Налягане в човешката плеврална кухина. Налягането в плевралната кухина, промяната му в различните фази на дихателния цикъл и ролята му в механизма на външното дишане
Плеврата, плеврата, която е серозната мембрана на белия дроб, се разделя на висцерална (белодробна) плевра и париетална (париетална). Всеки бял дроб е покрит с плевра (белодробна), която по повърхността на корена преминава в париеталната плевра, покриваща стените на гръдната кухина в съседство с белия дроб и граничеща с медиастинума отстрани.
Плевралната кухина (cavitas pleuralis) се намира между париеталната и висцералната плевра под формата на тесен процеп; съдържа малко количество серозна течност, която овлажнява слоевете на плеврата, като спомага за намаляване на триенето на листата на висцералните органи. и париеталната плевра един срещу друг по време на дихателните движения на белите дробове.
Налягането в плевралната кухина е под атмосферното, което се определя като отрицателно налягане. Причинява се от еластична тяга на белите дробове, т.е. постоянното желание на белите дробове да намалят обема си. Налягането в плевралната кухина е по-ниско от алвеоларното с количеството, създадено от еластичната тяга на белите дробове: Ppl = Ralv - Re.t.l.. еластичната тяга на белите дробове се причинява от три фактора:
Повърхностно напрежение на филма от течност, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите - сърфактант.
2) Еластичността на тъканта на стените на алвеолите, които имат еластични влакна в стената.
3) Тонус на бронхиалната мускулатура
Натрупване на въздух или газове в плевралната кухина.
Спонтанен пневмоторакс възниква при разкъсване на белодробните алвеоли (с туберкулоза, емфизем); травматично - когато гръдният кош е повреден.
Напрегнатият пневмоторакс възниква, когато въздухът навлезе в плевралната кухина и е невъзможно да се отстрани независимо. Това води до повишаване на налягането, притискане на медиастиналните структури, нарушаване на венозния приток, шок и възможна смърт.
Какви са белодробните обеми и капацитети, какви методи познавате за определянето им?
По време на процеса на белодробна вентилация газовият състав на алвеоларния въздух непрекъснато се актуализира. Степента на белодробна вентилация се определя от дълбочината на дишане или дихателния обем и честотата на дихателните движения. По време на дихателните движения белите дробове на човек се пълнят с вдишван въздух, чийто обем е част от общия обем на белите дробове. За да се опише количествено белодробната вентилация, общият белодробен капацитет се разделя на няколко компонента или обема. В този случай белодробният капацитет е сумата от два или повече обема.
Белодробните обеми се делят на статични и динамични. Статичните белодробни обеми се измерват по време на завършени дихателни движения, без да се ограничава тяхната скорост. Динамичните белодробни обеми се измерват по време на дихателни движения с ограничение във времето за извършването им.
Белодробни обеми. Обемът на въздуха в белите дробове и дихателните пътища зависи от следните показатели: 1) антропометрични индивидуални характеристики на човека и дихателната система; 2) свойства на белодробната тъкан; 3) повърхностно напрежение на алвеолите; 4) силата, развивана от дихателните мускули.
Капацитета на белите дробове. Жизненият капацитет на белите дробове (VC) включва дихателен обем, инспираторен резервен обем и експираторен резервен обем. При мъжете на средна възраст жизненият капацитет варира между 3,5-5,0 литра и повече. За жените са характерни по-ниски стойности (3,0-4,0 l). В зависимост от методиката за измерване на жизнения капацитет се разграничават инхалационен жизнен капацитет, когато след пълно издишване се поема максимално дълбоко въздух, и издишителен жизнен капацитет, когато след пълно вдишване се прави максимално издишване.
Методи за измерване на белодробни обеми
1. Спирометрия - измерване на белодробни обеми. Позволява ви да определите жизнения капацитет, DO, ROvd, ROvyd.
2. Спирография - регистриране на белодробни обеми. Позволява ви да документирате жизнения капацитет, BC, ROvd, ROvd, както и дихателната честота.
Определяне на остатъчен обем
Използване на спирограф със затворен контур с хелий /според степента на разреждане на хелия/.
Обща плетизмография на тялото /бодиплетизмография/.
Какво е белодробна и алвеоларна вентилация? Какви са методите за определяне на MOD?
Какво е мъртвото пространство и какво е значението му?
Кога се получава максимална вентилация? Какво е дихателен резерв, как да го изчислим?
Как се нарича структурната и функционална единица на белите дробове?
Какъв е съставът на атмосферния, издишания и алвеоларния въздух? Определение и сравнение.
Какви модели осигуряват дифузията на газовете от една среда в друга?
Как протича обмяната на газ в белите дробове? Какво е парциалното налягане на газовете в алвеоларния въздух и напрежението на газовете в кръвта?
Как се транспортира кислородът с кръвта? Какъв е кислородният капацитет на кръвта, на какво е равен нормално?
Как се транспортира въглеродният диоксид в кръвта? Каква роля играе карбоанхидразата в този процес?
Къде се намира дихателният център? От какви структури се състои?
Какво включва функционалната система, която осигурява постоянството на газовия състав на кръвта?
Какво е изкуствена вентилация?
В какви случаи се използва изкуствена вентилация?
Какви методи се използват за изкуствена вентилация на белите дробове?
Какво е изкуствено дишане?
Какви методи се използват за изкуствено дишане?
Какви са общите характеристики на телесните течности? Какво представляват вътреклетъчните и извънклетъчните течности?
Какво е включено в кръвоносната система?
Какви функции изпълнява кръвта?
Кои органи изпълняват функцията на кръвно депо, какво е значението на кръвното депо?
Какъв е съставът на кръвта?
Какво представлява плазмата и какъв е нейният състав?
Белите дробове и стените на гръдната кухина са покрити със серозна мембрана - плеврата, състояща се от висцерален и париетален слой. Между слоевете на плеврата има затворено цепнато пространство, съдържащо серозна течност - плевралната кухина.
Атмосферното налягане, действайки върху вътрешните стени на алвеолите през дихателните пътища, разтяга белодробната тъкан и притиска висцералния слой към париеталния слой, т.е. белите дробове са постоянно в разтегнато състояние. С увеличаване на обема на гръдния кош в резултат на свиване на инспираторните мускули, париеталният слой ще последва гръдния кош, това ще доведе до намаляване на налягането в плевралната фисура, така че висцералният слой, а с него и бели дробове, ще последва париеталния слой. Налягането в белите дробове ще стане по-ниско от атмосферното налягане и въздухът ще навлезе в белите дробове - възниква вдишване.
Налягането в плевралната кухина е по-ниско от атмосферното, така че плевралното налягане се нарича отрицателен, като условно приемаме атмосферното налягане за нула. Колкото повече се разтягат белите дробове, толкова по-висока става тяхната еластична тяга и толкова по-ниско пада налягането в плевралната кухина. Размерът на отрицателното налягане в плевралната кухина е равен на: в края на тихо вдишване – 5-7 mm Hg., в края на максимално вдишване – 15-20 mm Hg., в края на тихо издишване. – 2-3 mm Hg до края на максималното издишване - 1-2 mm Hg.
Отрицателното налягане в плевралната кухина се предизвиква от т.нар еластична тяга на белите дробове– силата, с която белите дробове непрекъснато се стремят да намалят обема си.
Еластичното сцепление на белите дробове се причинява от три фактора:
1) наличието на голям брой еластични влакна в стените на алвеолите;
2) тонус на бронхиалната мускулатура;
3) повърхностно напрежение на течния филм, покриващ стените на алвеолите.
Веществото, покриващо вътрешната повърхност на алвеолите, се нарича сърфактант (фиг. 5).
Ориз. 5. Повърхностно активно вещество. Разрез на алвеоларния септум с натрупване на сърфактант.
Повърхностно активно вещество- това е повърхностно активно вещество (филм, който се състои от фосфолипиди (90-95%), четири протеина, специфични за него, както и малко количество въглероден хидрат), образуван от специални клетки, тип II алвеоло-пневмоцити. Неговият полуживот е 12-16 часа.
Функции на повърхностно активното вещество:
· при вдишване предпазва алвеолите от преразтягане поради факта, че молекулите на повърхностно активното вещество са разположени далеч една от друга, което е съпроводено с увеличаване на повърхностното напрежение;
· при издишване предпазва алвеолите от колапс: молекулите на сърфактанта са разположени близо една до друга, в резултат на което повърхностното напрежение намалява;
· създава възможност за разширяване на белите дробове при първото вдишване на новороденото;
· повлиява скоростта на дифузия на газовете между алвеоларния въздух и кръвта;
· регулира интензивността на изпарението на водата от алвеоларната повърхност;
· има бактериостатично действие;
· има деконгестант (намалява изтичането на течност от кръвта в алвеолите) и антиоксидантен ефект (защитава стените на алвеолите от увреждащото действие на оксиданти и пероксиди).
Изследване на механизма на промени в белодробния обем с помощта на модела на Дондерс
Физиологичен експеримент
Промените в белодробния обем възникват пасивно, поради промени в обема на гръдната кухина и колебания на налягането в плевралната фисура и вътре в белите дробове. Механизмът на промяна на белодробния обем по време на дишане може да се демонстрира с помощта на модела на Donders (фиг. 6), който представлява стъклен резервоар с гумено дъно. Горният отвор на резервоара се затваря със запушалка, през която е прекарана стъклена тръба. В края на тръба, поставена вътре в резервоара, белите дробове са прикрепени към трахеята. Чрез външния край на тръбата белодробната кухина се свързва с атмосферния въздух. Когато гуменото дъно се издърпа надолу, обемът на резервоара се увеличава и налягането в резервоара става по-ниско от атмосферното, което води до увеличаване на капацитета на белите дробове.
Белите дробове са постоянно в гръдната кухина в разтегнато състояние. Образува се в резултат на наличието на плеврална кухина и наличието на отрицателно налягане в нея.
Плевралната кухина се образува по следния начин: белите дробове и стените на гръдната кухина са покрити със серозна мембрана - плеврата. Между слоевете на висцералната и париеталната плевра има тясна (5-10 µm) празнина, образува се кухина, съдържаща серозна течност, подобна по състав на лимфата. Тази течност има ниска концентрация на протеини, което води до ниско онкотично налягане в сравнение с кръвната плазма. Това обстоятелство предотвратява натрупването на течност в плевралната кухина.
Налягането в плевралната кухина е под атмосферното, което се определя като отрицателно налягане. Причинява се от еластична тяга на белите дробове, т.е. постоянното желание на белите дробове да намалят обема си. Налягането в плевралната кухина е по-ниско от алвеоларното налягане с количеството, създадено от еластичната тяга на белите дробове: P pl = P alv – P e.t.l. . Еластичното сцепление на белите дробове се причинява от три фактора:
1) Повърхностно напрежениефилм от течност, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите - сърфактант. Това вещество има ниско повърхностно напрежение. Повърхностно активното вещество се произвежда от пневмоцити тип II и се състои от протеини и липиди. Той има свойството да намалява повърхностното напрежение на алвеоларната стена, като същевременно намалява размера на алвеолите. Това стабилизира състоянието на алвеоларната стена при промяна на обема им. Ако повърхността на алвеолите се покрие със слой воден разтвор, това би увеличило повърхностното напрежение 5-8 пъти. При такива условия се наблюдава пълен колапс на някои алвеоли (ателектаза), докато други са преразтегнати. Наличието на сърфактант предотвратява развитието на такова състояние на белите дробове в здраво тяло.
2) Еластичността на тъканта на стените на алвеолите, които имат еластични влакна в стената.
3) Тон на бронхиалната мускулатура.
Еластичното сцепление на белите дробове определя еластичните свойства на белите дробове. Еластичните свойства на белите дробове обикновено се изразяват количествено разтегливостбелодробна тъкан СЪС :
Където ∆ V – увеличаване на белодробния обем при разтягане (в ml),
∆Р– промяна в транспулмоналното налягане при разтягане на белите дробове (в cm воден стълб).
При възрастни C е 200 ml/cm вода. чл., при новородени и кърмачета - 5-10 ml/cm вода. Изкуство. Този показател (намаляването му) се променя при белодробни заболявания и се използва за диагностични цели.
Плевралното налягане се променя с динамиката на дихателния цикъл. В края на тихото издишване налягането в алвеолите е равно на атмосферното, а в плевралната кухина - 3 mm Hg. Изкуство. Разликата R alv – R pl = R l се нарича транспулмонаренналягане и равно на +3 mm Hg. Изкуство. Именно това налягане поддържа разтегнатото състояние на белите дробове в края на издишването.
При вдишване, поради свиване на инспираторните мускули, обемът на гръдния кош се увеличава. Плевралното налягане (P pl) става по-отрицателно - до края на тихо вдъхновение е равно на -6 mm Hg. Чл., транспулмоналното налягане (P l) се повишава до +6 mm Hg, в резултат на което белите дробове се разширяват, обемът им се увеличава поради атмосферния въздух.
При дълбоко вдишване Ppl може да падне до -20 mmHg. Изкуство. По време на дълбоко издишване това налягане може да стане положително, но въпреки това да остане под налягането в алвеолите с количеството на налягането, създадено от еластичната тяга на белите дробове.
Ако малко количество въздух навлезе в плевралната фисура, белият дроб частично се свива, но вентилацията продължава. Това състояние се нарича затворен пневмоторакс. След известно време въздухът се абсорбира от плевралната кухина и белите дробове се разширяват (Аспирацията на газове от плевралната кухина възниква поради факта, че в кръвта на малките вени на белодробната циркулация напрежението на разтворените газове е по-ниско, отколкото в атмосферата ).
ДИШАНЕТО е набор от процеси, които гарантират, че тялото консумира кислород (O2) и освобождава въглероден диоксид (CO2).
СТЪПКИ НА ДИШАНЕ:
1. Външно дишане или вентилация на белите дробове - обмен на газове между атмосферния и алвеоларния въздух
2. Обмен на газове между алвеоларния въздух и кръвта на капилярите на белодробната циркулация
3. Пренос на газове чрез кръв (O 2 и CO 2)
4. Обмен на газове в тъканите между кръвта на капилярите на системното кръвообращение и тъканните клетки
5. Тъканно или вътрешно дишане - процесът на тъканна абсорбция на O 2 и освобождаване на CO 2 (окислително-редукционни реакции в митохондриите с образуването на АТФ)
ДИХАТЕЛНАТА СИСТЕМА
Набор от органи, които доставят на тялото кислород, премахват въглеродния диоксид и освобождават енергия, необходима за всички форми на живот.
ФУНКЦИИ НА ДИХАТЕЛНАТА СИСТЕМА:
Ø Осигуряване на организма с кислород и използването му в редокс процеси
Ø Образуване и освобождаване на излишния въглероден диоксид от тялото
Ø Окисляване (разлагане) на органични съединения с освобождаване на енергия
Ø Освобождаване на летливи метаболитни продукти (водна пара (500 ml на ден), алкохол, амоняк и др.)
Процеси, лежащи в основата на изпълнението на функциите:
а) вентилация (проветряване)
б) газообмен
СТРУКТУРА НА ДИХАТЕЛНАТА СИСТЕМА
Ориз. 12.1. Структурата на дихателната система
1 – Носен проход
2 – Носна раковина
3 – Фронтален синус
4 – Сфеноидален синус
5 – Гърло
6 – Ларинкс
7 – Трахея
8 – Ляв бронх
9 – Десен бронх
10 – Ляво бронхиално дърво
11 – Дясно бронхиално дърво
12 – Ляв бял дроб
13 – Десен бял дроб
14 – Апертура
16 – Хранопровод
17 – Ребра
18 – гръдна кост
19 – ключица
органът на обонянието, както и външният отвор на дихателните пътища: служи за затопляне и пречистване на вдишания въздух
НОСНАТА КУХИНА
Първоначалният отдел на дихателните пътища и в същото време органът на миризмата. Простира се от ноздрите до фаринкса, разделен от преграда на две половини, които са отпред през ноздритеобщуват с атмосферата, а отзад с помощта Джоан– с назофаринкс
Ориз. 12.2.Структура на носната кухина
Ларинкса
част от дихателна тръба, която свързва фаринкса с трахеята. Намира се на нивото на IV-VI шийни прешлени. Това е входен отвор, който предпазва белите дробове. Гласните струни се намират в ларинкса. Зад ларинкса се намира фаринкса, с който той се свързва чрез горния си отвор. Под ларинкса преминава в трахеята
Ориз. 12.3.Устройство на ларинкса
Глотис- пространството между дясната и лявата гласна гънка. Когато позицията на хрущяла се промени, под действието на мускулите на ларинкса, ширината на глотиса и напрежението на гласните струни могат да се променят. Издишваният въздух вибрира гласните струни ® произвеждат се звуци
Трахеята
тръба, която комуникира с ларинкса в горната част и завършва с разделяне в долната част ( раздвоение ) в два главни бронха
Ориз. 12.4.Главни дихателни пътища
Вдишаният въздух преминава през ларинкса в трахеята. Оттук се разделя на два потока, всеки от които отива към своя бял дроб през разклонена система от бронхи
БРОНХИ
тръбести образувания, представляващи разклоненията на трахеята. Те се отклоняват от трахеята почти под прав ъгъл и отиват до портите на белите дробове
Десен бронхпо-широк, но по-къс налявои е като продължение на трахеята
Бронхите са подобни по структура на трахеята; те са много гъвкави поради хрущялни пръстени в стените и са облицовани с респираторен епител. Основата на съединителната тъкан е богата на еластични влакна, които могат да променят диаметъра на бронхите
Главни бронхи(първа поръчка) се разделят на собствен капитал (втора поръчка): три в десния бял дроб и два в левия - всеки отива към собствения си лоб. След това те се разделят на по-малки, преминавайки в собствени сегменти - сегментен (трети ред), които продължават да се делят, образувайки "бронхиално дърво"бял дроб
БРОНХИАЛНО ДЪРВО– бронхиалната система, през която въздухът от трахеята навлиза в белите дробове; включва главни, лобарни, сегментни, субсегментни (9-10 поколения) бронхи, както и бронхиоли (лобуларни, терминални и респираторни)
В бронхопулмоналните сегменти бронхите се разделят последователно до 23 пъти, докато завършат в задънена улица на алвеоларни торбички
Бронхиоли(диаметър на дихателните пътища по-малък от 1 mm) се разделят, докато се образуват край (терминал) бронхиоли, които са разделени на най-тънките къси дихателни пътища - респираторни бронхиоли, превръща се в алвеоларни канали, по чиито стени има мехурчета - алвеоли (въздушни торбички). Основната част от алвеолите е концентрирана в клъстери в краищата на алвеоларните канали, образувани по време на разделянето на респираторните бронхиоли
Ориз. 12.5.Долни дихателни пътища
Ориз. 12.6.Дихателни пътища, газообменна площ и техните обеми след тихо издишване
Функции на дихателните пътища:
1. Газообмен -доставка на атмосферен въздух до обмен на газплощ и провеждане на газовата смес от белите дробове в атмосферата
2. Обмен без газ:
§ Пречистване на въздуха от прах и микроорганизми. Защитни дихателни рефлекси (кашлица, кихане).
§ Овлажняване на вдишания въздух
§ Затопляне на вдишания въздух (на ниво 10-то поколение до 37 0 C
§ Рецепция (възприемане) на обонятелни, температурни, механични стимули
§ Участие в процесите на терморегулация на тялото (топлопроизводство, изпарение на топлина, конвекция)
§ Те са периферен звукогенериращ апарат
Ацинус
структурна единица на белия дроб (до 300 хиляди), в която се извършва обмен на газ между кръвта, разположена в капилярите на белия дроб, и въздуха, запълващ белодробните алвеоли. Представлява комплекс от началото на респираторните бронхиоли, наподобяващ на външен вид чепка грозде
Ацините включват 15-20 алвеоли, в белодробния лобул - 12-18 ацини. Лобовете на белия дроб са изградени от лобове
Ориз. 12.7.Белодробен ацинус
Алвеоли(в белите дробове на възрастен има 300 милиона, общата им повърхност е 140 m2) - отворени везикули с много тънки стени, чиято вътрешна повърхност е облицована с еднослоен плосък епител, разположен върху основната мембрана, към която кръвта капилярите, обвиващи алвеолите, са съседни, образувайки заедно с епителните клетки бариера между кръвта и въздуха (въздушно-кръвна бариера)Дебелина 0,5 микрона, която не пречи на обмена на газове и отделянето на водни пари
Открива се в алвеолите:
§ макрофаги(защитни клетки), които абсорбират чужди частици, влизащи в дихателните пътища
§ пневмоцити- клетки, които секретират повърхностно активно вещество
Ориз. 12.8.Ултраструктура на алвеолите
ПОВЪРХНОСТНО АКТИВНО ВЕЩЕСТВО– белодробно сърфактант, съдържащ фосфолипиди (по-специално лецитин), триглицериди, холестерол, протеини и въглехидрати и образуващ слой с дебелина 50 nm вътре в алвеолите, алвеоларните канали, торбичките, бронхиолите
Стойност на повърхностно активното вещество:
§ Намалява повърхностното напрежение на течността, покриваща алвеолите (почти 10 пъти) ® улеснява вдишването и предотвратява ателектазата (слепване) на алвеолите по време на издишване.
§ Улеснява дифузията на кислород от алвеолите в кръвта поради добрата разтворимост на кислорода в нея.
§ Изпълнява защитна роля: 1) има бактериостатично действие; 2) предпазва стените на алвеолите от вредното въздействие на окислители и пероксиди; 3) осигурява обратен транспорт на прах и микроби през дихателните пътища; 4) намалява пропускливостта на белодробната мембрана, което предотвратява развитието на белодробен оток поради намаляване на ексудацията на течност от кръвта в алвеолите
БЕЛИ ДРОБОВЕ
Десният и левият бял дроб са два отделни обекта, разположени в гръдната кухина от двете страни на сърцето; покрити със серозна мембрана - плеврата, което образува около тях две затворени плеврален сак.Имат неправилна конусовидна форма с основата към диафрагмата и върхът стърчащ 2-3 см над ключицата в областта на шията
Ориз. 12.10.Сегментна структура на белите дробове.
1 – апикален сегмент; 2 – заден сегмент; 3 – преден сегмент; 4 – страничен сегмент (десен бял дроб) и горен лингуларен сегмент (ляв бял дроб); 5 – медиален сегмент (десен бял дроб) и долен лингуларен сегмент (ляв бял дроб); 6 – апикален сегмент на долния лоб; 7 – базален медиален сегмент; 8 – базален преден сегмент; 9 – основен страничен сегмент; 10 – базален заден сегмент
ЕЛАСТИЧНОСТ НА БЕЛИТЕ дробове
способността да се реагира на натоварване чрез увеличаване на напрежението, което включва:
§ еластичност– способност за възстановяване на формата и обема си след прекратяване на външните сили, причиняващи деформация
§ твърдост– способността да се съпротивлява на по-нататъшна деформация при превишаване на еластичността
Причини за еластичните свойства на белите дробове:
§ напрежение на еластичните влакнабелодробен паренхим
§ повърхностно напрежениетечност, покриваща алвеолите - създадена от повърхностноактивно вещество
§ кръвонапълване на белите дробове (колкото по-високо е кръвонапълването, толкова по-малка е еластичността
Разширяемост– обратното свойство на еластичността се свързва с наличието на еластични и колагенови влакна, които образуват спираловидна мрежа около алвеолите
Пластмаса– свойство, противоположно на твърдостта
ФУНКЦИИ НА БЕЛИТЕ дробове
Обмен на газ– обогатяване на кръвта с кислород, използван от телесните тъкани и отстраняване на въглероден диоксид от нея: постига се чрез белодробна циркулация. Кръвта от органите на тялото се връща в дясната страна на сърцето и преминава през белодробните артерии към белите дробове
Обмен без газ:
Ø З защитен – образуване на антитела, фагоцитоза от алвеоларни фагоцити, производство на лизозим, интерферон, лактоферин, имуноглобулини; Микробите, агрегатите от мастни клетки и тромбоемболите се задържат и унищожават в капилярите
Ø Участие в процесите на терморегулация
Ø Участие в процесите на разпределение – отстраняване на CO 2, вода (около 0,5 l/ден) и някои летливи вещества: етанол, етер, азотен оксид, ацетон, етил меркаптан
Ø Инактивиране на биологично активни вещества – повече от 80% от брадикинина, въведен в белодробния кръвен поток, се унищожава по време на еднократно преминаване на кръвта през белия дроб, ангиотензин I се превръща в ангиотензин II под въздействието на ангиотензиназа; 90-95% от простагландините от групи Е и Р са инактивирани
Ø Участие в производството на биологично активни вещества – хепарин, тромбоксан B 2, простагландини, тромбопластин, фактори на кръвосъсирването VII и VIII, хистамин, серотонин
Ø Те служат като въздушен резервоар за производство на глас
ВЪНШНО ДИШАНЕ
Процесът на вентилация на белите дробове, осигуряващ обмен на газ между тялото и околната среда. Осъществява се поради наличието на дихателния център, неговите аферентни и еферентни системи и дихателни мускули. Оценява се чрез съотношението на алвеоларната вентилация към минутния обем. За характеризиране на външното дишане се използват статични и динамични показатели на външното дишане
Дихателен цикъл– ритмично повтаряща се промяна в състоянието на дихателния център и изпълнителните дихателни органи
Ориз. 12.11.Дихателни мускули
Диафрагма- плосък мускул, който разделя гръдната кухина от коремната кухина. Той образува два купола, ляв и десен, с издутини, насочени нагоре, между които има малка вдлъбнатина за сърцето. Той има няколко дупки, през които много важни структури на тялото преминават от гръдната област към коремната област. Свивайки се, той увеличава обема на гръдната кухина и осигурява въздушен поток в белите дробове
Ориз. 12.12.Положението на диафрагмата по време на вдишване и издишване
налягане в плевралната кухина
физическо количество, характеризиращо състоянието на съдържанието на плевралната кухина. Това е количеството, с което налягането в плевралната кухина е по-ниско от атмосферното налягане ( отрицателно налягане); при тихо дишане е равно на 4 mm Hg. Изкуство. в края на издишването и 8 mmHg. Изкуство. в края на вдишването. Създаден от силите на повърхностното напрежение и еластичната тяга на белия дроб
Ориз. 12.13.Промени в налягането по време на вдишване и издишване
ВДИШАЙТЕ(вдъхновение) е физиологичният акт на изпълване на белите дробове с атмосферен въздух. Осъществява се поради активната дейност на дихателния център и дихателните мускули, което увеличава обема на гръдния кош, което води до намаляване на налягането в плевралната кухина и алвеолите, което води до навлизане на околния въздух в трахеята, бронхите и респираторните зони на белия дроб. Възниква без активното участие на белите дробове, тъй като в тях няма контрактилни елементи
ИЗДИШВАНЕ(издишване) е физиологичен акт на отстраняване от белия дроб на част от въздуха, който участва в газообмена. Първо се отстранява въздухът от анатомичното и физиологично мъртво пространство, който се различава малко от атмосферния въздух, след това алвеоларният въздух, обогатен с CO 2 и беден на O 2 в резултат на обмен на газ. В условия на покой процесът е пасивен. Осъществява се без разход на мускулна енергия, благодарение на еластичната тяга на белия дроб, гръдния кош, гравитационните сили и отпускането на дихателната мускулатура.
При принудително дишане дълбочината на издишване се увеличава с помощта на коремни и вътрешни междуребрени мускули.Коремните мускули притискат коремната кухина отпред и увеличават повдигането на диафрагмата. Вътрешните междуребрени мускули придвижват ребрата надолу и по този начин намаляват напречното сечение на гръдната кухина и следователно нейния обем
Белите дробове са покрити с висцерална плевра, а филмът на гръдната кухина е покрит с париетална плевра. Между тях има серозна течност. Те прилягат плътно един към друг (разстояние 5-10 микрона) и се плъзгат един спрямо друг. Това плъзгане е необходимо, за да могат белите дробове да следват сложните промени на гръдния кош, без да се деформират. При възпаление (плеврит, сраствания) вентилацията на съответните области на белите дробове намалява.
Ако вкарате игла в плевралната кухина и я свържете с воден манометър, ще установите, че налягането в нея е:
при вдишване - с 6-8 cm H 2 O
при издишване - 3-5 cm H 2 O под атмосферното.
Тази разлика между вътреплевралното и атмосферното налягане обикновено се нарича плеврално налягане.
Отрицателното налягане в плевралната кухина се причинява от еластична тяга на белите дробове, т.е. склонност на белите дробове към колапс.
При вдишване увеличаването на гръдната кухина води до повишаване на отрицателното налягане в плевралната кухина, т.е. Транспулмоналното налягане се увеличава, което води до разширяване на белите дробове.
паднете - издишайте.
Апарат Дондерс.
Ако въведете малко количество въздух в плевралната кухина, това ще се разреши, защото в кръвта на малките вени на белодробната циркулация има разтвор на напрежение. по-малко газове, отколкото в атмосферата. Когато инспираторните мускули се отпуснат, транспулмоналното налягане намалява и белите дробове се свиват поради еластичността.
Натрупването на течност в плевралната кухина се предотвратява от по-ниското онкотично налягане на плевралната течност (по-малко протеини), отколкото в плазмата. Намаляването на хидростатичното налягане в белодробната циркулация също е важно.
Промяната в налягането в плевралната кухина може да се измери директно (но белодробната тъкан може да бъде увредена). Но е по-добре да го измерите, като вкарате балон l = 10 см в хранопровода (тежката част на хранопровода). Стените на хранопровода са гъвкави.
Еластичното сцепление на белите дробове се причинява от 3 фактора:
Повърхностно напрежение на филма от течност, покриващ вътрешната повърхност на алвеолите.
Еластичността на тъканите на стените на алвеолите (съдържат еластични влакна).
Тон на бронхиалната мускулатура.
На всяка граница между въздух и течност действат междумолекулни кохезионни сили, стремящи се да намалят размера на тази повърхност (сили на повърхностно напрежение). Под въздействието на тези сили алвеолите са склонни да се свиват. Силите на повърхностно напрежение създават 2/3 от еластичното сцепление на белите дробове. Повърхностното напрежение на алвеолите е 10 пъти по-малко от теоретично изчисленото за съответната водна повърхност.
Ако вътрешната повърхност на алвеолите беше покрита с воден разтвор, тогава повърхностното напрежение трябваше да бъде 5-8 пъти по-голямо. При тези условия ще има колапс на алвеолите (ателектаза). Но това не се случва.
Това означава, че в алвеоларната течност на вътрешната повърхност на алвеолите има вещества, които намаляват повърхностното напрежение, т.е. повърхностноактивни вещества. Техните молекули са силно привлечени една към друга, но имат слабо взаимодействие с течността, в резултат на което се събират на повърхността и по този начин намаляват повърхностното напрежение.
Такива вещества се наричат повърхностно активни вещества и в този случай повърхностноактивни вещества. Те са липиди и протеини. Те се образуват от специални клетки на алвеолите - пневмоцити тип II. Подплатата е с дебелина 20-100 nm. Но производните на лецитина имат най-голяма повърхностна активност от компонентите на тази смес.
Когато размерът на алвеолите намалява. молекулите на сърфактанта се сближават, тяхната плътност на единица повърхност е по-голяма и повърхностното напрежение намалява - алвеолата не колабира.
Тъй като алвеолите се уголемяват (разширяват), тяхното повърхностно напрежение се увеличава, тъй като плътността на повърхностно активното вещество на единица повърхност намалява. Това засилва еластичната тяга на белите дробове.
По време на процеса на дишане укрепването на дихателните мускули се изразходва за преодоляване не само на еластичното съпротивление на белите дробове и гръдните тъкани, но и за преодоляване на нееластичното съпротивление на газовия поток в дихателните пътища, което зависи от техния лумен.
Нарушеното образуване на сърфактанти води до колапс на голям брой алвеоли - ателектаза - липса на вентилация на големи участъци от белите дробове.
При новородени сърфактантите са необходими за разширяване на белите дробове по време на първите дихателни движения.
Има заболяване на новородените, при което повърхността на алвеолите е покрита с фибринова утайка (геалинови мембрани), което намалява активността на повърхностноактивните вещества - намалена. Това води до непълно разширяване на белите дробове и тежко нарушаване на газообмена.
Пневмотораксът е навлизане на въздух в плевралната кухина (през увредена гръдна стена или бели дробове).
Поради еластичността на белите дробове те се свиват, притискайки буталото, заемайки 1/3 от обема им.
Когато е едностранно, белият дроб от неувредената страна може да осигури достатъчно насищане на кръвта с O 2 и отстраняване на CO 2 (в покой).
Двустранно - ако не се извърши изкуствена вентилация на белите дробове или запечатване на плевралната кухина - до смърт.
Едностранният пневмоторакс понякога се използва за терапевтични цели: въвеждане на въздух в плевралната кухина за лечение на туберкулоза (кухини).