Стоматологический факультет, 2 курс Раздел «Физиология дыхания» Учебно-методическое пособие к занятию 1

Тема занятия: Физиология внешнего дыхания. Механизм и биомеханика вдоха и выдоха. Роль дыхания в формировании речи. Методы исследования внешнего дыхания.

Цели занятия: Изучить механизмы и биомеханику вдоха и выдоха, познакомиться на практике с методами определения легочных объемов и их использованием для оценки функционального состояния внешнего дыхания.

Медицинское значение:

Функциональное исследование лёгких является важной частью клинической медицины, так как позволяет диагностировать заболевания лёгких, оценить их тяжесть, эффективность терапии различных легочных расстройств, даёт возможность убедить больных в необходимости ведения здорового образа жизни (например, убедить курильщика прекратить курение, показав ему результаты исследования, свидетельствующие о нарушении функции легких).

Словарь основных терминов и понятий.

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.

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)

Должная жизненная ёмкость лёгких – расчётный показатель, который оценивает норму жизненной ёмкости человека в зависимости от пола, роста и возраста.

Дыхание - процесс обмена газами между атмосферным воздухом и клетками организма. Дыханием также называют периодическое движение грудной клетки, изменяющее её объём.

Дыхательный объём – объём воздуха, который человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. В норме у взрослых составляет 0,3-0,5 л.

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.

Жизненная ёмкость лёгких – объём воздуха, который человек способен выдохнуть, делая полный и медленный выдох после максимального вдоха. В норме у взрослых составляет 3-5 л, у мужчин на 15 % больше, чем у женщин.

Ёмкость вдоха – максимальный объём, который человек способен вдохнуть, после максимального выдоха в покое.

Инспирация – процесс вдоха

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

Мышцы вдоха – к основным инспираторным мышцам относятся: диафрагма, наружные косые межрёберные мышцы, внутренние межхрящевые мышцы. Вспомогательные мышцы вдоха – это большие и малые грудные, лестничные, грудино-ключично-сосцевидные и частично зубчатые мышцы.

Мышцы выдоха – внутренние косые межрёберные мышцы, мышцы живота.

Общая ёмкость лёгких – объём воздуха в лёгких после максимального вдоха.

Остаточный объём – объём воздуха, который остаётся в лёгких после самого глубокого выдоха. Составляет 1,3-1,5 л.

Отрицательное давление – давление меньше атмосферного, регистрируется в плевральной щели. При спокойном вдохе составляет -6 мм рт.ст., при спокойном выдохе равно – 3 мм рт. ст. На пике глубокого вдоха может достигать – 20 мм рт. ст., а при очень глубоком выдохе становится положительным. Отрицательное давление в плевральной щели обусловлено потерей части давления атмосферного воздуха, растягивающего лёгкие, на преодоление всех видов сил, оказывающих сопротивление растяжению.

Плевральная щель – узкое, герметично замкнутое, микроскопическое пространство между листками висцеральной и париетальной плевры, содержащее тонкий слой внутриплевральной жидкости, благодаря которой действуют силы сцепления между листками.

Пневмография – метод регистрации дыхательных движений грудной клетки.

Пневмотахометрия – метод определения объёмных скоростей форсированного вдоха и выдоха. Позволяет оценить сопротивление дыхательных путей. В норме показатели скоростей равны у мужчин 5-8 л/с; у женщин 4-6 л/с.

Пневмоторакс – поступление воздуха в плевральную полость при повреждении листков плевры. При пневмотораксе транспульмональное давление исчезает и лёгкие спадаются.

Поверхностное натяжение альвеол – силы межмолекулярного сцепления, действующие на поверхности раздела между воздухом и жидкостью. Они стремятся уменьшить величину альвеол и противодействуют растяжению. Эпителий альвеол продуцирует жироподобное вещество сурфактант, которое тонкой плёнкой покрывает альвеолы. Сурфактант уменьшает поверхностное натяжение альвеол при выдохе и увеличивает его при вдохе.

Растяжимость лёгких – показатель лёгочной ткани, обратный эластичности.

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

Резервный объём вдоха (дополнительный объём) – максимальный объём воздуха, который человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. У взрослого человека в норме составляет 2,5-3 л.

Резервный объём выдоха - максимальный объём воздуха, который человек может выдохнуть после спокойного выдоха. У взрослого человека в норме составляет 1,2-1,5 л.

Спирография – метод регистрации легочных объёмов и ёмкостей, а также частоты дыхания. Позволяет регистрировать показатели на вдохе и на выдохе. Определение лёгочных объёмов и ёмкостей позволяет оценить растяжимость лёгких.

Спирометрия – метод регистрации лёгочных объёмов и ёмкостей на выдохе.

Транспульмональное давление – разница между давлением в альвеолах и давлением в плевральной щели. В норме альвеолярное давление всегда больше внутриплеврального, поэтому висцеральный листок плевры тесно прижат к париетальному.

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.

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

Функциональная остаточная ёмкость – объём воздуха, остающийся в лёгких после спокойного выдоха.

Эластическая тяга лёгких – некоторое напряжение на поверхности лёгких, обусловленное растяжением эластических элементов лёгочной ткани.

Экспирация – процесс выдоха.

Экспираторные нейроны – нейроны, возбуждающиеся во время выдоха.

Для достижения поставленных целей необходимо:

Повторить:

1. Строение органов дыхания

2. Строение ацинуса, структурно-химическую организацию стенки альвеол.

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. 401-415, 439-442.

2. Физиология человека: Учебник / Под ред. Г.И. Косицкого. - М.: Медицина, 1985. – С. 292-297.

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

Дополнительную:

1. Основы физиологии человека: Учебник для высших учебных заведений / в 2-х /томах / Под ред. Б.И. Ткаченко. – СПб, 1994. – Т. 1. - С. 340-354.

2. Физиология человека: Руководство / в 3-х томах /. Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996, 2000. – Т. 2. – С. 567-585.

В результате подготовки к занятию необходимо:

Знать:

1. Этапы дыхания.

2. Физиологические особенности дыхательных путей.

3. Определение понятий «ротовое дыхание», «внешнее дыхание». Особенности носового и ротового дыхания.

4. Механизм и биомеханику вдоха и выдоха в покое и при напряжении. Давление в плевральной полости, его изменения при вдохе и выдохе.

5. Характеристику дыхательных объемов и ёмкостей.

6. Характеристику основных показателей внешнего дыхания: минутного объёма дыхания, минутной альвеолярной вентиляции, частоты дыхания

7. Основные принципы методов определения:дыхательных объёмов и ёмкостей: спирометрии, спирографии, пневмотахометрии.

8. Недыхательные функции легких.

9. Роль полости рта в формировании звуков речи.

Уметь:

1. Излагать устно теоретические вопросы темы.

2. Характеризовать основные принципы пневмотахометрии.

3. Оценивать показатели внешнего дыхания с помощью спирометрии.

4. Рисовать спирограмму, анализировать по спирограмме легочные объемы и ёмкости.

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

При подготовке к занятию выполните письменно задания раздела «Самостоятельная работа»:

1. Выберите в таблице и расположите в правильной последовательности процессы, обеспечивающие вдох и выдох:

Механизм вдоха	Механизм выдоха
Увеличение объёма легких	Движение воздуха из лёгких
Активация центров диафрагмального и грудного дыхания	Увеличение давления в плевральной щели
Увеличение объёма грудной полости	Уменьшение объёма грудной полости
Движение воздуха в лёгкие	Расслабление диафрагмы и наружных косых межреберных мышц
Увеличение транспульмонального давления	Уменьшение объёма легких
Возбуждение центра вдоха в дыхательном центре	Уменьшение транспульмонального давления
Снижение давления в плевральной щели	Снижение активности центров диафрагмального и грудного дыхания
Сокращение диафрагмы и наружных косых межреберных мышц	Возбуждение центра выдоха в дыхательном центре

2. Перечислите основные части модели Дондерса. Объясните причины различного объёма лёгких на рис. 1 (А и Б).

Р ис. 1. Модель Дондерса

3. Нарисуйте схему спирограммы (рис. 2). Обозначьте на рисунке дыхательные объёмы и ёмкости. Укажите значения нормы.

Рис. 2. Схема спирограммы

4. Должной жизненной ёмкостью (ДЖЕЛ) называют норму жизненной ёмкости, рассчитанную с учётом пола, роста и возраста человека. Рассчитайте ДЖЕЛ по формуле:

ДЖЕЛ (♂) = [27,63 – (0,112 ∙ возраст)] ∙ рост

ДЖЕЛ (♀) = [21,78 – (0,101 ∙ возраст)] ∙ рост

5.. Определение должной жизненной ёмкости лёгких по номограмме (рис. 3)

На рис. 3 выберите в соответствии с полом испытуемого шкалы возраста и роста. Соедините прямой линией точки возраста и роста и на её пересечении с шкалой ЖЕЛ найдите результат ДЖЕЛ. Сравните полученный результат с результатом ДЖЕЛ, рассчитанным в домашнем задании.

Рис. 3. Номограммы для определения должной жизненной ёмкости лёгких.

Для самоконтроля ответьте на следующие тестовые задания: см. приложение к занятию1