Лекция 24.

Физиология дыхания 1.

План.

1. Сущность дыхания. Механизм вдоха и выдоха.

2. Возникновение отрицательного давления в окололегочном пространстве. Пневмоторакс, ателектаз.

3. Типы дыхания.

4. Жизненная емкость легких и их вентиляция.

• 1. Сущность дыхания. Механизм вдоха и выдоха.

• Совокупность процессов, обеспечивающих обмен кислородом и углекислым газом между внешней средой и тканями организма, называется дыханием, а совокупность органов, обеспечивающих дыхание, — системой органов дыхания.

• Виды дыхания:

• Клеточное – у одноклеточных через всю поверхность клетки.

• Кожное – у многоклеточных организмов (черви) через всю поверхность тела.

• Трахейное – у насекомых через специальные трахеи, проходящие вдоль боковой поверхности тела.

• Жаберное – у рыб через жабры.

• Легочное – у земноводных через легкие.

• У млекопитающих через специализированные органы дыхания: носоглотка, гортань, трахея, бронхи, легкие, а также участвуют грудная клетка, диафрагма и группа мышц: инспираторы и экспираторы.

• Легкие (0,6-1,4% массы тела) – парные органы, имеют доли (правое – 3, левое – 2), делящиеся на дольки (в каждой по 12-20 ацинусов), бронхи разветвляются на бронхиолы, заканчиваются альвеолами.

• Морфологическая и функциональная единица легкого - ацинус (лат. acinus — виноградная ягода) - разветвление респираторной бронхиолы на альвеолярные ходы, заканчивающиеся 400-600 альвеолярными мешочками.

• Альвеолы заполнены воздухом и не спадаются благодаря присутствию на их стенках поверхностно-активных веществ - сурфактантов (фосфолипопротеины или липополисахариды).

• Этапы дыхания:

• а) легочная вентиляция - газообмен между легкими и внешней средой;

• б) обмен газов в легких между альвеолярным воздухом и капиллярами малого круга кровообращения;

• в) транспорт О2 и СО2 кровью;

• г) обмен газов между кровью капилляров большого круга кровообращения и тканевой жидкостью;

• д) внутриклеточное дыхание — многоступенчатый ферментативный процесс окисления субстратов в клетках.

• Основной физический процесс, который обеспечивает перемещение О2 из внешней среды к клеткам и СО2 в обратном направлении, — это диффузия, т. е. движение газа в виде растворенного вещества по градиентам концентрации.

• Вдох – инспирация.

• Движение воздуха в легкие и из легких в окружающую среду обусловлено изменением давления внутри легких. Когда легкие расширяются, давление в них становится ниже атмосферного (на 5-8 мм рт. ст.) и воздух насасывается в легкие. Сами легкие не имеют мышечной ткани. Изменение объема легких зависит от изменения объема грудной клетки, т.е. легкие пассивно следуют за изменениями грудной клетки. При вдохе грудная клетка расширяется в вертикальном, сагиттальном и фронтальном направлениях. При сокращении мышц–инспираторов (вдыхатели) - наружные межреберные и диафрагмы, ребра поднимаются вверх, при этом расширяется грудная клетка. Диафрагма принимает конусообразную форму. Все это способствует снижению давления в легких и засасыванию воздуха. Толщина альвеол мала, поэтому газы легко диффундируют через стенку альвеол.

• Выдох – экспирация.

• При выдохе расслабляются мышцы-инспираторы и грудная клетка в силу своей тяжести и эластичности реберных хрящей возвращается в исходное положение. Диафрагма расслабляется, куполоообразной формы. Таким образом, в покое выдох происходит пассивно, вследствие окончания вдоха.

• При форсированном дыхании выдох становится активным - усиливается за счет сокращения мышц-экспираторов (выдыхателей) - внутренние межреберные мышцы, мышцы живота — наружные и внутренние косые, поперечные и прямые брюшные, дорсальный зубчатый выдыхатель. Повышается давление в брюшной полости, что выталкивает диафрагму в грудную полость, ребра опускаются, приближаются друг к другу, что уменьшает объем грудной клетки.

• Когда легкие спадаются, воздух выжимается, давление в них становится выше атмосферного (на 3-4 мм рт. ст.).