15.1.3. Значение верхних и нижних воздухоносных путей.

К верхним воздухоносным путям относят носовую полость, носоглотку и гортань (до голосовой щели), к нижним – трахею, бронхи и бронхиолы. Так как дыхательные пути не принимают участия в газообмене, их иногда называют вредным пространством. Однако с этим полностью нельзя согласиться. Помимо основной их функции (проведение воздушных потоков из внешней среды в альвеолы легких и - наоборот) они согревают холодный воздух или охлаждают горячий, очищают его от механических примесей, увлажняют его (большая роль в этом принадлежит мерцательному эпителию, слизи и макрофагам, имеющимся на внутренней поверхности дыхательных путей). Здесь же находятся многочисленные рецепторы, обеспечивающие защитные рефлексы (раздражение их в носовой полости вызывает рефлекс чихания, а если раздражаются рецепторы гортани, трахеи, бронхов – возникает кашель.

15.1.4. Жизненная емкость и вентиляция легких. В обычных условиях дыхания животные вдыхают и выдыхают сравнительно небольшое количество воздуха, именуемое дыхательным (респираторным) объемом: у лошади и коровы он составляет – 5-6, у крупных собак - около 0,5 литра. При максимальном вдохе животное может еще вдохнуть дополнительный объем (у крупных животных он колеблется от 10 до 12, у крупных собак – равняется 1 литру), а после спокойного выдоха – дополнительно столько же выдохнуть (резервный объем). Сумма дыхательного, дополнительного и резервного объема называется жизненной емкостью легких. Определяют эту величину, характеризующую потенциальные возможности и состояние дыхательного аппарата животных, с помощью прибора - спирометра. В ветеринарной практике сложность определения жизненной емкости легких у животных связана с проблемой необходимости «заставить» животное сделать глубокий форсированный вдох и точно «поймать» выдыхаемый воздух (для этого используют специальные маски).

Следует отметить, что жизненная емкость легких у одного и того же вида животного может изменяться в зависимости от разных причин – возраста, степени тренированности (например, у лошадей), физиологического состояния и др.При нормальном выдохе в легких еще остается достаточно много воздуха – это альвеолярный объем. Он состоит из, упоминаемого выше резервного объема, и остаточного воздуха, который выдохнуть из легких не представляется возможным (он навсегда остается в легких после первого вдоха новорожденного). Это обстоятельство даже используется в судебно-ветеринарной экспертизе в случаях, когда нужно установить, был ли плод мертворожденным или он погиб после рождения (в первом случае – в легких нет воздуха, во втором – новорожденный дышал перед смертью и воздух попал в легкие). Отношение дыхательного объема к альвеолярному называется коэффициентом легочной (альвеолярной) вентиляции. У лошади он, например, равняется 1:6 (это означает, что при каждом спокойном вдохе вентилируется 1/6 часть общего количества альвеол). Можно рассчитать количество воздуха, проходящего через легкие за минуту – минутный объем легочной вентиляции.

15.2. Газообмен в легких и тканях.

Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью, а также между кровью и тканями происходит по физическим законам, прежде всего, – закону диффузии. Вследствие разницы парциальных давлений (давление одного газа в смеси газов) - газы диффундируют через полупроницаемые биологические мембраны из области с более высоким в область с более низким давлением. Для газов, растворенных в жидкости (крови) при этом употребляется термин - напряжение.

Переход кислорода из альвеолярного воздуха в венозную кровь капилляров легких и далее - из артериальной крови в ткани обусловлен этой разницей (она составляет, соответственно, в первом случае - 100 и 40 мм рт. ст., во втором - 90 и около 0 мм рт. ст.). Такова же причина, приводящая в движение углекислый газ: он диффундирует из венозных капилляров легких в просвет альвеол и из тканей в кровь (величина парциальных давлений это газа при этом равняется, соответственно, 47 и 40 мм рт. ст.; 70 и 40 мм рт. ст.).

Для расчета парциальных давлений газов необходимо знать газовый состав (в %) в разных порциях воздуха. Так, например, содержание кислорода во вдыхаемом ( атмосферном) воздухе в норме составляет 21%, углекислого газа – 0,03%; в выдыхаемом, соответственно, 16% и 4%; в альвеолярном – 14% и 6%. Увеличение содержания кислорода в выдыхаемом воздухе связано с тем, что при выдохе альвеолярного воздуха из легких он смешивается с атмосферным воздухом, заполняющим вредное пространство и не принимающим участия в газообмене.