Учебник ПВМ - 2013

C.Гепатит

D.Цирроз печени

E.Панкреатит

15.Больная 37 лет, выше среднего роста, масса тела снижена. Экзофтальм, блеск глаз и редкое мигание; на лице выражение «испуга», «страха». Кожные покровы смуглые и влажные. О каком заболевании можно думать?

A.Гипотиреоз

B.Тиреотоксикоз

C.Акромегалия

D.Лимфогранулематоз

E.Рак щитовидной железы

16.Больной Т., 28 лет. Состояние тяжелое. Контакт с больным затруднен: на вопросы отвечает медленно с опозданием, тихим голосом, ответы адекватные. Положение в постели вынужденое с запрокинутой назад головой и приведенными к туловищу согнутыми конечностями. На коже обильная геморрагическая сыпь. О каком заболевании можно думать?

A.Экссудативный плеврит

B.Цирроз печени

C.Острый аппендицит

D.Столбняк

E.Менингит

РАЗДЕЛ 2

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

2.1.АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

В обеспечении организма кислородом, поддержании постоянного газового состава крови и тканей принимают участие системы органов дыхания и кровообращения, нервной и гуморальной регуляции.

Дыхательная система (apparatus respiratorius) представляет собой систему специализированных органов, обеспечивающих газообмен между организмом и окружающей средой (внешнее дыхание) и образование голоса. К органам дыхания относятся: полость носа, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие, покрытые плеврой, листки которой образуют плевральные полости. К вспомогательным структурам, принимающим непосредственное участие в акте дыхания, относятся грудная клетка и дыхательная мускулатура (табл. 2.1).

111

Таблица 2.1 Анатомо-функциональные особенности дыхательной системы

По функциональному признаку в дыхательной системе выделяют 2 отдела: воздухоносные пути и респираторный отдел (рис. 2.1). К воздухоносным путям относят полость носа, глотку, гортань, трахею, главные бронхи и их разветвления, включая терминальные бронхиолы, которые обеспечивают проведение, фильтрацию, согревание и увлажнение вдыхаемого воздуха. К респираторному отделу дыхательной системы относят: респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы, альвеолярные мешки и альвеолы. Основной структурнофункциональной единицей легкого, формирующей альвеолярное дерево легких, является ацинус – разветвление терминальной бронхиолы на респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы, переходящие в альвеолярные мешки, образованные альвеолами, в которых происходит собственно газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.

В клинической практике выделяют верхние дыхательные пути (ВДП) (полость носа, глотка и гортань) и нижние дыхательные пути (НДП) (трахея, бронхи, легкие). Заболеваниями нижних дыхательных путей занимаются терапевты, а патологией верхних дыхательных путей – отолярингологи.

112

Рис. 2.1. Структурная организация дыхательной системы.

Трахея (trachea) – полый воздухопроводный орган, имеющий вид цилиндрической трубки длиной 12-14 см, диаметром до 2,5 см, расположенный на уровне от VI-VII шейного до IV грудного позвонков. На уровне III-IV позвонка сзади и I-II межреберья спереди происходит ее бифуркация на главные бронхи: правый и левый, входящие в соответствующее легкое. Основная функция трахеи – проведение атмосферного воздуха в легкие.

Бронхи (bronchi) являются продолжением трахеи и после бифуркации асимметрично расходятся в стороны: правый – более короткий (до 6-8 см), но более широкий, отходит от трахеи под тупым углом; левый бронх – длиннее (9- 12 см), более узкий и отходит от трахеи под прямым углом. Каждый из бронхов входит в соответствующее легкое, дихотомически делится на бронхи I, II, III, IV и V порядка, соответственно долевые (справа – 3, слева – 2), сегментарные (по 10 в каждом легком), субсегментарные, междольковые, внутридольковые бронхи, которые заканчиваются терминальными бронхиолами. Разветвление главного бронха, включая терминальные бронхиолы, образует бронхиальное дерево (рис. 2.2)

Респираторный отдел. Терминальные бронхиолы делятся на респираторные бронхиолы I, II и III порядка, которые отличаются от терминальных наличием в их стенках альвеол; конечные респираторные бронхиолы разделяются на 2-6 альвеолярных хода, каждый из которых слепо заканчивается альвеолярными мешками. В среднем на альвеолярный ход приходится 21 альвеола, а каждый альвеолярный мешок образует от 4 до 8 альвеол. Разветвление терминальной бронхиолы образует ацинус – структурно-функциональную единицу легких, а разветвление респираторной бронхиолы – респираторную бронхиолярную единицу (рис. 2.2)

Альвеола (alveus) – ячейка, легочной пузырек, имеющий форму усеченной сферы, диаметром 0,2-0,25 мм. Общее количество альвеол составляет 200-300 тыс., общая площадь их поверхности 70-80 м2.

113

Внутренняя поверхность альвеол покрыта сурфактантом – поверхностноактивным веществом (антиателектатический фактор), синтезируемым альвеоцитами II типа и образующим сурфактантно-альвеолярный комплекс (САК) толщиной 20-100 нм.

Основные функции сурфактанта:

–антиателектатический фактор: сурфактант, обладая низким поверхностным натяжением, препятствует спадению и слипанию стенок альвеол (ателектаз);

–препятствует перерастяжению и разрыву альвеол при глубоком вдохе (эмфизема);

–ускоряет диффузию кислорода;

–регулирует обмен воды между кровью и альвеолярным воздухом;

–оказывает выраженное антиоксидантное действие в качестве антиоксиданта;

–участвует в иммунных реакциях;

–обезвреживает микроорганизмы;

–выводит минералы и бактериальные частицы из альвеол.

Активность сурфактанта пропорциональна его плотности: на высоте вдоха его плотность уменьшается, активность снижается, следовательно, поверхностное натяжение альвеол увеличивается и они начинают спадать; в конце выдоха плотность сурфактанта повышается, его активность увеличивается, следовательно, поверхностное натяжение альвеол уменьшается и они сохраняют свой объем.

Таким образом, респираторный отдел легких включает в себя структурные элементы от респираторных бронхиол до альвеол. Совокупность этих образований формирует воздушный парный орган – легкие.

Легкие (pulmones) – парный воздушный орган, имеющий форму усеченного конуса, в котором различают основание, верхушку и поверхности: реберную, диафрагмальную, медиальную и междолевые. На медиальной поверхности расположены ворота легких – место входа легочной и бронхиальной артерий, главного бронха, нервных стволов и выхода вен, лимфатических сосудов; все вместе они образуют корень легкого. Каждое легкое состоит из долей и бронхолегочных сегментов, которые соответствуют долевым и сегментарным бронхам.

Бронхолегочные сегменты разделены межсегментарными перегородками и являются не только анатомической, но и клинической единицей, в пределах которой наблюдается развитие патологического процесса. В свою очередь сегменты разделены на дольки, объединяющие по 12-18 ацинусов (рис. 3). Таким образом, структурная организация легких обусловлена структурой его бронхиального дерева (табл. 2.2).

114

Рис.2. 2. Структура ацинуса.

1 – терминальная бронхиола и ее разветвления, 2 – респираторная бронхиола и ее разветвления, 3 – альвеолярные ходы, 4 – альвеолярные мешки, 5 – альвеола. А – ацинус, Б –

Плевра (pleura) – серозная оболочка, покрывающая легкие и образующая плевральные полости. Висцеральная плевра непосредственно окутывает легкие, а париетальная изнутри покрывает грудную клетку, диафрагму и средостение. Между висцеральной и париетальной плеврой образуется капиллярная щель – плевральная полость, смоченная плевральной жидкостью.

Внутренняя поверхность плевры выстлана мезотелием (плоские клетки с большим количеством микроворсинок), продуцирующим плевральную жидкость. Под базальной мембраной эндотелия находится плевральная соедини- тельно-тканная пластинка, содержащая 2 слоя коллагеновых и эластических волокон, кровеносные и лимфатические сосуды, нервные окончания. Плевральная пластинка висцеральной плевры связана с междольковыми перегородками.

Дыхательные мышцы. Кроме вышеперечисленных органов, к дыхательной системе относятся мышцы, принимающие участие в вентиляции легких. Среди них выделяют основные дыхательные мышцы (диафрагма и межреберные), осуществляющие спокойное физиологическое дыхание, и вспомогательные дыхательные мышцы (мышцы передней брюшной стенки и плечевого пояса), участвующие в форсированном дыхании при физической нагрузке или патологических состояниях.

Диафрагма (diaphragma) – основная дыхательная мышца, которая, прикрепляясь к нижним ребрам и позвоночнику, разделяет грудную и брюшную полости; при сокращении увеличивает вертикальный размер грудной клетки, а

115

при расслаблении, куполообразно прогибаясь, в сторону грудной клетки, уменьшает ее объем. В норме при спокойном дыхании купол диафрагмы смещается на 1 см, а при форсированном вдохе/выдохе – на 10 см.

Межреберные мышцы двумя слоями (наружным и внутренним) соединяют соседние ребра. При сокращении наружных мышц ребра приподнимаются, увеличивая поперечный размер и объем грудной клетки (вдох), при расслаблении наружных и сокращении внутренних мышц – ребра опускаются, и объем грудной клетки уменьшается (выдох).

Мышцы передней брюшной стенки (прямые, косые и поперечная) при сокращении повышают внутрибрюшное давление, увеличивают смещение диафрагмы в сторону грудной клетки и уменьшают ее объем. Действие мышц выражено при брюшном типе дыхания и форсированном выдохе.

К вспомогательным дыхательным мышцам относят лестничные мышцы, поднимающие первые два ребра, и грудино-ключично-сосцевидные, поднимающие грудину. При спокойном дыхании эти мышцы малоактивны, а при форсированном дыхании, обусловленном физической нагрузкой или патологическим состоянием, их работа усиливается.

Физиология дыхания

Дыхание – сложный непрерывный физиологический процесс газообмена между внешней средой и тканями организма с целью поддержания оптимального постоянства газового состава организма, необходимого для энергообеспечения его жизнедеятельности.

Атмосферный воздух, благодаря вдоху, поступает в легкие, в альвеолах которых происходит газообмен. Кислород вдыхаемого воздуха диффундирует из альвеол в кровь легочных капилляров и током крови переносится к тканям, где он принимает непосредственное участие в тканевом (клеточном) дыхании. В результате тканевого дыхания происходит освобождение и накопление энергии в виде АТФ. Процесс удаления углекислоты – конечного продукта биологического окисления, осуществляется в обратном направлении. Указанный перенос газов в организме осуществляется посредством конвекционного и диффузионного транспорта. Конвекционный транспорт обеспечивает перенос газов на сравнительно большое расстояние (легочная вентиляция, транспорт газов кровью), а диффузионный транспорт – служит для переноса газов на короткое расстояние (менее 0,1 мм) в легочных альвеолах и тканевых капиллярах.

Выделяют 5 стадий транспорта газов в организме (стадии дыхания): (табл.

2.3).

I стадия – вентиляция легких (конвекционный транспорт) – обмен газов между атмосферой и альвеолярным воздухом.

II стадия – легочное дыхание (диффузионный транспорт) – обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров.

III стадия – транспорт газов кровью (конвекционный транспорт) – перенос газов кровью от легких к тканям и обратно.

IV стадия – тканевое дыхание (диффузионный транспорт) – обмен газов между кровью и межтканевой жидкостью и клетками.

116

V стадия (клеточное дыхание) – непосредственное участие кислорода в биологическом окислении с освобождением и накоплением энергии в виде АТФ и высвобождение СО2.

Исполнительными органами внешнего дыхания являются верхние дыхательные пути, легкие, диафрагма, межреберные мышцы, сосуды малого круга кровообращения. Их деятельность координируется дыхательным центром продолговатого мозга и механизмами нейрогуморальной регуляции, благодаря чему организм в целом адаптируется к постоянно меняющимся внешним и внутренним условиям.

Биомеханика дыхательных движений (вентиляция легких)

Диафрагмальное дыхание. При спокойном дыхании сокращение мышечной части диафрагмы увеличивает объем грудной полости книзу и создает в полости плевры отрицательное давление величиной 4-6 мм рт. ст.(5-8 гПа), в результате чего внутриальвеолярное давление становится ниже атмосферного и воздух устремляется в легкие (активный вдох). При спокойном выдохе диафрагма расслабляется и возвращается в прежнее положение, отрицательное давление в полости плевры снижается до 1,5-2 мм рт.ст. (2-3 гПа). За счет эластичности легочной ткани внутриальвеолярное давление повышается, становится выше атмосферного и альвеолярный воздух устремляется наружу (пассивный выдох). В состоянии покоя дыхание может полностью обеспечиваться работой диафрагмы: опускание ее на 1 см увеличивает объем легких на 0,25-0,3 л. Диафрагмальный тип дыхания чаще преобладает у мужчин. Иннервируется диафрагма парой диафрагмальных нервов, нейроны которых расположены в передних рогах шейных сегментов (С3-С5) спинного мозга.

Грудное дыхание. При увеличении потребности организма в кислороде параллельно брюшному включается грудное дыхание, обеспечиваемое наружными межреберными мышцами. При их сокращении окружность грудной клетки увеличивается (у мужчин на 6-12 см, у женщин на 4-9 см), возрастает отрицательное давление в плевральной полости, а внутриальвеолярное давление снижается, и атмосферный воздух устремляется в легкие (активный вдох).

При форсированном дыхании отрицательное давление в плевральной полости достигает 40 мм рт. ст. (53 гПа), а при закрытой голосовой щели – 65 мм рт. ст. (85 гПа). После вдоха мышцы расслабляются и возвращаются в исходное положение. Под давлением органов брюшной полости диафрагма поднимается, а ребра под действием силы тяжести и эластичности тканей опускаются. Это приводит к уменьшению объема грудной клетки и выведению воздуха из легких без дополнительных мышечных затрат (пассивный выдох). При форсированном дыхании (усиленная физическая нагрузка, патология легких) выдох становится активным за счет сокращения внутренних межреберных и дополнительных дыхательных мышц. Иннервация межреберных мышц осуществляется межреберными нервами с двигательными нейронами в грудных сегментах (Th1- Th6) спинного мозга (табл. 2.4).

117

Таблица 2.3. Виды и стадии дыхания в организме

Вентиляция легких характеризуется определенной периодичностью с постоянной частотой. Вдох, выдох и дыхательная пауза составляют дыхательный цикл. В норме длительность вдоха здорового человека 0,9-4,7 сек, выдоха – 1,2- 6 сек, т.е. выдох на 10-20 % продолжительнее вдоха.

Особенности газообмена в легких. Одна из важных функций легких – обеспечение контакта венозной крови с атмосферным воздухом с целью газообмена между альвеолярным воздухом и кровью. В осуществлении этой функции принимают участие 2 подсистемы: пневмотическая (доставляющая воздух) и гемодинамическая (доставляющая кровь), синхронно направляющие воздух и кровь в определенном соотношении к легким. Обе системы, обладая низким внутренним сопротивлением, могут резко увеличивать свою пропускную способность (минутные объемы крови – МОК и воздуха – МОД): МОК с 4 л/мин до 30-40 л/мин (при физической нагрузке), МОД соответственно с 6-8 л/мин до

120-180 л/мин.

Таблица 2.4. Механизм вентиляции легких

118

Аэрогематический барьер (АГБ) – место встречи воздуха и крови. Это сеть капилляров малого круга кровообращения (толщина менее 0,1 мкм и общей площадью поверхности 70-200 м2), плотно оплетающие снаружи альвеолярную стенку, которая изнутри покрыта пленкой сурфактанта – биологически активного вещества с высоким коэффициентом абсорбции О2, обеспечивающим диффузию газов через АГБ (табл. 2.5).

Таблица 2.5. Динамика газового состава при вентиляции легких (в кПа)

Регуляция дыхания.

Деятельность дыхательной системы зависит от постоянно меняющихся внешних и внутренних условий и всегда подчинена удовлетворению организма необходимым количеством кислорода, определяемым метаболизмом в тканях. Механизмы нейрогуморальной регуляции дыхания представлены в таблице 2.6.

Факторы, влияющие на дыхание

Механические факторы. Рефлекс Геринга-Брейера: изменение дыхатель-

ного ритма под влиянием периферических импульсов, сигнализирующих дыхательный центр о степени растяжения легких и по принципу обратной связи активизируют соответствующую фазу дыхания (вдох или выдох). Физиологическое значение рефлекса заключается в ограничении дыхательной экскурсии; более экономной работе дыхательной системы; препятствии перерастяжения легких в экстремальных условиях.

119

Таблица 2.6. Структуры, участвующие в нейрогуморальной регуляции

дыхания

имические факторы. Избыток СО2 в крови (гиперкапния) стимулирует легочную вентиляцию за счет учащения и углубления дыхания, создавая условия для выведения из организма избытка углекислоты. Снижение СО2 в крови (гипокапния), наоборот, уменьшает легочную вентиляцию вплоть до апноэ. Например, сразу после интенсивной гипервентиляции возникает остановка дыхания – постгипервентиляционное апноэ.

Недостаток О2 в крови (гипоксия) также стимулирует дыхание, вызывая увеличение глубины и особенно частоты дыхания. Избыток О2 (гипероксия), наоборот снижает объем легочной вентиляции.

Уменьшение рН крови (ацидоз) или закисление крови, которое часто связано с гиперкапнией и накоплением метаболических кислот, стимулирует легочную вентиляцию, преимущественно за счет глубины дыхания. Углубление и учащение дыхания удаляет из организма СО2 и восстанавливает рН крови.

Смещение рН крови в щелочную среду (алкалоз) сопровождается снижением ле-

гочной вентиляции и задержкой СО2 в организме, что способствует восстанов-

лению рН крови. Из всех перечисленных дыхательных показателей основным стимулятором дыхания является рСО2.

Таким образом, уменьшение рО2, увеличение рСО2 в периферической крови, уменьшение рН и накопление СО2 в области продолговатого мозга возбуждают хеморецепторы и стимулируют дыхание, увеличивая легочную вентиляцию.

120