1) Дыхание - это совокупность процессов, благодаря которым организм потребляет кислород из окружающей среды и выделяет углекислый газ.

Этапы дыхания:

1. Внешнее дыхание /вентиляция легких/ - обмен газов между атмосферным воздухом и альвеолярным, легочная вентиляция.

2. Диффузия газов в легких - обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью в капиллярах легких.

3. Транспорт газов кровью - этот этап осуществляется за счет деятельности сердечно-сосудистой системы, в результате чего кислород доставляется к тканям, а углекислый газ - к легким.

4. Диффузия газов в тканях - обмен газов между кровью и тканями.

5. Тканевое дыхание - окислительно-восстановительные реакции, протекающие с потреблением кислорода и выделением углекислого газа.

Первые 4 этапа изучает физиология, последний, 5-ый - биохимия.

Обеспечение тканей О₂ и удаление из организма СО₂ зависит от четырех процессов:

1.Вентиляция легких

2.Диффузия газов в альвеолы и ткани из крови и в кровь.

3.Перфузия легких кровью /интенсивность кровотока в легких/.

4.Перфузия тканей кровью

Внешнее дыхание

В обеспечении вентиляции легких участвуют:

1) воздухоносные пути, обладают небольшой растяжимостью и сжимаемостью, формируют поток воздуха,

2) легочная ткань, обладает высокой растяжимостью и эластичностью/ способность принимать исходное положение после прекращения деформирующей (растягивающей) силы,

3) грудная клетка, пассивная костно–хрящевая основа, ригидная к внешним воздействиям, объединенная в целое связками и дыхательными мышцами, снизу – подвижная диафрагма.

Воздухоносные пути.

Верхняя часть воздухоносных путей представлена полостью носа и носоглотки.

В легких воздухоносные пути (ВП) рассматриваются как ряд дихотомических трубок. В легком человека насчитывают 23 генерации бронхиального дерева.

Первые 16 относятся к проводящей зоне трахеобронхиального дерева,остальные 7– транзиторной и респираторной зоне.

Общая площадь поперечного сечения воздухоносных путей и их объем постепенно увеличиваются.

Функции воздухоносных путей.

1.Кондиционирование воздуха.

2.Проведение потока воздуха.

3.Иммунная защита.

1. Кондиционирование воздуха.

Полость носа и носоглотки.

Посторонние частицы более 10-15 мкм задерживаются волосами преддверия носа и слизистой носовых ходов и носоглотки. Здесь происходит эффективное согревание воздуха за счет хорошего кровоснабжения слизистых оболочек, а так же увлажнение воздуха.

Трахея, бронхи.

Происходит дальнейшее увлажнение воздуха. На слизистой этих образований осаждаются частицы менее 10 мкм.

Трахея и бронхи имеют механизм самоочищения - мукоцилиарный транспорт. Он обеспечивается мерцательными ресничками, которые скоординированно, однонаправленно перемещают слизь в сторону входных/выходных ворот дыхательной системы.

Бронхиолы и альвеолы.

Очищение потока осуществляется альвеолярными макрофагами, клетками Клара, сурфактантом.

Альвеолярные макрофаги.

фагоцитируют погибшие клетки, микроорганизмы, мелкие пылевые частицы, мигрируют вверх по ВП.

Клетки Клара.

Участвуют в инактивации токсинов, за счет цитохрома Р450, и в образовании сурфактанта.

Сурфактант.

-предотвращает контакт эндотелия альвеол с инородными частицами, микробами;

-обволакивает чужеродные частицы;

-опсонизирует микробные антигены.

2. Проведение потока воздуха.

Воздухоносные пути (ВП) не спадаются. Их просвет постоянно изменяется в соответствии с ситуацией и это вызывает изменение потока проходящего по ним воздуха.

Поток воздуха, идущий по трахее, имеет ламинарный характер, в районе бифуркации трахеи возникают в норме признаки турбулентности. Характер потока в нижележащих отделах, особенно в местах разветвления, можно охарактеризовать как промежуточный. Тип потока воздуха в различных частях ВП зависит от скорости движения воздуха.

3. Иммунная защита.

В собственном слое слизистой оболочки в значительном количестве имеются различные иммунокомпетентные клетки.

На поверхность слизистой дыхательных путей выделяется секреторный IgA, который препятствует прикреплению чужеродного антигена к слизистой, нейтрализует некоторые антигены.

При проникновении антигена возникает двухфазный иммунный ответ, направленный на нейтрализацию и элиминацию антигена.

Взаимодействие грудной клетки и легких.

Грудная клетка и легкие разделены плевральной полостью, которая представляет собой герметичную щель, содержащую небольшое количество жидкости (5 мл). Объем грудной клетки больше, чем объем легких. Поэтому легкие все время растянуты.

Степень растяжения легких определяется транспульмональным давлением.

Транспульмональное давление это разница между давлением в легких (альвеолах) и плевральной полости. В области диафрагмы это давление обозначается как трансдиафрагмальное.

При этом в легких постоянно действует сила, стягивающая их, которая получила название «эластическая тяга легких».

Эластическая тяга легких зависит не только от эластичности легких, но, в значительной степени, и от силы поверхностного натяжения жидкости (слизи), покрывающей альвеолы.

Жидкость покрывает огромную поверхность альвеол и за счет силы поверхностного натяжения как бы стягивает их.

Сила поверхностного натяжения альвеол уменьшается за счет вырабатываемого в легких сурфактанта, который в 6 раз снижает поверхностное натяжение в альвеолах.

Это позволяет альвеолам находиться в расправленном состоянии и не спадаться при выдохе.

Эластичная тяга легких создает отрицательное давление в плевральной полости. При выдохе оно равно - 6 мм.рт.ст. На вдохе - 10 мм.рт.ст.

Увеличение отрицательного давления в плевральной полости является не причиной, а следствием расширения легких.

При вдохе париетальный листок плевры следует за расширяющейся грудной клеткой, тянет за собой висцеральный листок, тот растягивает ткань легкого, что приводит к увеличению объема легких.

Возникает разница давлений между окружающей средой и легкими (трансреспираторное давление).

Эта разница давлений и заставляет войти порцию воздуха через воздухоносные пути в легкие.