Занятие № 26

Тема занятия:Анатомия и физиология органов дыхания. Внешнее дыхание. Механизм и биомехани­ка вдоха и выдоха. Методы исследования внешнего дыхания. Регуляция дыхания

Цель занятия: Изучить анатомию органов дыхания человека, механизм вдоха и выдоха, освоить мето­ды определения легочных объемов, жизненной емкости легких, скорости фор­сированного вдоха и выдоха для оценки функционального состояния внешнего дыхания; изучить структурные особенности дыхательного центра, обеспечивающие смену вдоха и выдоха.

Рекомендуемая литература:

1. Лекционный материал.

2. Логинов А.В. Физиология с основами анатомии человека. – М, 1983. – С. 198-222.

3. Алипов Н.Н. Основы медицинской физиологии. – М., 2008. – С. 162-183.

4. Физиология человека / Под ред. Г.И.Косицкого. – М., 1985. – С. 292-323.

Вопросы для самостоятельной внеаудиторной работы студентов:

1. Строение дыхательной системы.

2. Общий об­зор анатомо-гистологических особенностей воздухоносных путей, легких и элементов костно-мышечной системы грудной клетки.

3. Роль эластической тяги и поверхностного натяжения альвеол в создании и поддержании отрицательного внутриплеврального давле­ния.

4. Механизм вдоха и выдоха при спокойном и форсированном дыхании.

5. Пнев­моторакс как причина нарушения внешнего дыхания.

6. Вредное пространство и его физиологическое значение.

7. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

8. Альвео­лярная газовая смесь, причины постоянства ее состава.

9. Механизм газообмена между альвеолярной газовой смесью и кровью.

10. Структурно-функциональная организация аэрогематическогобарьера.

11. Транспорт кислорода кровью. Значение гемоглоби­на.

12. Транспорт углекислого газа кровью. Значение карбоангидразы.

13. Понятие дыхательного центра, его расположение в стволе мозга, свойство автоматии.

14. Суть эксперимента Фредерика с перекрёстным кровообращением как доказательство специфической чувствительности дыхательного центра и его рецепторных зон к отклонениям газовых констант крови.

• Письменно в тетради практических работ выполните следующие рисунки:

1. схема опыта Фредерика с пояснениями;

2. схема опыта Люмсдена с пояснениями;

3. кривая диссоциации оксигемоглобина с пояснениями.

Лабораторная работа

Работа № 1.

Изучение динамики вентиляции изолированных легких на модели грудной полости Дондерса.

Модель Дондерса предназначена для демонстрации роли механических факто­ров в вентиляции легких. Она представляет собой стеклянный колокол, дно ко­торого затянуто резиновой мембраной. Легкие животного находятся внутри ко­локола и соединены через трахею со специальной канюлей, которая герметично вставлена в пробку на вершине колокола. Через неё легкие сообщаются с внеш­ней средой. При наличии бокового отростка можно измерять давление в коло­коле. С помощью резиновой мембраны изменяют объём внутри колокола и на­блюдают за движениями легких и колебаниями давления внутри колокола.

Рекомендации к оформлению протокола. Нарисовать схему модели Дондерса, указать на схеме направление движения воздуха во время вдоха и выдоха. Написать в обсуждении результатов модели­рования, по каким признакам эта модель соответствует естественному внешне­му дыханию человека, по каким признакам не соответствует.

Работа № 2.

Спирометрия.

Спирометрия и спирография — важнейшие способы оценки функции внешнего дыхания. Раз­личают 4 первичных легочных объема, не перекрывающих друг друга, и 4 емко­сти, каждая из которых включает 2 и более первоначальных объема.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) — максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха. ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвыд.

У взрослого человека среднего роста должная жизненная емкость легких (ДЖЕЛ) со­ставляет 3—5 л. На каждые 5 см роста, начиная со 155 см, она увеличивается в среднем на 300 мл. У мужчин величина ее примерно на 15 % больше, чем у женщин.

Дыхательный объем (ДО), или глубина дыхания, — объем вдыхаемого и вы­дыхаемого в покое воздуха. У взрослых людей ДО = 300-800 мл

Резервный объем выдоха (РОвыд) — максимальный объем, который можно с усилием выдохнуть после спокойного выдоха.У взрослого человека среднего роста РО выдоха равен 1000-1500 мл.

Резервный объем вдоха (РОвд) — максимальный объем воздуха, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. РОвд⁼ЖЕЛ = (ДО + РОвыд).

Остаточный объем (00) — объем воздуха, остающийся в легких даже после максимального выдоха. Прямым способом определить его невозможно. Прини­мают 00 = 500—1000 мл.

Общая емкость легких (ОЕЛ) — количество воздуха, находящееся в легких после максимального вдоха. ОЕЛ⁼⁼ЖЕЛ + 00

Функциональная остаточная емкость легких (ФОЕЛ) — количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха. ФОЕЛ = РОвд.

Емкость вдоха (ЕВД) — максимальный объем воздуха, который можно вдох­нуть после спокойного вьдоха. Евд -ДО +РОвд.

Спирометрия является методом определения легочных объемов. Для выполнения этой работы используется сухой спирометр. Аппарат представляет собой воздушную турбинку, вращаемую струей выдыхаемого воздуха. Враще­ние турбинки передается стрелке прибора. Перед каждым измерением поворо­том шкалы стрелка прибора устанавливается на ноль, шкала градуирована в литрах. Выдох производится в предварительно обработанный дезинфицирую­щим раствором мундштук прибора через рот, при этом нос должен быть зажа­тым. Исследование объёмов проводят в положении стоя.

3.1Измерение дыхательного объёма (ДО).

После обычного спокойного вдоха делают спокойный выдох в спирометр. От­мечают показания прибора. Измерение повторяют три раза и вычисляют сред­нее.

3.2Измерение жизненной емкости легких (ЖЕЛ).

Делают максимально глубокий вдох, а затем максимально глубокий выдох в спирометр без рывков, медленно напрягая все дыхательные мышцы, включая брюшной пресс. Повторяют 3-4 раза и берут наибольший показатель.

3.3Измерение резервного объема выдоха (РО выдоха).

После спокойного выдоха в окружающее пространство делают максимально глубокий выдох в спирометр. Измерение повторяют три раза и вычисляют среднее.

3.4Расчет величины резервного объема вдоха (РО вдоха).

Пользуясь полученными данными, находят резервный объем вдоха как разность между ЖЕЛ и суммой ДО и РО выдоха: РО вдоха = ЖЕЛ - (ДО + РО выдоха).

Расчет должной жизненной емкости легких (ДЖЕЛ)

Для правильной оценке результатов определения ЖЕЛ необходимо рассчитать должные (нормальные) показатели для испытуемых

ДЖЕЛ для мужчин = [27,63 – (0,112 х возраст)] х рост (в см)

ДЖЕЛ для женщин = [21,78 – (0,101 х возраст)] х рост (в см)

В норме отклонения фактического показателя ЖЕЛ от ДЖЕЛ не должно превышать 15%.

Рекомендации к оформлению протокола Результаты исследования, полученные на студентах всей группы, занесите в таблицу:

	Ф.И.О	ДЖЕЛ	ЖЕЛ	ДО	РО выдоха	РО вдоха
1.
2.
3.
4.

При обсуждении по полученным результатам измерения необходимо дать оцен­ку функционального состояния внешнего дыхания, указать, какие факторы мо­гут повлиять на величину ЖЕЛ, ДО, РО вдоха, РО выдоха.

Работа № 3.

Проведение спирографии с помощью системы Biopac Student Lab.

Работа проводится в соответствии с уроком 12 «Легочные объемы и емкости» по инструкции к лабораторной установке BiopacStudentLab. Зарегистрируйте спирограмму у 2 испытуемых. В тетради практических работ зарисуйте спирограммы, покажите на спирограмме основные статические и динамические параметры системы внешнего дыхания.

Для контроля усвоения материала решите следующие задачи:

1. У больного проникающее ранение грудной клетки с повреждением париетальной плевры. Какие изменения в системе внешнего дыхания наступили, почему? Тактика врача.

2. Как обеспечить дыхание человека при операции, если вскрыта грудная полость?

3. Через какие ткани послойно проходит кислород на своем пути от альвео­лярного воздуха до эритроцитов в капиллярах легких?

4. Животному внутривенно введен препарат, блокирующий действие карбо ангидразы. Какие нарушения произойдут в процессе газообмена?

5. Как измениться сродство гемоглобина к кислороду и параметры внешнего дыхания при повышении температуры тела?

6. Акушерка утверждает, что ребенок родился мертвым. Как можно подтвердить или опровергнуть это утверждение?

7. В результате травмы спинного мозга произошло выключение грудного дыхания с сохранением диафрагмального. При какой локализации травмы это могло быть?

8. Спинной мозг перерезан между 1 и 2 шейными позвонками. Что произойдет с дыханием?