Физиология дыхания.

1. Общая характеристика процесса дыхания.

2. Дыхательный акт.

2.1. Отрицательное давление плевральной полости.

2.2. Механизм вдоха и выдоха.

2.3. Паттерны дыхания.

2.4. Характеристика легочной вентиляции.

3. Газообмен в легких

4. Транспорт газов кровью

4.1. Транспорт кислорода

4.2. Транспорт двуокиси углерода.

5. Транспорт кислорода и углекислого газа в тканях.

6. Регуляция дыхания.

1. Общая характеристика процесса дыхания.

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование кислорода в биологическом окислении и удаление из него углекислого газа. Это позволяет организму поддерживать дыхательный гомеостаз — состояние, характеризующееся оп­тимальным для жизнедеятельности относительным постоянством газового состава крови и тканей.

Само по себе поступление кислорода в организм и удаление из него двуокиси углерода еще не может обеспечить поддержания оптимального для метаболизма тканевого обмена. Постоянно меняющиеся режимы дея­тельности организма (мышечная деятельность, эмоциональные реакции и др.), а также изменяющиеся состав атмосферного воздуха, атмосферное давление и т. д. требуют от организма способности под­держивать кислородно-углекислотный баланс организма в различных условиях и восполнять возникаю­щую газовую потребность

Дыхание осуществляется в несколько стадий.

Первая стадия — легочное, или внешнее, дыхание — связана с поступ­лением и удалением воздуха из легких, т.е. со вдохом (инспирацией) и выдохом (экспирацией). Во время вдоха в легкие поступает насыщенный кислородом атмосферный воздух, при выдохе в атмосферу возвращается воздух, обед­ненный кислородом и обогащенный двуокисью углерода.

Вторая стадия — газообмен в легких между альвеолярным воздухом и легочными капиллярами.

Третья стадия — транспорт газов кровью: кислород — из легких к тка­ням, двуокись углерода — из тканей в легкие.

Четвертая стадия — тканевое (внутреннее) дыхание — метаболические процессы утилизации кислорода клетками и образование двуокиси углерода. Эта стадия изучается в курсах биохимии и молекулярной биологии.

2. Дыхательный акт.

2.1. Отрицательное давление плевральной полости.

С момента рождения каждого млекопитающего легкие всегда находятся в более или менее растянутом состоянии. Это объясняется отрицательным давлением в полностью изолированной от атмо­сферного воздуха плевральной полости, окружающей легкие (на 3—4 мм рт.ст. ниже атмосферного). Растянутые легкие стремят­ся сжаться благодаря собственной эластической тяге и поверхностному натя­жению в альвеолах. Эластическая тяга обусловлена свойствами тканей легких и грудной клетки. Поверхностное натяжение в альвеолах формируется покрывающими их изнутри жидкостями, оно существенно снижается поверхностно-активными веществами – сурфактантами. Если бы этого не происходило, то при уменьшении объема альвеол поверхност­ное натяжение в них оказалось бы столь большим, что они полностью спа­дались бы.

Вместе с тем в спавшемся состоянии легкие находятся только у плода до рождения и первого вдоха, а также в случае, если в плевральную полость войдет воздух или газ, - наступает пневматоракс. При одностороннем пневмотораксе дыхание только одним легким на неповрежденной стороне может обеспечить дыхательную потребность при отсутствии физической нагрузки. Двусторонний пневмоторакс делает не­возможным естественное дыхание, в этом случае единственным способом сохранения жизни является искусственное дыхание.

Благодаря наличию отрицательного давления в плевральной полости в обычных условиях спадания легких не происходит.