Slėgis žmogaus pleuros ertmėje. Spaudimas pleuros ertmėje, jo kaita skirtingose kvėpavimo ciklo fazėse ir vaidmuo išorinio kvėpavimo mechanizme
Pleura, pleura, kuri yra serozinė plaučių membrana, yra padalinta į visceralinę (plaučių) ir parietalinę (parietalinę). Kiekvienas plautis yra padengtas pleura (plaučių), kuri išilgai šaknies paviršiaus pereina į parietalinę pleurą, išklodama krūtinės ertmės sienas, esančias greta plaučių ir ribojasi su tarpuplaučiu iš šonų.
Pleuros ertmė (cavitas pleuralis) yra tarp parietalinės ir visceralinės pleuros siauro plyšio pavidalu; joje yra nedidelis kiekis serozinio skysčio, kuris drėkina pleuros sluoksnius ir padeda sumažinti visceralinių lapų trintį. ir parietalinė pleuros viena prieš kitą plaučių kvėpavimo judesių metu.
Slėgis pleuros ertmėje yra mažesnis už atmosferos slėgį, kuris apibrėžiamas kaip neigiamas slėgis. Ją sukelia elastinga plaučių trauka, t.y. nuolatinis plaučių noras sumažinti savo tūrį. Slėgis pleuros ertmėje yra mažesnis nei alveolinėje tiek, kiek sukuria elastinga plaučių trauka: Ppl = Ralv - Re.t.l.. elastingą plaučių trauką lemia trys veiksniai:
Skysčio plėvelės, dengiančios vidinį alveolių paviršių, paviršiaus įtempimas – paviršinio aktyvumo medžiaga.
2) Alveolių, kurių sienelėje yra elastinių skaidulų, sienelių audinio elastingumas.
3) Bronchų raumenų tonusas
Oro ar dujų kaupimasis pleuros ertmėje.
Spontaninis pneumotoraksas atsiranda plyšus plaučių alveolėms (su tuberkulioze, emfizema); trauminis – kai pažeidžiama krūtinė.
Įtempimo pneumotoraksas atsiranda, kai oras patenka į pleuros ertmę ir jo neįmanoma pašalinti savarankiškai. Tai veda prie slėgio padidėjimo, tarpuplaučio struktūrų suspaudimo, venų nutekėjimo, šoko ir galimos mirties.
Kokie yra plaučių tūriai ir pajėgumai, kokius žinote jų nustatymo metodus?
Plaučių ventiliacijos proceso metu alveolių oro dujų sudėtis nuolat atnaujinama. Plaučių ventiliacijos apimtis nustatoma pagal kvėpavimo gylį, arba potvynio tūrį, ir kvėpavimo judesių dažnį. Kvėpavimo judesių metu žmogaus plaučiai prisipildo įkvepiamo oro, kurio tūris yra dalis viso plaučių tūrio. Norint kiekybiškai apibūdinti plaučių ventiliaciją, bendra plaučių talpa buvo padalinta į keletą komponentų arba tūrių. Šiuo atveju plaučių talpa yra dviejų ar daugiau tūrių suma.
Plaučių tūris skirstomas į statinį ir dinaminį. Statiniai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, neribojant jų greičio. Dinaminiai plaučių tūriai matuojami atliekant kvėpavimo judesius, nurodant jų įgyvendinimo laiką.
Plaučių tūriai. Oro tūris plaučiuose ir kvėpavimo takuose priklauso nuo šių rodiklių: 1) antropometrinių individualių žmogaus ir kvėpavimo sistemos savybių; 2) plaučių audinio savybės; 3) alveolių paviršiaus įtempimas; 4) kvėpavimo raumenų išvystyta jėga.
Plaučių talpa. Plaučių gyvybinė talpa (VC) apima kvėpavimo tūrį, įkvėpimo rezervinį tūrį ir iškvėpimo rezervinį tūrį. Vidutinio amžiaus vyrų gyvybinė talpa svyruoja tarp 3,5-5,0 litrų ir daugiau. Moterims būdingos mažesnės vertės (3,0-4,0 l). Priklausomai nuo gyvybinio pajėgumo matavimo metodikos, išskiriamas įkvėpimo gyvybinis pajėgumas, kai po visiško iškvėpimo imamas maksimalus gilus įkvėpimas ir iškvėpimo gyvybinis pajėgumas, kai po pilno įkvėpimo daromas maksimalus iškvėpimas.
Plaučių tūrio matavimo metodai
1. Spirometrija – plaučių tūrių matavimas. Leidžia nustatyti gyvybines galimybes, DO, ROvd, ROvyd.
2. Spirografija – plaučių tūrių registravimas. Leidžia dokumentuoti gyvybinį pajėgumą, BC, ROvd, ROvd, taip pat kvėpavimo dažnį.
Likučio tūrio nustatymas
Naudojant uždaro ciklo spirografą naudojant helio /pagal helio praskiedimo laipsnį/.
Bendroji kūno pletizmografija /kūnopletizmografija/.
Kas yra plaučių ir alveolių ventiliacija? Kokie yra MOD nustatymo metodai?
Kas yra negyva erdvė ir kokia jos reikšmė?
Kada pasiekiama maksimali ventiliacija? Kas yra kvėpavimo rezervas, kaip jį apskaičiuoti?
Kaip vadinasi struktūrinis ir funkcinis plaučių vienetas?
Kokia yra atmosferos, iškvepiamo ir alveolių oro sudėtis? Apibrėžimas ir palyginimas.
Kokie modeliai užtikrina dujų difuziją iš vienos terpės į kitą?
Kaip vyksta dujų mainai plaučiuose? Koks yra dalinis dujų slėgis alveolių ore ir dujų įtampa kraujyje?
Kaip deguonis transportuojamas per kraują? Kokia yra kraujo deguonies talpa, kam ji paprastai lygi?
Kaip anglies dioksidas pernešamas kraujyje? Kokį vaidmenį šiame procese atlieka karboanhidrazė?
Kur yra kvėpavimo centras? Iš kokių struktūrų jis susideda?
Ką apima funkcinė sistema, užtikrinanti kraujo dujų sudėties pastovumą?
Kas yra dirbtinė ventiliacija?
Kokiais atvejais naudojama dirbtinė ventiliacija?
Kokie metodai taikomi dirbtinei plaučių ventiliacijai?
Kas yra dirbtinis kvėpavimas?
Kokie metodai naudojami dirbtiniam kvėpavimui?
Kokios yra bendros kūno skysčių savybės? Kas yra tarpląsteliniai ir tarpląsteliniai skysčiai?
Kas yra įtraukta į kraujotakos sistemą?
Kokias funkcijas atlieka kraujas?
Kokie organai atlieka kraujo saugyklos funkciją, kokia kraujo depo reikšmė?
Kokia yra kraujo sudėtis?
Kas yra plazma ir kokia jos sudėtis?
Plaučiai ir krūtinės ertmės sienos yra padengtos serozine membrana - pleura, susidedančia iš visceralinių ir parietalinių sluoksnių. Tarp pleuros sluoksnių yra uždara į plyšį panaši erdvė, kurioje yra serozinis skystis - pleuros ertmė.
Atmosferos slėgis, per kvėpavimo takus veikdamas vidines alveolių sieneles, ištempia plaučių audinį ir visceralinį sluoksnį prispaudžia prie parietalinio sluoksnio, t.y. plaučiai nuolat yra išsipūtę. Padidėjus krūtinės ląstos tūriui dėl įkvėpimo raumenų susitraukimo, parietalinis sluoksnis seks paskui krūtinę, dėl to sumažės slėgis pleuros plyšyje, todėl visceralinis sluoksnis ir kartu su juo plaučiai, seks parietaliniu sluoksniu. Slėgis plaučiuose taps mažesnis už atmosferos slėgį, o oras pateks į plaučius – įvyksta įkvėpimas.
Slėgis pleuros ertmėje yra mažesnis už atmosferos slėgį, todėl pleuros slėgis vadinamas neigiamas, sąlyginai laikant atmosferos slėgį nuliui. Kuo labiau išsitempia plaučiai, tuo didesnė jų elastinė trauka ir mažesnis slėgis pleuros ertmėje. Neigiamo slėgio dydis pleuros ertmėje lygus: ramaus įkvėpimo pabaigoje – 5-7 mm Hg., maksimalaus įkvėpimo pabaigoje – 15-20 mm Hg., ramaus iškvėpimo pabaigoje. – 2-3 mm Hg iki maksimalaus iškvėpimo pabaigos – 1-2 mm Hg.
Neigiamą spaudimą pleuros ertmėje sukelia vadinamasis elastinga plaučių trauka– jėga, kuria plaučiai nuolat stengiasi sumažinti savo tūrį.
Elastingą plaučių trauką lemia trys veiksniai:
1) alveolių sienelėse yra daug elastingų skaidulų;
2) bronchų raumenų tonusas;
3) alveolių sieneles dengiančios skysčio plėvelės paviršiaus įtempimas.
Vidinį alveolių paviršių dengianti medžiaga vadinama paviršinio aktyvumo medžiaga (5 pav.).
Ryžiai. 5. Paviršinio aktyvumo medžiaga. Alveolių pertvaros pjūvis su paviršinio aktyvumo medžiagos kaupimu.
Paviršinio aktyvumo medžiaga- tai paviršinio aktyvumo medžiaga (plėvelė, susidedanti iš fosfolipidų (90-95%), keturių jai būdingų baltymų, taip pat nedidelio kiekio anglies hidrato), kurią sudaro specialios ląstelės, II tipo alveolo-pneumocitai. Jo pusinės eliminacijos laikas yra 12–16 valandų.
Paviršinio aktyvumo medžiagos funkcijos:
· įkvėpus apsaugo alveoles nuo pertempimo dėl to, kad paviršinio aktyvumo medžiagos molekulės išsidėsčiusios toli viena nuo kitos, o tai lydi paviršiaus įtempimo padidėjimas;
· iškvepiant apsaugo alveoles nuo subyrėjimo: paviršinio aktyvumo medžiagų molekulės išsidėsčiusios arti viena kitos, dėl to mažėja paviršiaus įtempimas;
· sukuria galimybę išsiplėsti plaučius per pirmąjį naujagimio įkvėpimą;
· veikia dujų difuzijos tarp alveolių oro ir kraujo greitį;
· reguliuoja vandens garavimo nuo alveolių paviršiaus intensyvumą;
· pasižymi bakteriostatiniu aktyvumu;
· turi dekongestantą (mažina skysčių nutekėjimą iš kraujo į alveoles) ir antioksidacinį poveikį (saugo alveolių sieneles nuo žalingo oksidantų ir peroksidų poveikio).
Plaučių tūrio kitimo mechanizmo tyrimas naudojant Donders modelį
Fiziologinis eksperimentas
Plaučių tūrio pokyčiai vyksta pasyviai, dėl krūtinės ertmės tūrio pokyčių ir slėgio svyravimų pleuros plyšyje bei plaučių viduje. Plaučių tūrio kitimo mechanizmą kvėpuojant galima pademonstruoti naudojant Donders modelį (6 pav.), kuris yra stiklinis rezervuaras guminiu dugnu. Viršutinė rezervuaro anga uždaroma kamščiu, per kurį praleidžiamas stiklinis vamzdelis. Rezervuaro viduje esančio vamzdelio gale plaučiai pritvirtinami prie trachėjos. Per išorinį vamzdelio galą plaučių ertmė susisiekia su atmosferos oru. Nutraukiant guminį dugną, rezervuaro tūris padidėja, o slėgis rezervuare tampa mažesnis už atmosferos slėgį, todėl padidėja plaučių talpa.
Plaučiai nuolat yra krūtinės ertmėje išplėstoje būsenoje. Jis susidaro dėl pleuros ertmės egzistavimo ir neigiamo slėgio buvimo joje.
Pleuros ertmė susidaro taip: plaučiai ir krūtinės ertmės sienelės yra padengtos serozine membrana - pleura. Tarp visceralinės ir parietalinės pleuros sluoksnių yra siauras (5-10 µm) tarpas, susidaro ertmė, kurioje yra serozinis skystis, savo sudėtimi panašus į limfą. Šis skystis turi mažą baltymų koncentraciją, todėl onkotinis slėgis yra žemas, palyginti su kraujo plazma. Ši aplinkybė neleidžia skysčiui kauptis pleuros ertmėje.
Slėgis pleuros ertmėje yra mažesnis už atmosferos slėgį, kuris apibrėžiamas kaip neigiamas slėgis. Ją sukelia elastinga plaučių trauka, t.y. nuolatinis plaučių noras sumažinti savo tūrį. Slėgis pleuros ertmėje mažesnis už alveolinį slėgį dydžiu, kurį sukuria elastinga plaučių trauka: P pl = P alv – P e.t.l. . Elastingą plaučių trauką lemia trys veiksniai:
1) Paviršiaus įtempimas vidinį alveolių paviršių dengianti skysčio plėvelė – surfaktantas. Ši medžiaga turi mažą paviršiaus įtempimą. Paviršinio aktyvumo medžiagą gamina II tipo pneumocitai ir ji susideda iš baltymų ir lipidų. Jis turi savybę sumažinti alveolių sienelės paviršiaus įtempimą ir tuo pačiu sumažinti alveolių dydį. Tai stabilizuoja alveolių sienelių būklę, kai keičiasi jų tūris. Jei alveolių paviršius būtų padengtas vandeninio tirpalo sluoksniu, paviršiaus įtempimas padidėtų 5-8 kartus. Tokiomis sąlygomis buvo stebimas visiškas kai kurių alveolių kolapsas (atelektazė), o kitos buvo pertemptos. Paviršinio aktyvumo medžiagos buvimas neleidžia vystytis šiai plaučių būklei sveikame kūne.
2) Alveolių sienelių audinio elastingumas, kurių sienoje yra elastingų pluoštų.
3) Bronchų raumenų tonusas.
Elastinė plaučių trauka lemia plaučių elastines savybes. Plaučių elastinės savybės dažniausiai išreiškiamos kiekybiškai išplečiamumas plaučių audinys SU :
Kur ∆ V - plaučių tūrio padidėjimas ištempus (ml),
∆Р– transpulmoninio slėgio pokytis ištempus plaučius (cm vandens stulpelyje).
Suaugusiesiems C yra 200 ml/cm vandens. Art., naujagimiams ir kūdikiams - 5-10 ml/cm vandens. Art. Šis rodiklis (jo mažėjimas) keičia sergant plaučių ligomis ir naudojamas diagnostikos tikslais.
Pleuros slėgis keičiasi priklausomai nuo kvėpavimo ciklo dinamikos. Ramaus iškvėpimo pabaigoje slėgis alveolėse prilygsta atmosferos slėgiui, o pleuros ertmėje – 3 mm Hg. Art. Skirtumas R alv – R pl = R l vadinamas transpulmoninis slėgio ir lygus +3 mm Hg. Art. Būtent šis spaudimas palaiko išsiplėtusią plaučių būseną iškvėpimo pabaigoje.
Kai įkvepiate, dėl įkvėpimo raumenų susitraukimo padidėja krūtinės apimtis. Pleuros slėgis (P pl) tampa neigiamas – tylaus įkvėpimo pabaigoje lygus –6 mm Hg. Art., transpulmoninis slėgis (P l) padidėja iki +6 mm Hg, dėl to plečiasi plaučiai, didėja jų tūris dėl atmosferos oro.
Giliai įkvėpus, Ppl gali sumažėti iki –20 mmHg. Art. Gilaus iškvėpimo metu šis slėgis gali tapti teigiamas, tačiau išlikti žemiau slėgio alveolėse dėl slėgio, kurį sukuria elastinga plaučių trauka.
Jei į pleuros plyšį patenka nedidelis oro kiekis, plaučiai dalinai griūva, tačiau ventiliacija tęsiasi. Ši būklė vadinama uždaru pneumotoraksu. Po kurio laiko iš pleuros ertmės susigeria oras, o plaučiai plečiasi (dujų aspiracija iš pleuros ertmės atsiranda dėl to, kad plaučių kraujotakos mažųjų venų kraujyje ištirpusių dujų įtampa yra mažesnė nei atmosferoje ).
KVĖPAVIMAS – tai visuma procesų, užtikrinančių, kad organizmas suvartoja deguonį (O2) ir išskiria anglies dioksidą (CO2).
KVĖPAVIMO ŽINGSNIAI:
1. Išorinis kvėpavimas arba plaučių ventiliacija – dujų mainai tarp atmosferos ir alveolių oro
2. Dujų mainai tarp alveolių oro ir plaučių kraujotakos kapiliarų kraujo
3. Dujų pernešimas krauju (O 2 ir CO 2)
4. Dujų mainai audiniuose tarp sisteminės kraujotakos kapiliarų kraujo ir audinių ląstelių
5. Audinių, arba vidinis, kvėpavimas – O 2 absorbcijos audiniuose ir CO 2 išsiskyrimo procesas (redokso reakcijos mitochondrijose formuojantis ATP)
KVĖPAVIMO SISTEMA
Organų rinkinys, aprūpinantis organizmą deguonimi, šalinantis anglies dvideginį ir išskiriantis visoms gyvybės formoms reikalingą energiją.
KVĖPAVIMO SISTEMOS FUNKCIJOS:
Ø Organizmo aprūpinimas deguonimi ir panaudojimas redokso procesuose
Ø Anglies dioksido pertekliaus susidarymas ir išsiskyrimas iš organizmo
Ø Organinių junginių oksidacija (skilimas) išskiriant energiją
Ø Lakiųjų medžiagų apykaitos produktų (vandens garų (500 ml per dieną), alkoholio, amoniako ir kt.) išsiskyrimas.
Procesai, kuriais grindžiamos funkcijos:
a) vėdinimas (vėdinimas)
b) dujų mainai
KVĖPAVIMO SISTEMOS STRUKTŪRA
Ryžiai. 12.1. Kvėpavimo sistemos struktūra
1 – Nosies kanalas
2 – Nosies kriauklė
3 – priekinis sinusas
4 – Sphenoidinis sinusas
5 – gerklė
6 – Gerklos
7 – trachėja
8 – kairysis bronchas
9 – dešinysis bronchas
10 – kairysis bronchų medis
11 – Dešinysis bronchų medis
12 – kairysis plautis
13 – Dešinysis plautis
14 – Diafragma
16 – stemplė
17 – Šonkauliai
18 – krūtinkaulis
19 – raktikaulis
kvapo organas, taip pat išorinė kvėpavimo takų anga: padeda sušildyti ir išvalyti įkvepiamą orą
NOSIES ERTMĖ
Pradinė kvėpavimo takų dalis ir tuo pačiu uoslės organas. Nuo šnervių tęsiasi iki ryklės, pertvara padalinta į dvi dalis, kurios yra priekyje per šnervės bendrauti su atmosfera, o užpakalyje – su pagalba joan– su nosiarykle
Ryžiai. 12.2. Nosies ertmės struktūra
Gerklos
kvėpavimo vamzdelio gabalas, jungiantis ryklę su trachėja. Įsikūręs IV-VI kaklo slankstelių lygyje. Tai įėjimo anga, apsauganti plaučius. Balso stygos yra gerklose. Už gerklų yra ryklė, su kuria ji bendrauja per viršutinę angą. Žemiau gerklos patenka į trachėją
Ryžiai. 12.3. Gerklų sandara
Glottis- tarpas tarp dešinės ir kairės balso klosčių. Pasikeitus kremzlės padėčiai, veikiant gerklų raumenims, gali pasikeisti balso aparato plotis ir balso stygų įtempimas. Iškvepiamas oras vibruoja balso stygas ® sukuriami garsai
Trachėja
vamzdelis, kuris susisiekia su gerklomis viršuje ir baigiasi skyriumi apačioje ( bifurkacija ) į du pagrindinius bronchus
Ryžiai. 12.4. Pagrindiniai kvėpavimo takai
Įkvepiamas oras per gerklas patenka į trachėją. Iš čia jis yra padalintas į du srautus, kurių kiekvienas eina į savo plaučius per šakotą bronchų sistemą.
BRONČIAI
vamzdiniai dariniai, atstovaujantys trachėjos šakoms. Jie nukrypsta nuo trachėjos beveik stačiu kampu ir eina į plaučių vartus
Dešinysis bronchas platesnis, bet trumpesnis paliko ir yra tarsi trachėjos tęsinys
Bronchų struktūra panaši į trachėją; jie yra labai lankstūs dėl kremzlinių žiedų sienose ir yra iškloti kvėpavimo epiteliu. Jungiamojo audinio bazėje gausu elastinių skaidulų, kurios gali keisti broncho skersmenį
Pagrindiniai bronchai(Pirmas užsakymas) skirstomi į nuosavybės (Antras užsakymas): trys dešiniajame plautyje ir du kairiajame – kiekvienas eina į savo skiltį. Tada jie suskirstomi į mažesnius, eidami į savo segmentus - segmentinis (trečioji tvarka), kurios toliau dalijasi, formuojasi "bronchų medis" plaučių
BRONCHŲ MEDIS– bronchų sistema, per kurią oras iš trachėjos patenka į plaučius; apima pagrindinius, skiltinius, segmentinius, posegmentinius (9-10 kartų) bronchus, taip pat bronchus (skiltinį, galinį ir kvėpavimo takus).
Bronchų ir plaučių segmentuose bronchai paeiliui dalijasi iki 23 kartų, kol baigiasi alveolių maišelių aklaviete.
Bronchioliai(kvėpavimo takų skersmuo mažesnis nei 1 mm) dalijasi, kol susiformuos galas (terminalas) bronchiolių, kurie skirstomi į ploniausius trumpus kvėpavimo takus – kvėpavimo bronchioliai, virsta alveolių latakai, ant kurio sienų yra burbuliukų - alveolių (oro maišeliai). Pagrindinė alveolių dalis yra susitelkusi į grupes alveolių latakų galuose, susidariusiuose kvėpavimo bronchų dalijimosi metu.
Ryžiai. 12.5. Apatiniai kvėpavimo takai
Ryžiai. 12.6. Kvėpavimo takai, dujų mainų zona ir jų tūriai ramiai iškvėpus
Kvėpavimo takų funkcijos:
1. Dujų mainai - atmosferos oro tiekimas į dujų mainai plotas ir dujų mišinio laidumas iš plaučių į atmosferą
2. Ne dujų mainai:
§ Oro valymas nuo dulkių ir mikroorganizmų. Apsauginiai kvėpavimo refleksai (kosulys, čiaudulys).
§ Įkvepiamo oro drėkinimas
§ Įkvepiamo oro pašildymas (10 kartos lygiu iki 37 0 C
§ Uoslės, temperatūros, mechaninių dirgiklių priėmimas (suvokimas).
§ Dalyvavimas kūno termoreguliacijos procesuose (šilumos gamyba, šilumos išgarinimas, konvekcija)
§ Jie yra periferinis garso generavimo aparatas
Acinus
struktūrinis plaučių vienetas (iki 300 tūkst.), kuriame vyksta dujų mainai tarp plaučių kapiliaruose esančio kraujo ir plaučių alveoles užpildančio oro. Tai kompleksas nuo kvėpavimo bronchiolių pradžios, savo išvaizda primenantis vynuogių kekę
Acini apima 15-20 alveolių, į plaučių skiltelę - 12-18 acini. Plaučių skiltys yra sudarytos iš skilčių
Ryžiai. 12.7. Plaučių acinusas
Alveolės(suaugusio žmogaus plaučiuose yra 300 mln., jų bendras paviršiaus plotas 140 m2) - atviros pūslelės labai plonomis sienelėmis, kurių vidinį paviršių išklotas ant pagrindinės membranos gulinčiu vienasluoksniu plokščiu epiteliu, į kurį patenka kraujas. alveoles pinantys kapiliarai yra greta ir kartu su epitelio ląstelėmis sudaro barjerą tarp kraujo ir oro (oro-kraujo barjeras) 0,5 mikrono storio, kuris netrukdo dujų mainams ir vandens garų išsiskyrimui
Alveolėse rasta:
§ makrofagai(apsauginės ląstelės), kurios sugeria svetimas daleles, patenkančias į kvėpavimo takus
§ pneumocitai- išskiriančios ląstelės paviršinio aktyvumo medžiaga
Ryžiai. 12.8. Alveolių ultrastruktūra
PAVIRŠIAUS AKTYVIOJI MEDŽIAGA– Plaučių paviršinio aktyvumo medžiaga, turinti fosfolipidų (ypač lecitino), trigliceridų, cholesterolio, baltymų ir angliavandenių ir sudaranti 50 nm storio sluoksnį alveolių, alveolių latakų, maišelių, bronchiolių viduje
Paviršinio aktyvumo medžiagos vertė:
§ Sumažina alveoles dengiančio skysčio paviršiaus įtempimą (beveik 10 kartų) ® palengvina įkvėpimą ir apsaugo nuo alveolių atelektazės (sulipimo) iškvėpimo metu.
§ Palengvina deguonies difuziją iš alveolių į kraują dėl gero deguonies tirpumo jame.
§ Atlieka apsauginį vaidmenį: 1) turi bakteriostatinį aktyvumą; 2) apsaugo alveolių sieneles nuo žalingo oksiduojančių medžiagų ir peroksidų poveikio; 3) užtikrina atvirkštinį dulkių ir mikrobų pernešimą kvėpavimo takais; 4) sumažina plaučių membranos pralaidumą, kuris neleidžia vystytis plaučių edemai dėl sumažėjusio skysčių išsiskyrimo iš kraujo į alveoles
PLAUČIAI
Dešinysis ir kairysis plaučiai yra du atskiri objektai, esantys krūtinės ertmėje abiejose širdies pusėse; padengtas serozine membrana - pleura, kuri aplink juos susidaro du uždari pleuros maišelis. Jie yra netaisyklingos kūgio formos, o pagrindas atsuktas į diafragmą, o viršūnė išsikiša 2–3 cm virš raktikaulio kaklo srityje.
Ryžiai. 12.10. Segmentinė plaučių struktūra.
1 – viršūninis segmentas; 2 – užpakalinis segmentas; 3 – priekinis segmentas; 4 – šoninis segmentas (dešinysis plautis) ir viršutinis liežuvinis segmentas (kairysis plautis); 5 – medialinis segmentas (dešinysis plautis) ir apatinis liežuvinis segmentas (kairysis plautis); 6 – apatinės skilties viršūninis segmentas; 7 – bazinis medialinis segmentas; 8 – bazinis priekinis segmentas; 9 – bazinis šoninis segmentas; 10 – bazinis užpakalinis segmentas
PLAUČIŲ ELASTINGUMAS
gebėjimas reaguoti į apkrovą didinant įtampą, kuri apima:
§ elastingumas– galimybė atkurti savo formą ir tūrį pasibaigus išorinėms jėgoms, sukeliančioms deformaciją
§ standumas– gebėjimas atsispirti tolesnei deformacijai, kai viršijamas elastingumas
Plaučių elastingumo savybių priežastys:
§ elastinio pluošto įtempimas plaučių parenchima
§ paviršiaus įtempimas alveoles dengiantis skystis – sukurtas paviršinio aktyvumo medžiagos
§ plaučių užpildymas krauju (kuo didesnis kraujo pripildymas, tuo mažesnis elastingumas
Išplečiamumas- atvirkštinė elastingumo savybė yra susijusi su elastinių ir kolageno skaidulų buvimu, kurios sudaro spiralinį tinklą aplink alveoles
Plastmasinis– standumui priešinga savybė
PLAUČIŲ FUNKCIJOS
Dujų mainai– kraujo praturtinimas deguonimi, kurį naudoja kūno audiniai, ir anglies dioksido pašalinimas iš jo: pasiekiamas per plaučių cirkuliaciją. Kraujas iš kūno organų grįžta į dešinę širdies pusę ir plaučių arterijomis keliauja į plaučius
Ne dujų mainai:
Ø Z apsauginis – antikūnų susidarymas, alveolių fagocitų fagocitozė, lizocimo, interferono, laktoferino, imunoglobulinų gamyba; Mikrobai, riebalų ląstelių sankaupos ir tromboembolijos sulaikomos ir sunaikinamos kapiliaruose.
Ø Dalyvavimas termoreguliacijos procesuose
Ø Dalyvavimas paskirstymo procesuose – CO 2, vandens (apie 0,5 l/d.) ir kai kurių lakiųjų medžiagų: etanolio, eterio, azoto oksido, acetono, etilo merkaptano pašalinimas.
Ø Biologiškai aktyvių medžiagų inaktyvavimas - daugiau nei 80% bradikinino, patekusio į plaučių kraujotaką, sunaikinama per vieną kraujo praėjimą per plaučius, angiotenzinas I paverčiamas angiotenzinu II, veikiant angiotenzinazei; 90-95% E ir P grupių prostaglandinų yra inaktyvuoti
Ø Dalyvavimas biologiškai aktyvių medžiagų gamyboje – heparinas, tromboksanas B 2, prostaglandinai, tromboplastinas, VII ir VIII kraujo krešėjimo faktoriai, histaminas, serotoninas
Ø Jie tarnauja kaip oro rezervuaras balso gamybai
IŠORINIS KVĖPAVIMAS
Plaučių vėdinimo procesas, užtikrinantis dujų mainus tarp kūno ir aplinkos. Jis atliekamas dėl kvėpavimo centro, jo aferentinių ir eferentinių sistemų bei kvėpavimo raumenų. Jis vertinamas pagal alveolių ventiliacijos ir minutinio tūrio santykį. Išoriniam kvėpavimui apibūdinti naudojami statiniai ir dinaminiai išorinio kvėpavimo rodikliai
Kvėpavimo ciklas– ritmiškai pasikartojantis kvėpavimo centro ir vykdomųjų kvėpavimo organų būklės pokytis
Ryžiai. 12.11. Kvėpavimo raumenys
Diafragma- plokščias raumuo, skiriantis krūtinės ertmę nuo pilvo ertmės. Jis sudaro du kupolus, kairę ir dešinę, kurių iškilimai nukreipti į viršų, tarp kurių yra nedidelė įduba širdžiai. Jame yra kelios skylės, per kurias iš krūtinės srities į pilvo sritį pereina labai svarbios kūno struktūros. Susitraukdamas jis padidina krūtinės ertmės tūrį ir užtikrina oro srautą į plaučius
Ryžiai. 12.12. Diafragmos padėtis įkvėpimo ir iškvėpimo metu
spaudimas pleuros ertmėje
fizinis dydis, apibūdinantis pleuros ertmės turinio būklę. Tai yra dydis, kuriuo slėgis pleuros ertmėje yra mažesnis nei atmosferinis ( neigiamas slėgis); ramiai kvėpuojant jis lygus 4 mm Hg. Art. pasibaigus iškvėpimui ir 8 mmHg. Art. įkvėpimo pabaigoje. Sukurta dėl paviršiaus įtempimo jėgų ir elastingos plaučių traukos
Ryžiai. 12.13. Slėgis keičiasi įkvėpus ir iškvepiant
ĮKVĖPTI(įkvėpimas) yra fiziologinis plaučių pripildymas atmosferos oru. Jis atliekamas dėl aktyvios kvėpavimo centro ir kvėpavimo raumenų veiklos, dėl kurios padidėja krūtinės ląstos apimtis, dėl to sumažėja slėgis pleuros ertmėje ir alveolėse, dėl ko į trachėją patenka aplinkos oras, bronchai ir plaučių kvėpavimo zonos. Atsiranda aktyviai nedalyvaujant plaučiams, nes juose nėra susitraukiančių elementų
IŠKVĖPIMAS(iškvėpimas) yra fiziologinis oro dalies, dalyvaujančios dujų mainuose, pašalinimas iš plaučių. Pirmiausia pašalinamas anatominės ir fiziologinės negyvosios erdvės oras, kuris mažai skiriasi nuo atmosferinio oro, po to alveolinis oras, praturtintas CO 2 ir skurdus O 2 dėl dujų mainų. Poilsio sąlygomis procesas yra pasyvus. Tai atliekama nenaudojant raumenų energijos, dėl elastingos plaučių, krūtinės traukos, gravitacinių jėgų ir kvėpavimo raumenų atsipalaidavimo.
Esant priverstiniam kvėpavimui, iškvėpimo gylis didėja pilvo ir vidinių tarpšonkaulinių raumenų. Pilvo raumenys suspaudžia pilvo ertmę iš priekio ir padidina diafragmos pakilimą. Vidiniai tarpšonkauliniai raumenys judina šonkaulius žemyn ir taip sumažina krūtinės ertmės skerspjūvį, taigi ir jos tūrį.
Plaučius dengia visceralinė pleura, o krūtinės ertmės plėvelė – parietaline pleura. Tarp jų yra serozinis skystis. Jie tvirtai priglunda vienas prie kito (tarpas 5-10 mikronų) ir slysta vienas kito atžvilgiu. Šis slydimas reikalingas tam, kad plaučiai galėtų sekti sudėtingus krūtinės pokyčius nedeformuodami. Esant uždegimams (pleuritui, sąaugoms), sumažėja atitinkamų plaučių sričių ventiliacija.
Įdėję adatą į pleuros ertmę ir prijungę ją prie vandens slėgio matuoklio, pamatysite, kad slėgis joje yra:
įkvėpus - 6-8 cm H 2 O
iškvepiant – 3-5 cm H 2 O žemiau atmosferos.
Šis intrapleurinio ir atmosferinio slėgio skirtumas paprastai vadinamas pleuros slėgiu.
Neigiamą spaudimą pleuros ertmėje sukelia elastinga plaučių trauka, t.y. polinkis plaučiams žlugti.
Įkvepiant padidėjus krūtinės ląstos slėgiui pleuros ertmėje didėja neigiamas slėgis, t.y. Padidėja transpulmoninis slėgis, dėl kurio plečiasi plaučiai.
nukristi - iškvėpti.
Donders aparatai.
Jei į pleuros ertmę įvesite nedidelį kiekį oro, tai išsispręs, nes plaučių kraujotakos smulkiųjų venų kraujyje yra įtampos tirpalas. mažiau dujų nei atmosferoje. Atsipalaidavus įkvėpimo raumenims, sumažėja transpulmoninis spaudimas ir dėl elastingumo griūva plaučiai.
Skysčiui kauptis pleuros ertmėje neleidžia mažesnis onkotinis pleuros skysčio slėgis (mažiau baltymų) nei plazmoje. Taip pat svarbus ir hidrostatinio slėgio sumažėjimas plaučių kraujotakoje.
Slėgio pokytis pleuros ertmėje gali būti matuojamas tiesiogiai (tačiau gali būti pažeistas plaučių audinys). Bet geriau jį išmatuoti įkišus balioną l = 10 cm į stemplę (sunkiąją stemplės dalį). Stemplės sienelės yra lanksčios.
Plaučių elastingumą lemia 3 veiksniai:
Skysčio plėvelės, dengiančios vidinį alveolių paviršių, paviršiaus įtempimas.
Alveolių sienelių audinio elastingumas (sudėtyje yra elastinių skaidulų).
Bronchų raumenų tonusas.
Bet kurioje oro ir skysčio sąsajoje veikia tarpmolekulinės sanglaudos jėgos, kurios linkusios sumažinti šio paviršiaus dydį (paviršiaus įtempimo jėgos). Šių jėgų įtakoje alveolės linkusios susitraukti. Paviršiaus įtempimo jėgos sukuria 2/3 plaučių elastingos traukos. Alveolių paviršiaus įtempimas yra 10 kartų mažesnis nei teoriškai apskaičiuotas atitinkamam vandens paviršiui.
Jei vidinis alveolių paviršius buvo padengtas vandeniniu tirpalu, paviršiaus įtempimas turėjo būti 5-8 kartus didesnis. Tokiomis sąlygomis įvyktų alveolių kolapsas (atelektazė). Bet tai neįvyksta.
Tai reiškia, kad alveolių skystyje, esančiame vidiniame alveolių paviršiuje, yra medžiagų, mažinančių paviršiaus įtampą, t.y. paviršinio aktyvumo medžiagų. Jų molekulės stipriai traukia viena kitą, tačiau silpnai sąveikauja su skysčiu, dėl to jos kaupiasi paviršiuje ir taip sumažina paviršiaus įtampą.
Tokios medžiagos vadinamos aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis, o šiuo atveju - aktyviosiomis paviršiaus medžiagomis. Jie yra lipidai ir baltymai. Juos formuoja specialios alveolių ląstelės – II tipo pneumocitai. Pamušalas yra 20-100 nm storio. Tačiau didžiausią paviršiaus aktyvumą iš šio mišinio komponentų turi lecitino dariniai.
Sumažėjus alveolių dydžiui. paviršinio aktyvumo medžiagų molekulės priartėja viena prie kitos, jų tankis paviršiaus vienete yra didesnis ir paviršiaus įtampa mažėja – alveolė nesugriūva.
Didėjant (plečiantis) alveolėms didėja jų paviršiaus įtempimas, mažėjant paviršinio aktyvumo medžiagos tankiui paviršiaus ploto vienete. Tai padidina elastingą plaučių trauką.
Kvėpavimo proceso metu kvėpavimo raumenų stiprinimas skiriamas įveikiant ne tik plaučių ir krūtinės audinių elastinį pasipriešinimą, bet ir įveikiant neelastingą pasipriešinimą dujų tekėjimui kvėpavimo takuose, kuris priklauso nuo jų spindžio.
Sutrikęs paviršinio aktyvumo medžiagų susidarymas sukelia daugybės alveolių žlugimą – atelektazę – didelių plaučių plotų vėdinimo trūkumą.
Naujagimiams paviršinio aktyvumo medžiagos būtinos plaučiams išsiplėsti pirmųjų kvėpavimo judesių metu.
Yra naujagimių liga, kurios metu alveolių paviršius pasidengia fibrino nuosėdomis (gealino membranomis), dėl to sumažėja paviršinio aktyvumo medžiagų aktyvumas – sumažėja. Tai veda prie nepilno plaučių išsiplėtimo ir rimtų dujų mainų sutrikimo.
Pneumotoraksas – tai oro patekimas į pleuros ertmę (per pažeistą krūtinės sienelę ar plaučius).
Dėl plaučių elastingumo jie griūva, spaudžiasi prie stūmoklio, užimdami 1/3 tūrio.
Kai vienpusis, nepažeistos pusės plaučiai gali pakankamai prisotinti kraują O 2 ir pašalinti CO 2 (ramybės būsenoje).
Dvipusis – jei neatliekama dirbtinė plaučių ventiliacija arba pleuros ertmės sandarinimas – iki mirties.
Vienpusis pneumotoraksas kartais naudojamas gydymo tikslais: oro įvedimui į pleuros ertmę tuberkuliozei (ertmėms) gydyti.