площині
легень. Верхівки легень мають більший кровоток
і маленьку вентиляцію, а базальні сегменти
легень навпаки добре вентилюються, але скудно
кровопостачаються.

19. ДИФУЗІЯ ГАЗІВ У ЛЕГЕНЯХ

• Залежить від градієнта парціального тиску
газу по обидві сторони мембрани ∆Р, від
площини дифузійної поверхні S, від товщини
дифузійної мембрани d, від якості газу і
проникних властивостей мембрани, які
закладені в коефіцієнт дифузії k. Коефіцієнт
дифузії враховує також зміни розчинності газу
у рідині при змінах температури газу і рідини.
V = ΔP х S х K / d

20. ДИФУЗІЙНА ЗДАТНІСТЬ ЛЕГЕНЬ

• Це об’єм кисню, який проходить за 1 хвилину
через площину альвеол в 1 см2 при градієнті
парциального тиску в 1 мм.рт.ст.
• Дифузійна здатність легень свідчить про
проникність альвеоло• капілярної мембрани
• для кисню.
• Слід враховувати,
• проникність для вуглекислого
• газу в 30 разів більша,
• а чадного газу – в 300 раз
• більша, ніж для кисню.

21. ВМІСТ ДИХАЛЬНИХ ГАЗІВ

Вміст кисню
Вміст
вуглекислого газу
Альвеолярне
повітря
21 %
(160 мм.рт.ст)
14 %
(102 мм.рт.ст)
0,03 %
(0,228 мм.рт.ст)
5%
(40 мм.рт.ст)
Артеріальна кров
96 мм.рт.ст
40 мм.рт.ст.
Венозна кров
40 мм.рт.ст.
46 мм.рт.ст.
Видихальне повітря
16 %
(120 мм.рт.ст.)
4%
(30 мм.рт.ст)
Атмосферне
повітря

22. ФОРМИ ТРАНСПОРТА ГАЗІВ КРОВ’Ю

• КИСЕНЬ
• Оксигемоглобін
• Розчинений в плазмі
крові до 0,3 %.
• ВУГЛЕКИСЛИЙ
ГАЗ
• Карбогемоглобін
• Розчинений в плазмі
крові
• В складі солей
бікарбонатної
буферної системи
• Зв’язаний з білками
плазми крові

23. КИСНЕВА ЄМКІСТЬ КРОВІ

• Це вміст кисню в 1 літрі крові при
максимальному насиченні гемоглобіну
киснем. Норма становить 180 – 220 мл / л
крові.
• Константа Гюфнера: 1 г гемоглобіна
приєдную 1,34 мл кисню.

24. КРИВА ДИСОЦІАЦІЇ ОКСИГЕМОГЛОБІНУ

• Відображає кількість оксигемоглобіну в крові в
залежності від парціального тиску кисню на зовні
відносно еритроцітів.
• Зареєстрована в умовах
• артеріальної крові:
• Рсо2 – 40 мм.рт.ст.,
• рН – 7,4,
• Температура –
• 37градусів за Цельсиєм.
Крива дисоціації оксигемоглобіну та вплив на дисоціацію оксигемоглобіну
рСО2, рН, 2,3-ДФГ, температури, фетального гемоглобіну (hemoglobin F)
% HbO2
температу ра
2,3-ДФГ
температу ра
2,3-ДФГ
рО2 мм рт.ст

25. ЗCУB КРИВОЇ ДИСОЦІАЦІЇ

• Вправо - виникає
• Вліво – виникає за
досить часто за умов:
протилежних умов:
↑температури тіла,
↓ температури тіла,
↓рН,
↑ рН,
↑СО2 в плазмі крові
↓ СО2 в плазмі
Вказує на зменшення
крові
спорідненості
Вказує на збільшення
гемоглобіну до
спорідненості
кисню.
гемоглобіну до
кисню.

26. МІОГЛОБІН

• Споріднений до кисню білок мязової тканини не
має чотиромірної структури. Його спорідненість
до кисню значно вища за гемоглобін. Тому
міоглобін залишається внутришньо клітиним
резервом кисню навіть при фізичній праці і
віддає кисень до дихальних циклів у
мітохондріях тільки за умов глибокої робочої
гіпоксії.

27. РОЛЬ ЕРИТРОЦИТІВ В ТРАНСПОРТІ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

• Вуглекислий газ із тканин надходить до еритроцита,
• Фермент карбоангідраза в еритроциті пов’язує СО2 з водою і
утворює вугільну кислоту,
• Вугільна кислота дисоціює під впливом карбоангідрази до Н+ і
НСО 3-,
• Іони водню зв’язуються з
буферами еритроцита,
• НСО3- виходить з клітини
за електростатичним
градієнтом за іонами
натрію, які викачуються.

28. ПРОДОЛЖЕНИЕ СЛЕДУЕТ!

• ДО ВСТРЕЧИ ЧЕРЕЗ НЕДЕЛЮ!