Презентация на тему Дыхание. Внешнее дыхание

путей,
легких,
сердечно-сосудистой системы,
крови.

этапов газопереноса:
1. Конвекционное (струйное) поступление воздуха в воздухоносные пути.
2.

Конвекция воздуха и диффузия газов между воздухоносными путями и альвеолами.
3. Диффузия газов между альвеолами и кровью.
4. Конвекционный перенос газов кровью.
5. Диффузия газов между капиллярной кровью и тканями.

легких.
Транспорт газов кровью.
Газообмен в кровеносных капиллярах тканей.

– средний,
6 – нижний.

воздух согревается, благодаря тесному контакту с широкой сетью кровеносных

капилляров подслизистого слоя.
2. Увлажнение. Вне зависимости от влажности атмосферы в легких воздух насыщен до 100% парами воды.
3. Воздух, проходя по дыхательным путям, во время выдоха частично успевает вернуть слизистым, как тепло, так и воду. Таким путем в воздухоносных путях совершается регенерация воздуха. Но все же часть тепла и воды может выделяться. Выраженность этих процессов во многом зависит от состояния окружающей среды и глубины дыхания.
4. Очищение (защитная функция).

занимает 3% (около 150 мл).
Транзиторная (переходная) 17-19 генерации

занимает около 30% (приблизительно 1500 мл).
Дыхательная - 17-23 генерации (появляются альвеолы).
23 генерация – альвеолярные ацинусы - 300 млн. альвеол диаметром 0,15-0,3 мм.
Общий объем легких (около 4500 мл).

выдох – пассивно.

Форсированное дыхание:
Вдох и выдох активные

полости и суммарной емкостью альвеол.
У новорожденных
30

млн. альвеол, а у взрослых – 300 млн.
Тело растет быстрее!

волокна стенки альвеол создают эластическое сопротивление легких, которое стремится

уменьшить объем альвеол.
На границе раздела между воздухом и жидкостью, покрывающей тонким слоем эпителий альвеол, возникают еще и дополнительные силы, которые также стремятся уменьшить площадь этой поверхности - это силы поверхностного натяжения. Причем, чем меньше диаметр альвеол, тем больше силы поверхностного натяжения.

(особенно самые малые) – сурфактанты.
Сурфактанты (поверхностно активные вещества -

ПАВ), продуцируемые в поверхностный слой жидкости пневмоцитами II.

части альвеол из дыхания
Очищение альвеол
Сохранение сухости поверхности альвеол

Активация противомикробных и противовирусных защитных механизмов легких
Сурфактанты начинают синтезироваться лишь в конце внутриутробного периода. Их присутствие облегчает выполнение первого вдоха.

а) всех видов сопротивлений, б) сил гравитации, препятствующих подъему

грудной клетки и плечевого пояса при вдохе.
Аэродинамическое сопротивление растет в результате многих ситуаций, как при сужении воздухоносных путей, так даже и при увеличении скорости вентиляции легких. К примеру, отечность слизистой, возникающая даже при кратковременном вдыхании дыма сигареты, в течение ближайших 20-30 минут повышает сопротивление дыханию в 2-3 раза. Еще в большей степени растет сопротивлении движению воздуха при сужении бронхов, например, при бронхиальной астме.

2 - дыхательный объем (0,5 л),
3- резервный объем

выдоха(1-1,5 л)
4 - объем крови в легких,
5 - остаточный объем (около1,0 л) при спокойном (слева) и форсированном (справа) дыхании.
ЖЕЛ = ДО + РОвд + Ровыд
Общая емкость легких
ОЕЛ = ЖЕЛ + ОО

· ЧДД )
500 · 16 = 8.000 мл
Альвеолярная минутная

вентиляция
АВ = (ДО - МП) · ЧДД
Объем дыхательных путей (анатомическое «мертвое пространство» - МП). Его величина в среднем около 150 мл.
АВ = (500 – 150) · 16 = 5.600 мл

необходимо вычесть ту часть давления, которая приходится на пары

воды и азот. Учитывая это получается, что уровень РАО2 равен 13,6 кПа (102 мм рт.ст.), РАСО2 - 5,3 кПа (40 мм рт.ст.).

кровью
Регуляция дыхания

круга тесно связаны с альвеолярной паренхимой. Относительно короткие (длиной

до 350 мкм) и широкие (диаметром более 8 мкм) капилляры, когда они оплетают альвеолы, образуют настолько густую сеть, что в условиях прижизненной микроскопии с трудом можно определить границы между отдельными сосудами. Благодаря этому в легких кровь омывает альвеолы почти сплошным непрерывным потоком.

сосудов малого круга может меняться величина трансмурального давления.. У

вертикально стоящего человека в сосудах верхушки трансмуральное давление на 11 мм рт.ст. ниже, а у основания легких примерно на столько же выше, чем среднее давление в расположенных почти посредине легких крупных сосудах.
На величину трансмурального давления в сосудах малого круга заметное влияние оказывают дыхательные движения. При спокойном дыхании наиболее существенные колебания "отрицательности" в плевральной полости происходят в нижней, наиболее функционирующей части легких, вблизи диафрагмы. Перепад давлений от верхушки к основанию может достигать 5,5-6 мм рт.ст. В результате чего у основания легких трансмуральное давление становится выше. При одышке легкие расправляются более равномерно, а "отрицательность" в плевральной полости на высоте вдоха возpастает. Поэтому при глубоком вдохе трансмуральное давление повышается во всех сосудах, а при выдохе, особенно глубоком, оно, напротив, заметно снижается.

в притекающей венозной крови РvО2 составляет 40 мм рт.ст.,

а РvСО2 около 46 мм рт.ст.

k⋅S/L⋅ΔP:
где, коэффициент диффузии (k) зависит от

природы газа, температуры и среды, в которой происходит диффузия.
К примеру, углекислый газ в жидкости диффундирует в 13.000 раз, а кислород в 300.000 раз медленнее, чем в газовой среде.
Поэтому в 100 мл крови растворено лишь
0,3 мл кислорода! Но этого количества достаточно чтобы создать РаО2 – 100 мм рт.ст.

г% ⋅ 1,34 мл О2 = 20 мл О2

в 100 мл крови (20 об%).
Учитывая, что те же 100 мл крови содержат лишь 0,3 мл растворенного О2 можно сделать заключение, что основное количество транспортируемого кровью кислорода - химически связанный с гемоглобином.

правого предсердия, при РО2 в 40 мм рт.ст. оксигемоглобина

остается еще более 70%.
При КЕК в 20 мл/100 мл это составляет еще более 15 мл/100 мл крови, что создает резерв О2.
При снижении РО2 до 20 мм рт.ст. в крови остается лишь около 30% HbО2. Так используется резерв О2 при мышечной работе.

диссоциации оксигемоглобина в крови человека, не постоянен и в

некоторых условиях может изменяться. Скорость диссоциации НbО2 обусловлена химическим сродством гемоглобина к О2 и рядом внешних факторов, меняющих характер кривой. К таким факторам относится температура, рН, РСО2, концентрация в эритроците 2,3-ДФГ.
Форма кривой диссоциации оксигемоглобина в значительной степени зависит и от концентрации в крови ионов Н+. При снижении рН кривая сдвигается вправо, что свидетельствует об уменьшении сродства Нb к О2 и активации поступления его в ткани. Повышение рН - увеличивает сродство и сдвигает кривую влево – в результате возрастает поступление кислорода в кровь.
Влияние рН на сродство Нb к О2 называется эффектом Бора.

- при увеличении рН или t
3 - при

снижении рН или t (эффект Бора)

быть по разнице определено, зная объем кровотока и содержание

О2 в приносящей артерии и выносящей вене - АВР-О2.
Кровоток и АВР-О2 зависят от уровня метаболизма органа: чем интенсивнее обмен веществ, тем больше потребляется кислорода, а значит и больше АВР-О2.

Обычно около митохондрий РО2 5-10 мм рт. ст. В тканевой жидкости у капилляра РО2 на уровне 20-40 мм рт.ст., а в притекающей крови - более 70-80 мм рт.ст.

помощью кровотока, путем конвекции.
Газообмен в тканях так же,

как и газообмен в легких, зависит от 5 основных факторов:
площади диффузии;
градиента напряжения газов между кровью и клетками;
расстояния, которое проходит газ;
коэффициента диффузии и состояния мембран.

50-60 мм рт.ст.
В крови, поступающей в артериальный конец

капилляров, РаСО2 около 40 мм рт. ст.
Наличие градиента заставляет СО2 диффундировать из тканевой жидкости к капиллярам.
РvСО2 в крови, поступающей в правое предсердие составит 46 мм рт.ст.

СО2. Двуокись углерода в крови находится в трех формах:

а) связанной в виде угольной кислоты и ее солей:
(51 мл /100 мл крови)
б) связанной с гемоглобином:
(3,5-4,5 мл /100 мл крови)
в) в растворенном виде: (2,5 мл/100 мл крови).

они иннервируются мотонейронами спинного мозга.
Поэтому дыхание можно изменить сознательно

(РЕЧЬ!).
Но дыхание регулируется и как вегетативные органы (бессознательно).

ядро,
3 - апнейстический центр (?),
4 - пневмотаксический

центр,
5 - мост.

во время дыхания.
Если они возбуждаются в фазу вдоха, то

именуются инспираторными.
Если возбуждаются в фазу выдоха – называются экспираторными.

Дорсальное ядро
И

Iα


Э Iβ

Мотонейроны вспомогательных мышц

Мотонейроны основных мышц вдоха

Возбуждение

Торможение

– торможение
Iα -нейронов, возбужденными
Iβ-нейронами (суммация:
+ пневматоксический

центр,
+ р. растяжения легких)

При одышке:
Начало – возбуждение
Iα-нейронов + возбуждение
И-нейронов вентрального центра – глубокий вдох;
Форсированный выдох – торможение Iα -нейронов, возбужденными
Iβ-нейронами + возбуждение
Э-нейронов (здесь активно присоединяются рефлекторные механизмы)

легких – в гладки мышцы воздухоносных путей
(активируя Iβ-нейроны,

которые, тормозят активность
Iα-нейронов и останавливают вдох )
б) ирритантные рецепторы - эпителиальный и субэпителиальный слой
в) J-рецепторы (юкстамедуллярные рецепторы) называются так потому, что залегают в стенках альвеол около капилляров.
г) дыхательных мышц (принцип гамма-петли межреберных и мышц стенок живота ) - при затруднении дыхательных движений, автоматически усиливается сила сокращения мышц.

артерий и в аортальных тельцах, находящихся на верхней и

нижней поверхности дуги аорты. Наибольшее значение для регуляции дыхания принадлежит каротидным тельцам, контролирующим газовый состав поступающей к мозгу крови. Импульсация от хеморецепторов достигает инспираторных нейронов продолговатого мозга и задерживает выключение вдоха, углубляя дыхание. Рефлексы, приводящие к изменению активности дыхания, возникают при уменьшении РаО2 ниже 90 мм рт. ст.
Они более чувствительны к увеличению РаСО2.