86. Механика дыхания.Механизм вдоха и выдоха.

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы.

Во время дыхательной паузы воздух не входит и не выходит, т.к давление воздуха в легких = атмосферному давлению.

За то время, пока длится дыхательная пауза, состав альвеолярного воздуха не обновляется, газовый состав крови изменяется . рО2 снижается, а рСО2 увеличивается.

Во время дыхательной паузы имеется сила способствующая растяжению легких -градиент давления.

Ратм = 760

Рпл = -4

Fсп.раст.= Ратм– Рпл= 4 мм Hg

Не смотря на наличие градиента давления на границе легких не растягивается, т.к имеется сила противодействующая растяжению эластическая тяга легких (ЭТЛ).

Fград раст=ЭТЛ

Во время дыхательной паузы эти силы равны.

Если Рпл было = 756 , то теперь 755 мм рт ст

Сила желающая растянуть легкие стала больше силы противодействующей. Ратм – Рпл>ЭТЛ.Объем легких увеличивается

Давление в легких уменьшается, было 760 mmHg, стало 758 mmHg.

Возникает градиент давления между улицей и легкими.

Воздух стад поступать в легкие.

В процессе вдоха давление в плевральной щели уменьшалось с 756 mmHg до 751 mmHg на вершине вдоха, а ЭТЛ возросла. По завершении вдоха мышцы вдоха расслабляются и грудная клетка под влиянием собственного веса, ЭТЛ, сил поверхностного натяжение возвращается к исходному положению.Обмен легких уменьшается. Давление в легких возрастает ( было 758 mmHgстало 762 mmHg)

Возникает градиент давления между улицей и легкими ( на улице 769mmHg)Воздух покидает легкие.

МЕХАНИЗМ ВДОХА.

Вдох обеспечивается сокращением наружных межрёберных мышц и диафрагмы. Межрёберные мышцы приподнимают рёбра одновременно сокращаются диафрагма. Всё это увеличивает объём грудной полости. При этом чем сильнее растягиваются лёгкие, тем ниже падает давление в плевральной полости. Поступление воздуха в лёгкие обусловлено разностью его давлений в лёгких и окружающей среде. Поэтому происходит вдох. В конце вдоха эластическая тяга к грудной клетке начинает противодействовать вдоху.

МЕХАНИЗМ ВЫДОХА.

Акт выдоха начинается с расслабления наружной дыхательной мышцы диафрагмы. Под действием эластических сил лёгких и силы тяжести грудной клетки объём грудной клетки уменьшается. При этом р в плевральной полости повышается. Когда давление воздуха в лёгких становится выше атмосферного он удаляется в окружающую среду. Если выдох глубокий, то к перечисленным силам присоединяется сокращение внутренних межрёберных мышц, мышц живота, что способствует ещё большему уменьшению объёма грудной полости и повышению р в лёгких.

54. Понятие о парциальном давлении и напряжении газов. Определение рО2 и рСо2 в атмосферном и альвеолярном воздухе. Особенности дыхания при повышенном и сниженном атмосферном давлении.

Парциальное давление и напряжение газов

В легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови поступает в легкие. Переход газов из воздуха в жидкость и из жидкости в воздух происходит за счет разницы парциального давления этих газов в воздухе и жидкости. Парциальным давлением называют часть общего давления, которая приходится на долю данного газа в газовой смеси. Чем выше процентное содержание газа в смеси, тем соответственно выше его парциальное давление. Атмосферный воздух, как известно, является смесью газов. Давление атмосферного воздуха 760 мм рт. ст. Парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе составляет 20,94% от 760 мм, т. е. 159 мм; азота - 79,03% от 760 мм, т. е. около 600 мм; углекислого газа в атмосферном воздухе мало - 0,03%, поэтому и парциальное давление его составляет 0,03% от 760 мм - 0,2 мм рт. ст.

Для газов, растворенных в жидкости, употребляют термин "напряжение", соответствующий термину "парциальное давление", применяемому для свободных газов. Напряжение газов выражается в тех же единицах, что и давление (в мм рт. ст.). Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем напряжение этого газа в жидкости, то газ растворяется в жидкости.

Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 100-105 мм рт. ст., а в притекающей к легким крови напряжение кислорода в среднем 60 мм рт. ст., поэтому в легких кислород из альвеолярного воздуха переходит в кровь.

Движение газов происходит по законам диффузии, согласно которым газ распространяется из среды с высоким парциальным давлением в среду с меньшим давлением.

Особенности дыхания при физической нагрузке и при измененном парциальном давлении.В различных условиях среды обитания системы нейрогуморальной регуляции дыхания и кровообращения функционируют в тесном взаимодействии как единая кардиореспираторная система. Особенно четко это проявляется при интенсивной физической нагрузке и в условиях гипоксии - недостаточном снабжении организма кислородом. В процессе жизнедеятельности в организме возникают различные виды гипоксии, имеющие эндогенную и экзогенную природу.

Во время выполнения физической работы мышцам необходимо большое количество кислорода. Потребление 02 и продукция СО2 возрастают при физической нагрузке в среднем в 15 - 20 раз. Обеспечение организма кислородом достигается сочетанным усилением функции дыхания и кровообращения. Уже в начале мышечной работы вентиляция легких быстро увеличивается. В возникновении гиперпноэ в начале физической работы периферические и центральные хеморецепторы как важнейшие чувствительные структуры дыхательного центра еще не участвуют. Уровень вентиляции в этот период регулируется сигналами, поступающими к дыхательному центру главным образом из гипоталамуса, лимбической системы и двигательной зоны коры большого мозга, а также раздражением проприорецепторов работающих мышц. По мере продолжения работы к нейрогенным стимулам присоединяются гуморальные воздействия, вызывающие дополнительный прирост вентиляции. При тяжелой физической работе на уровень вентиляции оказывают влияние также повышение температуры, артериальная двигательная гипоксия и другие лимитирующие факторы.