"ЗАТВЕРДЖУЮ"
Завідувач кафедри фізіології і патофізіології
професор, докт. мед. наук
______________ О.В. Атаман
Протокол № ___ від "___" ________ 2006 р.
засідання кафедри фізіології і патофізіології
Лекції з фізіології
Система дихання
Механізми легеневої вентиляції
Підготувала: доцент кафедри
фізіології і патофізіології з курсом
медичної біології
к.б.н. В.Ю. Гарбузова
Кількість годин – 2 год.
Актуальність теми:
Система дихання забезпечує постійний газообмін між організмом і навколишнім середовищем.
Значення газообміну полягає в постачанні кисню для оксидаційних процесів, унаслідок яких багаті на енергію речовини, що є в клітинах тіла, розкладаються, звільнюючи приховану в них енергію, і виділенні продуктів метаболізму – вуглекислого газу й води.
Таким чином, унаслідок процесу дихання підтримується такий рівень показників організму (РО2, РСО2, рН), який забезпечує перебіг метаболічних процесів у клітинах.
Знання механізмів основних етапів дихання, його регуляції, методів дослідження потрібне лікарю будь-якого фаху, оскільки порушення функцій цієї системи нерідко спостерігаються у клініці і супроводжують багато захворювань.
Правильне розуміння лікарем показників дихання сприятиме ранньому виявленню порушень, своєчасній діагностиці захворювань, визначенню ступеня тяжкості стану хворого, оцінці ефективності лікування і складанню прогнозу. Функціональне дослідження системи дихання здійснюється під час професійного відбору, в практиці лікарів ЛТЕК, спортивної та космічної медицини.
План лекції
Значення дихання для живого організму.
Етапи дихання.
Будова і функції фізіологічної системи дихання.
Функціональна характеристика структурних елементів фізіологічної системи дихання:
грудної клітки;
дихальних м’язів;
плевральної порожнини;
легенів;
повітроносних шляхів.
Біомеханіка дихання: механізм вдиху і видиху.
Статичні і динамічні показники легеневої вентиляції.
Методи дослідження легеневої вентиляції у клініці: спірометрія, спірографія, пневмотахометрія.
Тварині клітини, як правило, отримують енергію в результаті окисного розпаду поживних речовин. Тому до них постійно має надходити кисень. У той самий час нормальна життєдіяльність клітин можлива лише при видаленні кінцевого продукту метаболізму – вуглекислого газу. Обмін газами між клітинами і зовнішнім середовищем називається диханням.
Фізіологічна система дихання (ФСД) - це система, яка забезпечує постачання в організм О2 і видалення з нього СО2.
Етапи дихання :
1 етап: Вентиляція легень (легенева вентиляція) - це обмін повітрям між зовнішнім середовищем і альвеолами.
2 етап: Дифузія газів через альвеоло-капілярну мембрану - це обмін газів між альвеолярним повітрям і кров'ю легеневих капілярів.
Ці 2 етапи називають зовнішнім диханням - це обмін газів між зовнішнім середовищем і внутрішнім середовищем організма
3 етап: Транспорт газів кров'ю - О2 транспортується від легенів до тканин, СО2 із тканин до легенів.
4 етап: Дифузія газів через гемато-паренхіматозні бар'єри - це обмін газів між кров'ю і тканинами.
5 етап: Внутрішнє дихання (тканинне, клітинне) - процеси синтезу АТФ з використанням О2 і утворенням СО2.
Традиційно склалося так, що перші чотири етапи вивчає фізіологія, а 5 етап – клітинне дихання – біохімія.
Гази транспортуються в організмі двома шляхами:
Конвекція;
Дифузія.
Конвекція слугує для переносу газів на великі відстані використовується в 1 і 3 етапах дихання. Її рушійна сила - градієнт тиску газів. Процес відбувається з затратою енергії.
Дифузія слугує для переносу газів на невеликі відстані (менше 0,1 мм), використовуються в 2 і 4 етапах дихання. Рушійна сила - градієнт концентрації газів. Процес відбувається без використання енергії.
Будова ФСД:
Виконавчі органи:
грудна клітка;
дихальні м'язи;
плевральна порожнина;
легені;
повітроносні шляхи.
Апарат регуляції.
саморегуляція;
нервова регуляція;
гуморальна регуляція.
Функції ФСД:
Дихальні функції:
Забезпечення газового гомеостазу організму. За рахунок газообміну між кров'ю і зовнішнім середовищем в організм потрапляє О2 і видаляється СО2.
Підтримка кислотно-основної рівноваги. СО2 взаємодіє з Н2О і утворює Н2СО3 (вугільну кислоту) яка є компонентом бікарбонатного буфера.
Підтримка температурного гомеостазу. При випаровуванні води з поверхні слизової дихальних шляхів посилюються процеси тепловіддачі.
Недихальні функції:
Метаболічна функція. ФСД бере участь в утворенні і руйнуванні біологічно-активних речовин. Наприклад, саме у легенях ангіотензин І перетворюється на ангіотензин ІІ, тому що активність ангіотензин перетворюючого фермента тут найвища.
Захисна функція. Слизова дихальних шляхів виконує роль бар'єра між зовнішнім і внутрішнім середовищем.
Участь в утворенні звуків (фонації).