Дыхание –

совокупность последовательно протекающих процессов, обеспечивающих потребление организмом О₂ и выделение СО₂. Дыхание включает определенную последовательность процессов:

1. внешнее дыхание, обеспечивающее вентиляцию легких;

2. обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью;

3. транспорт газов кровью;

4. обмен газов между кровью в капиллярах и тканевой жидкостью;

5. обмен газов между тканевой жидкостью и клетками;

6. биологическое окисление в клетках (внутреннее дыхание).

Внешнее дыхание.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной полости. Объем грудной полости увеличивается во время вдоха (инспирация) и уменьшается во время выдоха (экспирация). При вдохе воздух по воздухоносным путям поступает в альвеолы, а при выдохе покидает их.

Дыхательные мышцы.

Дыхательные мышцы обеспечивают ритмичное увеличение или уменьшение объема грудной полости. Основную инспираторную группу мышц составляют диафрагма, наружные межреберные и внутренние межхрящевые мышцы; вспомогательные мышцы – лестничные, грудинноключично-сосцевидные, трапецивидная, большая и малая грудные мыщцы. Экспираторную группу мышц составляют абдоминальные (внутренняя и наружная косые, прямая и поперечная мышцы живота) и внутренние межреберные.

Растяжимость легких.

Растяжимость – это изменение объема на единицу давления, у взрослых она равна 0,2 л/см вод.ст. Поверхность альвеол изнутри покрыта тонким слоем жидкости, содержащей сурфактант. Сурфактант секретируется альвеолярными эпителиальными клетками II типа и состоит из фосфолипидов и протеинов.

В легких сурфактант выполняет следующие функции:

1) понижая поверхностное натяжение, увеличивает растяжимость легких и тем самым снижает совершаемую при вдохе работу;

2) обеспечивает стабильность альвеол, препятствуя их спадению и появлению ателектазов;

3) препятствует транссудации жидкости из капилляров легких на поверхности альвеол.

Сопротивление в дыхательной системе.

Продвижение воздуха через дыхательные пути встречает сопротивление сил трения о стенки бронхов. У взрослого человека при дыхании через рот на глотку и гортань приходится 25% общего сопротивления; на долю (трахея, долевые и сегментарные бронхи) – около 65% общего сопротивления, остальные 15% – на долю воздухоносных путей с диаметром менее 2 мм.

Нормальное сопротивление воздухоносных путей у взрослых на уровне функциональной остаточной емкости (FRC) равно 15 см.вод.ст/л/с.

Легочные объемы и емкости.

К статическим показателям относятся:

1) дыхательный объем (ДО-VT) (300-500мл;400-600мл);

2) резервный объем вздоха (РО_вд – IRV) (1200-1500мл, 1500-1800мл);

3) резервный объем выдоха (РО_выд – ЕRV) (1200-1500мл, 1200-1800мл);

4) остаточный объем (00-RV) (1200-1500мл, 1200-1800мл);

а также емкости:

а) жизненная емкость легких (РО_вд+ДО+ РО_выд) (ЖЕЛ-VC) 3-4л 3,5-5,0л;

б) емкость вдоха (Е_вд-IC) (сумма ДО+ РО_вд) 2-2,3л

в) функциональная остаточная емкость (РО_выд+ООЛ) (ФОЕ –FRC)= 2,5л

г) общая емкость легких (ОЕЛ – ТZC) 4-5л 5-6л

Динамические величины

1. Объем форсированного выдоха за 1 сек. (ОФВ₁ – FEV₁);

2. Форсированная жизненная емкость.

Количественная характеристика вентиляции легких

Количественным показателем вентиляции легких является минутный объем дыхания. Ее можно определить как произведение частоты дыхания на дыхательный объем.

МОД=ДО х 4ДД (в норме 8л)

V_Е= МОД= 16 х 500 = 8000 мл = 8л

Максимальная вентиляция легких – это объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин. при выполнении максимальных по частоте и глубине дыхательных движений, обеспечивающими величину дыхательного объема до 2-4 л, и с частотой дыхания до 60 в 1 мин. У здорового человека она составляет 70-100 л/мин.

Альвеолярная вентиляция

Газовая смесь, поступившая в легкие при вдохе. Одна из них не принимает участие в газообмене (анатомическое мертвое пространство) и неперфузируемые кровью альвеолы (альвеолярное мертвое пространство). Сумма анатомического и альвеолярного мертвых пространств называется физиологическим мертвым пространством. У взрослого человека составляет 150 мл воздуха. Отношение мертвого пространства (150мл) V к дыхательному объему (500мл) VT составляет 0,33. Объем альвеолярной вентиляции вычисляют по формуле

V_А= 4ДД х (ДО-МО) = 16 х (500-150) = 16 х 350 = 5600мл

Газообмен наиболее эффективен, если альвеолярная вентиляция и капиллярная перфузия распределены равномерно по отношению к друг другу. Не вся кровь, перфузирующая легкие, участвует в газообмене. Однако, в большей части легочной паренхимы вентиляционно-перфузионное отношение составляет, примерно, 0,8. При низком содержании О₂ (гипоксия), а также понижении содержания СО₂ (гипокапнии) в альвеолярном воздухе отмечается повышение тонуса гладких мышц сосудов и их констрикция с возрастанием сосудистого сопротивления.

Диффузия газов.

Процесс переноса О₂ и СО₂ через альвеолярно-капиллярную мембрану осуществляется путем его физической диффузии, т.е. из области высокого в область низкого парциального давления.

Скорость переноса (закон Фика) газов через мембрану прямо пропорциональна площади мембраны, разнице парциального давления.