Биомеханика вдоха и выдоха

Этапы дыхания:

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

    - " легочная вентиляция" - газообмен между внешней средой и альвеолами легких;

    - газообмен между альвеолярным воздухом и кровью лёгочных капилляров.

    2) транспорт О₂ и СО₂ кровью.

    3) тканевое дыхание.

    4) внутриклеточное (митохондриальное).

Аппарат внешнего дыхания:

- воздухоносные пути и альвеолы легких;

- костно-мышечный каркас грудной клетки и плевральная полость;

- малый круг кровообращения;

- нейрогуморальный аппарат.

Зоны дыхания:

1) кондуктивная зона (1-16) - заполнена воздухом который не участвует в газообмене,

2) транзиторная зона (17-21) - обеспечивает транспорт О2,

3) респираторная зона (22-23) - газообмен.

Объем мертвого пространства (анатомическое и альвеолярное) - воздух в 1 и 2 зонах. функции: очищение, согревание или охлаждение, увлажнение атмосферного воздуха.

В здоровом легком некоторое количество апикальных альвеол вентилируется нормально, но частично или полностью не перфузируется кровью - альвеолярное мертвое пространство. В физиол. усл. может появляться в случае снижения МОК,  АД в сосудах легких, а в пат. состояниях — при анемии, легочной эмболии. В подобных зонах легких не происходит газообмена.

Биомеханика вдоха и выдоха:

2 биомеханизма: - поднятие и опускание рёбер; - движение диафрагмы.

Инспираторные мышцы: диафрагма, наружные межрёберные,(+трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные)

Экспираторные мышцы: внутр. межреберные, мышцы живота.

Движения ребер. Во время вдоха верхние отделы грудной клетки расширяются в переднезаднем направлении, нижние - в боковых направлениях. Сокращаясь, наружные межреберные и межхрящевые мышцы в фазу инспирации поднимают ребра, напротив, в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.

Движения диафрагмы. Диафрагма имеет форму купола, обращенного в сторону грудной полости. Во время спокойного вдоха купол диафрагмы опускается на 1,5—2,0 см.

Транспульмональное давление, эластическая тяга легких:

Изменение альвеолярного давления на вдохе и выдохе вызывает движение воздуха из внешней среды в альвеолы и обратно. На вдохе возрастает объем легких. Альвеолярное давление в них уменьшается и в результате этого в легкие входит воздух из внешней среды. Напротив, на выдохе уменьшается объем легких, альвеолярное давление увеличивается, в результате чего альвеолярный воздух выходит во внешнюю среду.

Внутриплевральное давление — давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры. Внутриплевральное давление возникает в результате взаимодействия грудной клетки с тканью легких за счет их эластической тяги. При этом эластическая тяга легких развивает усилие, которое всегда стремится уменьшить объем грудной клетки.

При спокойном дыхании внутриплевральное давление ниже атм. при вдохе - -6мм.рт.ст., при выдохе - -3мм.рт.ст.

Разница между альвеолярным и внутриплевральным давлениями называется транспульмональным давлением. Величина и соотношение с внешним атм. давлением транспульмонального давления, в конечном счете, является основным фактором, вызывающим движение воздуха в воздухоносных путях легких.

Транспульм давление в конце спок. вдоха - 4мм.рт.ст., выдоха - 2мм.рт.ст.

Параметры вентиляции легких:

Минутный объем дыхания (МОД) - кол-во воздуха которое проходит через легкие за 1мин. МОД=ДО*ЧД=8л.

Минутная альвеолярная вентиляция легких (МАВЛ=(ДО-объем мертв.пространства)*ЧД).

Максимальная вентиляция легких — объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин во время максимальных по частоте и глубине дыхательных движений.

Легочные объемы:

Дыхательный объем (ДО ) — объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания. 300-800мл.

Резервный объем вдоха (РОвд) — макс. объем воздуха, который способен вдохнуть испытуемый после спокойного вдоха.  РОвд = 1,5—1,8 л.

Резервный объем выдоха (РОвыд) — макс. объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть с уровня спокойного выдоха. РОвыд=1,0—1,4 л.

Остаточный объем (ОО) — объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. ОО=1,0—1,5 л.

Легочные емкости:

- Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после макс. вдоха. ЖЁЛ=ДО+РОвд+РОвыд.

У мужчин = 3,5—5,0 л и более. Уженщин = 3,0—4,0 л.

- Емкость вдоха (Евд)=ДО+РОвд. Евд= 2,0—2,3 л.  

- Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ=РОвыд+ОО= 1800-2500мл.

- Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха в легких по окончании полного вдоха. ОЕЛ=ОО + ЖЕЛ, ОЕЛ=ФОЕ + Евд. у мужчин=6л, у женщин=5л.

Методы исследования вентиляции легких:

Измерение легочных объемов и емкостей имеет клиническое значение при исследовании функции легких у здоровых лиц и при диагностике заболевания легких человека. Измерение легочных объемов и емкостей обычно производят методами спирометрии, пневмотахометрии с интеграцией показателей, спирографиии

Отрицательное давление в плевральной полости (внутриплевральное) - ниже атмосферного в фазу выдоха на 6-8 см.вод.ст. а в экспирацию - на 4-5 см.вод.ст. Оно обусловлено эластической тягой легких, то есть, их постоянным стремлением спадаться, а также на отрицательное давление влияют активные силы, развиваемые дыхательными мышцами во время дыхательных движений. Расправленные легкие постоянно стремятся уменьшиться в объеме. Это обусловлено напряжением эластических волокон и поверх­ностным натяжением жидкости в альвеолах. Сила поверхностного натяжения тонкого слоя воды на поверхности альвеол всегда направлена на сжатие, и спадение альвеол Если сделать прокол грудной клетки и измерить внутри плевральное давление оно будет ниже атмосферного на 4-5 милм рт ст. Происхождение отрицательного давления в плевральной полости за счет неравномерного роста грудной клетки и легких легочная ткань отстает в росте от грудной клетки и поэтому легкие заполняясь воздухом старается спасьсся в результате эластической тяги и этим самым между париетальным и висцеральным листками образуется плевральная щель давление в которой ниже атмосферного. При повреждении грудной клетки или легких в плевральную полость может поступать воздух. При этом легкое спадается, попадание воздуха в плевральную полость называется пневмотораксом. Пневмоторакс может бать открытым, закрытым, клапанным односторонним и двусторонним двусторонний приводит к летальному исходу (объяснить меры помощи ) иногда роводят пневмоторакс с лечебной целью. При операции на легких применяется искусственная вентиляция легких. Дыхание у новорожденного легкие плода не сделавшего первого вдоха проверяют (объяснить). Легочная вентиляция определяется глубиной и частотой дыха­ния (16-20 в мин.). Легочные объемы.

69.Газообмен в легких и тканях. Парциальное давление газов (СО2, О2) в альвеолярном воздухе и напряжение газов в крои, тканевой жидкости и в клетках.