1. Механика легочной вентиляции. Дыхательные мышцы. Силы, обеспечивающие движение воздуха в легкие и из них. Величины альвеолярного давления на вдохе и выдохе. Функции воздухоносных путей.

Дыхание — f, обеспечивающая газообмен между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями.

Стадии:

1) внешнее дыхание - обмен О₂ и СО₂ между внешней средой и кровью легочных капилляров:

а) м-у вн ср и альвеолами легких (легочная вентиляция)

6) м-у альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров

2) транспорт О₂ и СО₂ кровью

3) обмен О₂ и СО₂ м-у кровью и # организма

4) тканевое дыхание.

Транспорт О₂ и СО₂ в воздухоносных путях, легких и в системе кровообращения, осуществляется конвекционно, а между альвеолярным воздухом и кровью, м-у кровью и # тканей осуществляется путем диффузии.

ЧД=12-18/мин.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и легких.

Легочную вентиляцию обеспечивают дыхательные движения(дд).

В дд участвуют:

1) дыхательные пути (растяжимыми, сжимаемыми, создают поток воздуха, особенно в цент. зоне)

2) легочная ткань(эластична и растяжима)

3) грудная клетка(состоит из пассивной костно-хрящевой основы, которая объединена соед.тк. связками и дых. мышцами).

Биомеханизмы, которые изменяют объем грудной клетки:

1)поднятие и опускание ребер

2)движения купола диафрагмы

Они осуществляются дых. мышцами.

Дых. мышцы:

1)инспираторные: диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы(поднимают ребра), вспомогательные: трапециевидные, передние лестничные(поднимают два верхних ребра) и грудино-ключично-сосцевидные мышцы(поднимают грудину и ↑сагиттальный диаметр грудной клетки. Включаются в дыхание при легочной вентиляции свыше 50 л*мин^-1 или придыхательной недостаточности), крылья носа.

2)экспираторные: внутренние межреберные(опускают ребра), мышцы брюшной стенки

Движения ребер. Ребро способно вращаться вокруг оси, проходящей через две точки подвижного соединения с телом и поперечным отростком соответствующего позвонка. Во время вдоха верхние отделы грудной клетки расширяются преимущественно в переднезаднем направлении. Нижние отделы грудной клетки больше расширяются в боковых направлениях.

Движения диафрагмы. Обеспечивает 70—80% вентиляции легких. Форма-купол, обращенный в сторону грудной полости. Во время спокойного вдоха купол диафрагмы опускается на 1,5—2,0см, а периферическая мышечная часть несколько отходит от внутренней поверхности грудной клетки, поднимая при этом в боковых направлениях нижние три ребра. Во время глубокого дыхания купол может смещаться до 10 см. При вертикальном смещении диафрагмы изменение дыхательного объема составляет в среднем 350 мл-см^-1. Если диафрагма парализована, то во время вдоха ее купол смещается вверх, возникает парадоксальное движение диафрагмы.

В первую половину выдоха (постинспираторную фазу) в диафрагме ↓ сила сокращения мышечных волокон-купол поднимается вверх из-за эластической тяги легких и ↑внутрибрюшного давления, которое в экспирацию могут создавать мышцы живота.

Силы, обеспечивающие движение воздуха в легкие и из них: дых мышцы, дых пути, лег тк, альв-е, атмосф-е, внутриплевральное, транспуль-е давления и их соотношения.

Величины альвеолярного давления. Альвеолярное давление — давление внутри легочных аль­веол. На выдох= -1см.вод.ст, на вдохе= +1см.вод.ст.

Функции воздухоносных путей: согревание, очищение, обеззараживание.

2. Давление в дыхательном аппарате: альвеолярное, внутриплевральное, транспульмональное. Плевральное давление и его роль в процессе дыхания. Изменения плеврального давления во время вдоха и выдоха. Пневмоторакс.

Колебания давления в легких, вызывающие движение воздуха: Альвеолярное давление — давление внутри легочных альвеол. Во время задержки дыхания при открытых верхних дыхательных путях давление во всех отделах легких равно атмосферному. Перенос О₂ и СО₂ между внешней средой и альвеолами легких происходит только при появлении разницы давлений между этими воздушными средами. Изменение объема грудной # во время вдоха и выдоха=> колебания альвеолярного (внутрилегочного) давления=> движение воздуха из внешней среды в альвеолы и обратно.

Закон Бойля—Мариотта: на вдохе ↑ объем легких=>альвеолярное давление ↓=> в легкие входит воздух из внешней среды. На выдохе ↓ объем легких=>альвеолярное давление ↑=>альвеолярный воздух выходит во внешнюю среду.

Выше внутри плеврального и относительно барометрического давления является положительным на выдохе и отрицательным на вдохе.

Внутриплевральное давление — давление в герметично замкнутой плевральной полости м-у висцеральными и париетальными листками плевры. В норме отрицательное относительно атмос-о (ниже в инспирацию на 6—8 см вод. ст., а в экспирацию на 4—5 см вод. ст.)

= давление атмосферное - эластическая тяга лёгких=760 мм рт. ст. - 9 мм рт. ст. = 751 мм рт. ст.(на вдохе), =760 мм рт. ст. - 6 мм рт. ст. = 754 мм рт. ст.(на выдохе).

Возникает и поддерживается:

1)взаимодействием грудной клетки с тканью легких за счет их эластической тяги (эластическая тяга стремится ↓ объем грудной клетки).

2)действием дых. мышц во время движения.

3)процессами фильтрации и всасывания внутри плевральной жидкости висцеральной и париетальной плеврами.

4)сила поверхностного натяжения альвеол; 

5)тонус мелких бронхов.

Может быть измерено манометром, соединенным с плевральной полостью полой иглой или измеряют давление в нижней части пищевода с помощью специального катетера, который имеет на конце эластичный баллон. Катетер проводят в пищевод через носовой ход. Давление в пищеводе примерно соответствует внутри плевральному, поскольку пищевод расположен в грудной полости, изменения давления в которой передаются через стенки пищевода.

В апикальных частях легких на 6—8 см вод. ст. ниже, чем в базальных(вертикальный градиент).

Всегда ниже альвеолярного и всегда отрицательное в инспирацию. В экспирацию отрицательное, положительное или равно нулю в зависимости от форсированности выдоха.

Транспульмональным давление(ТД)-разница м-у альвеолярным и внутри плевральным давлениями. В области контакта легкого с диафрагмой ТД называется трансдиафрагмальным.

Основной фактор, вызывающий движение воздуха в воздухоносных путях легких - величина и соотношение ТД с внешним атмосферным давлением.

Пневмоторакс - сообщение плевральной полости с внешней средой в результате нарушения герметичности грудной клетки. Выравниваются внутриплевральное и атм. давления=>спадение легкого и нарушение его вентиляции.

Вдох: активация центра вдоха→актив дых мышц→расширение грудной#→↑эласт тяги легких→↓внутриплеврального давления→↑транспольмональное давл→↑объем легких→↓альв давление→↑Ратм-Ральв→↑поток воздуха в альвеолы→↑альв давление.