Лекція №11. Легеневе та тканинне дихання.

Дихання – це процес обміну між легенями і навколишнім середовищем, який включає в себе:

• Обмін повітря між атмосферним і альвеолярним простором – вентиляція легень;

• Обмін газів між альвеолярним простором і кров’ю;

• Транспорт газів кров’ю;

• Обмін газів між кров’ю та тканинами (дифузія газів на рівні тканин);

• Споживання тканинами кисню на окисні процеси.

Механізм дихання.

Дихання забезпечується ритмічними рухами грудної клітки. Вдих відбувається в основному за рахунок м'язів діафрагми і зовнішніх міжреберних м'язів. Під час вдиху діафрагма займає куполоподібне положення. При видиху грудна клітка спадається за рахунок кінетичної енергії, що накопичилась під час вдиху. Діафрагма під час видиху займає конусоподібне положення. При максимальному (форсованому) видиху в роботу включаються внутрішні міжреберні м'язи-екпіратори. При вдиху розширення грудної клітки відбувається за рахунок опущення грудної кістки. Легені не можуть рухатися активно, бо в них немає м'язових елементів. Вони рухаються пасивно за рахунок того, що знаходяться в герметично закритій порожнині. Газообмін відбувається під час вдиху, а також видиху. Після народження легені розширюються і знаходяться в стані незначного розширення. При першому вдиху головки ребер заходять в суглобові ямки хребців і при видиху не повертаються назад. В плевральній порожнині має місце тиск, який на 15-20 мм рт ст. нижче при вдиху. Негативний тиск в плевральній порожнині утворюється за рахунок: 1) невідповідності росту грудної клітки і росту легень, легені ростуть повільніше; 2) легеневої тяги – сили, що намагається повернути легені в стан ателектазу; 3) першого вдиху.

Пневмоторакс – це сполучення плевральної порожнини з атмосферним повітрям. Якщо пневмоторакс однобічний, то функцію бере на себе інша частина легень, а якщо двобічний – зупинка легень.

Типи дихання:

1. Діафрагмальний (черевний)

2. Грудний (костальний) – за рахунок міжреберних м'язів

3. Змішаний – грудо-діафрагмальний.

Об’єми повітря:

1. Дихальний – це той об’єм, який вдихається або видихається при нормальному вдиху або видиху. У людей – 0,5 л, у коней – 6 л.

2. Резервний – той, який можна видихнути після нормального видиху.

3. Додатковий – той, який можна вдихнути після нормального вдиху.

Всі ці об’єми становлять життєву ємність легень. У людини в середньому становить 3,5 л. розрізняють залишкове повітря – це те,, що залишилось в легенях навіть після максимального видиху (у людини – 1 л.). життєва ємність з залишковим повітрям становить загальну ємність легень (у людини – 4,5 л.).

Обмін газів між альвеолярним повітрям та кров’ю.

Дихальне повітря – це атмосферне повітря, яке складається з 3-х газів: кисню, СО₂, азоту. Процентне співвідношення цих газів в повітрі обумовлює їх парціальний тиск – це тиск молекул окремо взятого газу на стінки судин. Азот практично не бере участі в газообміні і його кількість у вдихуваному і видихуваному повітрі постійна.

Вміст кисню у вдихуваному повітрі становить 21% - 160 мм рт ст., СО₂ – 0,03% - 0,23 мм рт ст., азоту – 78% - 600 мм рт ст. у видихуваному повітрі кількість О₂ – 16,4%, СО₂ – 4,1%. Альвеолярне повітря містить О₂ – 14,5%, СО₂ – 4,2%.

Обмін кисню і СО₂ між альвеолярним повітрям та кров’ю легеневих капілярів відбувається шляхом дифузії, за рахунок різниці парціальних тисків. Дифузія СО₂ відбувається у 20-30 разів легше, ніж кисню, тому незначна різниця СО₂ в альвеолярному повітрі і венозній крові достатня для дифузії. Швидкість обміну обох газів залежить від швидкості кровообігу в капілярах легень та тривалості перебування вдихуваного повітря в альвеолах. Якщо йдеться про гази у рідинах (кров), то замість парціального тиску вживається вираз напруження газів – це сила з якою молекули розчиненого газу намагаються вийти з рідини.