5. Воздухоносные пути и их функции. Анатомическое и функциональное мертвое пространство. Легочная и альвеолярная вентиляция. Минутный объем дыхания.
Пути: верхние(наружный нос, полость носа, носоглотка, ротоглотка), нижние(гортань, трахея, бронхи).
Проходя по воздухоносным путям, воздух освобождается от посторонних примесей, согревается, обеззараживается и поступает в респираторный отдел очищенным от пылевых частиц и микроорганизмов=>стерильность альвеолярного пространства.
F: 1) механическая очистка воздуха – (фильтрация воздуха в полости носа, осаждение на слизистой оболочке дыхательных путей и транспорт мерцательным эпителием ингалированных частиц, чиханье и кашель).
2) действие клеточных (фагоцитоз) и гуморальных (лизоцим, интерферон, лактоферрин, иммуноглобулины) факторов неспецифической защиты.
Механическая очистка воздуха. Слизистая носа - за сутки 100—500 мл секрета. Он очищает и увлажняет. Крупные частицы пыли задерживаются волосяным фильтром преддверия полости носа, а мелкие частицы оседают на слизистой благодаря турбулентному движению воздушной струи. Трахеи и бронхи - в сутки 10—100 мл секрета-слой толщиной 5—7 мкм. Регуляция продукции секрета осуществляется парасимп и симп н. Простангландин E1 и гистамин-стимуляторы секреции. Бокаловидные клетки реагируют на мех воздействия.
Эскалация (выведение) секрета осуществляется реснитчатым эпителием трахеи и бронхов. Каждая клетка имеет около 200 ресничек длиной 6 мкм и диаметром 0,2 мкм, которые совершают координированные колебательные движения с частотой 800—1000 в минуту.
Эпителий состоит из дыхательных альвеолоцитов и альвеолярных секреторных клеток (альвеолоцитов I и II типа). Альвеолярные фагоциты-фаг-т пылевые частицы, микроорганизмы, вирусы, компоненты легочного сурфактанта, клетки альв. эпителия и продукты их распада.
Интерферон уменьшает количество вирусов, которые колонизируют клетки, лактоферрин связывает железо, необходимое для жизнедеятельности бактерий=бактериостатическос действие. Лизоцим расщепляет гликозоаминогликаны клеточной оболочки микробов.
На диаметр дыхательных путей влияет:
1)легочный объем
2)тонус бронхиальных мышц 3)секреция слизи и спадение дыхательных путей во время выдоха или их сдавление каким-либо объемным процессом в легких (например, опухолью).
Альвеолярная вентиляция - часть общей вентиляции легких. =ЧД · (ДО-150 мл). Альвеолярная вентиляция непосредственно влияет на содержание О2 и СО2 в альвеолярном воздухе - определяет характер газообмена между кровью и воздухом, заполняющим альвеолы.
Состав воздуха в альвеоле зависит от:
1)величины анатомического мертвого пространства легких
2)физических причин
3)соответствия вентиляции альвеол и перфузии легочных капилляров.
Легочная
вентиляция
где
f-частота
дых, Vt-
дых объем.
Анатомическим мертвым пространством (Vd) называют кондуктивную, или воздухопроводящую, зону легкого, которая не участвует в газообмене (верхние дыхательные пути, трахея, бронхи и терминальные бронхиолы). Его f: нагревает вдыхаемый воздух, задерживает примерно 30% выдыхаемых тепла и воды, что предупреждает высушивание альвеолярно-капиллярной мембраны легких. После прохождения через бронхи 8—12 порядка температура вдыхаемого воздуха достигает 37°С, а влажность — 100%. =150 мл при массе тела 75 кг. Из него воздух не попадает в альвеолы.
На объем анатомического мертвого пространства влияют частота дыхания, которая изменяет время, необходимое для диффузии газов, а также ритмические сокращения сердца и пульсация крупных сосудов, тонус гладких мышц бронхов.
Альвеолярное мертвое пространство - некоторое количество апикальных альвеол вентилируется нормально, но частично или полностью не перфузируется кровью. Может появляться в случае снижения минутного объема крови, уменьшения давления в артериальных сосудах легких, а в патологических состояниях — при анемии, легочной эмболии или эмфиземе. В подобных зонах легких не происходит газообмена.
Функциональное мертвое пространство=анат мерт пр-во+альв мерт пр-во.
Минутный объем дыхания(МОД)=ЧДˣДО. Это общее количество воздуха, которое проходит через легкие за 1 мин. В покое составляет в среднем 8 л*мин.
6. Стадии газопереноса. Физические основы конвекции и диффузии газов. Величины парциальных давлений газов в альвеолах, артериальной и венозной крови. Альвеолы и их функции. Аэрогематический барьер. Факторы, влияющие на диффузию газов через аэрогематический барьер.
В организме газообмен СО2 и СО2 через альвеоларно-капиллярную мембрану происходит с помощью диффузии.
Факторы вляющие на диффузию СО2 и СО2 через аэрогемэтический барьер(АБ): 1)вентиляции дыхательных путей;
2)смешивания и диффузии газов в альвеолярных протоках и альвеолах;
3)смешивания и диффузии газов через АБ, мембрану эритроцитов и плазму альвеолярных капилляров;
4)химической реакции газов с различными компонентами крови;
5)перфузии кровью легочных капилляров.
6)градиент О2 на альвеолярно-калиллярной мембране(60 мм рт. ст).
Диффузия идет в два этапа:
1)перенос газов происходит по концентрационному градиенту через тонкий АБ.
2)связывание газов в крови легочных капилляров, объем которой составляет 80—150 мл, при толщине слоя крови в капиллярах всего 5—8 мкм и скорости кровотока около 0,1 мм* с-1.
После преодоления АБ газы диффундируют через плазму крови в эритроциты.
Закон
Фика:
где М — количество газа, t — время, M/t — скорость диффузии, дР — разница парциального давления газа в двух точках, X-расстояние между этими точками, С — поверхность газообмена, К — коэффициент диффузии, а — коэффициент растворимости газа.
В легких дР является градиентом давлений газа в альвеолах и в крови легочных капилляров. Проницаемость альвеолярно-капиллярной мембраны прямо пропорциональна площади контакта м-у функционирующими альвеолами и капиллярами (С), коэффициентам диффузии и растворимости (К и а).
Альвеола-f-я единица дых системы. Их 300 млн. Площадь капилляров=40—140 м2.
В альвеолах:
рО2=100 мм.рт.ст.
рСО2=40 мм.рт.ст.
рN2=569 мм.рт.ст.
pВодяных паров=47 мм.рт.ст.
В венозной крови:
рО2=40 мм.рт.ст.
рСО2=47 мм.рт.ст.
В артериальной крови:
рО2=100 мм.рт.ст.
рСО2=40 мм.рт.ст.
АБ:эпителий альвеолы, базальная мембрана, эндотелий капилляра, его толщина=0,3—1,2 мкм.
