Стоматологический факультет, 2 курс

Раздел «Физиология дыхания»

Учебно-методическое пособие к занятию 2

Тема занятия: Физиология газообмена и транспорта газов кровью. Физиология дыхательного центра, механизмы формирования ритма дыхания.

Цели занятия: Изучить механизмы газообмена в легких и тканях, транспорт газов в крови, механизмы формирования ритма дыхания.

Словарь основных терминов и понятий.

Автоматия дыхательного центра – под автоматией дыхательного центра понимают циркуляцию возбуждения в его нейронах, обеспечивающих саморегуляцию вдоха и выдоха.

Анатомическое мёртвое пространство (вредное пространство) – объём вдыхаемого воздуха, который остаётся в дыхательных путях и не участвует в газообмене. Обычно составляет 2,2 мл/кг массы тела.

Апноэ – остановка дыхания, вызванная, главным образом, гипокапнией.

Апноэстический центр - совокупность дыхательных нейронов, которые стимулируют вдох; предполагаемая локализация: верхняя область продолговатого мозга, нижняя область варолиевого моста.

Апноэстическое дыхание – редкий ритм дыхания, характеризующийся очень длительными вдохами (задержка на вдохе) и короткими выдохами.

Асфиксия – остановка или угнетение дыхания, связанное, главным образом, с параличом дыхательных центров при значительной гипоксии и гиперкапнии.

Брадипноэ – снижение частоты дыхания.

Вдох – процесс поступления воздуха через воздухоносные пути из атмосферы в лёгкие, При любом дыхании происходит активно благодаря сокращению инспираторных мышц (мышц вдоха).

Выдох - процесс перемещения воздуха через воздухоносные пути из лёгких в атмосферу. В покое происходит пассивно вследствие расслабления мышц вдоха. При глубоком дыхании становится активным благодаря сокращению экспираторных мышц (мышц выдоха)

Гипервентиляция – усиленная вентиляция, превышающая метаболические потребности организма (парциальное давление СО₂ в альвеолах меньше 40 мм рт. ст.)

Гиперпноэ – увеличение глубины дыхания независимо от изменений частоты дыхания

Гиповентиляция – пониженная вентиляция, не удовлетворяющая метаболические потребности организма (парциальное давление СО₂ в альвеолах больше 40 мм рт. ст.)

Гипероксемия – высокий уровень напряжения кислорода в крови, превышающий метаболические потребности организма.

Гипероксия – высокий уровень напряжения кислорода в тканях (крови), превышающий метаболические потребности организма.

Гипоксемия – низкий уровень напряжения кислорода в крови, не удовлетворяющий метаболические потребности организма.

Гиперкапния – высокий уровень напряжения углекислого газа в крови (больше 40 мм рт. ст.).

Гипокапния – низкий уровень напряжения углекислого газа в крови (меньше 40 мм рт. ст.).

Гипоксия – низкий уровень напряжения кислорода в тканях (крови), не удовлетворяющий метаболические потребности организма.

Диспноэ – одышка, неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания или затруднённости дыхания.

Дыхательный центр в широком смысле - это совокупность нейронов в разных отделах спинного и головного мозга, обеспечивающих организацию и регуляцию внешнего дыхания.

Дыхательный центр в узком смысле - это центр судорожного дыхания продолговатого мозга, его инспираторные и экспираторные нейроны расположены вдоль обоюдного ядра и одиночного тракта и образуют центр вдоха и выдоха.

Инспираторные нейроны – нейроны, возбуждающиеся во время вдоха.

Максимальная вентиляция лёгких – объём воздуха, проходящий через лёгкие при дыхании с максимальной глубиной и частотой. У молодых людей составляет 120-170 л/мин.

Минутный объём дыхания (МОД) – объём воздуха, который проходит через лёгкие за 1 минуту. В норме в покое равен 6-10 л/мин. При физической нагрузке колеблется в пределах 50-100 л/мин, может достигать 120 л/мин.

Минутная альвеолярная вентиляция (МАВ) – объём воздуха, который проходит через альвеолы лёгких за 1 мин

Нормовентиляция – нормальная вентиляция, при которой парциальное давление СО₂ в альвеолах поддерживается на уровне около 40 мм рт. ст.

Нормокапния – нормальный уровень углекислого газа в крови (в артериальной крови 40 мм рт. ст.).

Нормоксия - нормальный уровень кислорода в крови (в артериальной крови около 100 мм рт. ст.).

Ортопноэ – выраженная одышка, связанная с застоем крови в лёгочных капиллярах.

Периферические механизмы формирования дыхательного ритма -

Пневмография – метод регистрации дыхательных движений грудной клетки.

Пневмотаксический центр - совокупность дыхательных нейронов варолиевого моста, которые активируются ранними инспираторными нейронами продолговатого мозга и стимулируют формирование выдоха.

Повышенная вентиляция – любое увеличение альвеолярной вентиляции по сравнению с уровнем покоя (например, при мышечной работе) независимо от парциального давления газов в альвеолах.

Резерв дыхания – Разница между показателями максимальной вентиляции лёгких и минутным объёмом дыхания в покое, выражается в процентах (в норме больше 85 %).

Ритм дыхания -

Тахипноэ – увеличение частоты дыхания.

Центральные механизмы формирования дыхательного ритма -

Центр вдоха – совокупность инспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование вдоха.

Центр выдоха – совокупность экспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование выдоха.

Центры диафрагмального дыхания – совокупность мотонейронов в передних рогах шейных сегментов спинного мозга (С₃-С₅), иннервирующих диафрагму.

Центры грудного дыхания – совокупность мотонейронов в передних рогах грудных сегментов спинного мозга, иннервирующие наружные косые межрёберные мышцы.

Центр судорожного дыхания – совокупность инспираторных и экспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование вдоха и выдоха

Частота дыхания – число дыхательных движений (вдохов или выдохов) за 1 мин. В покое 10-18 вдохов в минуту.

Экспираторные нейроны – нейроны, возбуждающиеся во время выдоха.

Эупноэ – нормальная вентиляция в покое, сопровождающаяся субъективным чувством комфорта.

Для достижения поставленной цели необходимо:

Повторить:

1. Понятия: парциальное давление газов, напряжение газов, дыффузия газов.

2. Газовый состав атмосферного воздуха

3. Строение и иннервацию органов дыхания, дыхательных мышц

Изучить литературу:

Основную: 1. Физиология человека: Учебник / в 2-х томах / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1998, 2000.– Т. 1. – С. 415-429.

2. Физиология человека: Учебник / Под ред. Г.И. Косицкого. - М.: Медицина, 1985. – С. 298-306.

3. Нормальная физиология: Учебное пособие для студентов стоматологического факультета /под ред. В.А. Полянцева. – М: Медицина, 1989, С. 72-75.

4. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева. – М.: Медицина, 1988. – С. 136-138.

Дополнительную: 1. Основы физиологии человека: Учебник для высших учебных заведений / в 2-х /томах / Под ред. Б.И. Ткаченко. – СПб, 1994. – Т. 1. - С. 354-366.

2. Физиология человека: Руководство / в 3-х томах /. Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996, 2000. – Т. 2. – С. 585-603.

В результате подготовки к занятию необходимо:

Знать:

1. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.

2. Характеристику альвеолярного воздуха как газовой константы. Механизмы, обеспечивающие относительное постоянство газовой константы.

3. Парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе, их напряжение в артериальной и венозной крови, тканевой жидкости, клетках.

4. Характеристику диффузионной способности легких и тканей, механизмы газообмена в легких и тканях.

5. Способы транспорта кислорода в крови. Определение понятия кривая диссоциации оксигемоглобина, её характеристику. Факторы, влияющие на образование и диссоциацию оксигемоглобина. Роль миоглобина.

6. Понятие о кислородной емкости крови. Основные принципы оксигемометрии.

7. Способы транспорта углекислого газа в крови. Характеристику реакций образования и разрушения бикарбонатов, карбгемоглобина. Роль карбоангидразы.

8. Физиологическую характеристику отделов дыхательного центра (пневмотаксического, апноэстического, центра судорожного дыхания), обеспечивающих ритм дыхания.

9. Центральные и периферические механизмы формирования дыхательного ритма. Роль рефлекса с механорецепторов легких в саморегуляции частоты и глубины дыхания.

10. Характеристику понятий: минутный объём дыхания (МОД), минутная альвеолярная вентиляция (МАВ), объём мертвого пространства. Методы исследования МОД и МАВ.

Уметь:

1. Излагать теоретический материал занятия.

2. Рисовать и объяснять кривую диссоциации оксигемоглобина.

3. Писать реакции образования и распада бикарбонатов и объяснять их

4. Изображать на схеме взаимодействие структур дыхательного центра в процессе формирования ритма дыхания. Рисовать схему рефлекса Геринга-Брейера. Объяснять значение центральных и периферических механизмов в обеспечении дыхательной периодики.

5. Выполнять функциональные пробы Штанге - Генче и оценивать их результаты.

6. Оценивать лёгочную вентиляцию в покое и после физической нагрузки.

7. Использовать теоретические знания по теме при решении ситуационных задач и тестовых заданий, для объяснения результатов исследований.