Материал:

Во время вдоха дыхательные мышцы преодолевают ряд сил: 1) вес поднятой вверх грудной клетки; 2) эластичный сопротивление межреберных мышц; 3) сопротивление стенок живота и брюшных органов. Когда вдох заканчивается и дыхательные мышцы расслабляются, тогда под влиянием вышеуказанных сил ребра опускаются, купол диафрагмы поднимается, вследствие чего объем грудной клетки уменьшается. Таким образом, выдох (экспирация) проходит

РИС. 11.2. Положения грудной клетки и диафрагмы при выдохе и вдохе. 1 - сокращение мышц живота, 2 - увеличение грудной клетки по вертикали; 3 - увеличение грудной клетки во фронтальном размере; 4 - сокращение наружных межреберных мышц; 5 - расслабление внутренних межреберных мышц; 6 - уход грудины вперед; 7 - поднятие грудной клетки вверх; 8 - перемещение диафрагмы вниз; 9 - перемещение диафрагмы вверх

более пассивно, почти без участия дыхательных мышц (рис. 11.2).

При форсированном выдохе в перечисленных механизмов, уменьшающих объем грудной клетки, присоединяются сокращения внутренних межреберных косых мышц, задних внутренних зубчатых мышц, прямого, поперечного и косого мышц живота. Внутренние межреберные мышцы идут в противоположном направлении по отношению к внешним - спереди и сверху, назад и вниз. Поэтому при сокращении этих мышц ребра опускаются. Внутренние межреберные мышцы играют значительную роль при переходе человека из вертикального положения в горизонтальное, когда уменьшается действие гравитационной силы на выдох.

Типы дыхания. Различают грудной, брюшной и смешанный типы дыхания. Первый осуществляется главным образом с помощью мышц грудной клетки. Второй - преимущественно благодаря мышцам живота и диафрагмы. Преобладание того или иного типа зависит от пола: у мужчин - брюшной, у женщин, особенно во время беременности, - грудной; веху: у новорожденных и детей грудного возраста - преобладает брюшной, в 1,5-2 года - смешанный, в 3 8 лет - грудной, в 10 лет - брюшной; конституции: у астеников - грудной, в гиперстеников - брюшной; профессии - у людей физического труда брюшной тип дыхания. Найоптимальнишним для вентиляции легких является смешанный тип дыхания.

Изменения объема легких при дыхании

Передача дыхательных движений от грудной клетки до легких осуществляется благодаря изменению давления в плевральной полости. Хотя легкие и не связаны с внутренней стенкой грудной клетки, они почти по всей поверхности тесно прилегают к ней. Это связано с тем, что тонкая щель (5-10 мкм) между легкими и грудной клеткой, то есть между париетальной (покрывает внутреннюю стенку грудной клетки) и висцеральной (покрывает внешнюю поверхность легких) плеврой заполнена серозной жидкостью, не сжимается. Благодаря этому оба плевральных листья прижаты и могут скользить относительно друг друга. Такое скольжение необходимо для того, чтобы легкие могли следовать за изменениями формы грудной клетки.

При вдохе и соответствующем расширении грудной клетки, давление в плевральной полости уменьшается, объем легких увеличивается, давление в них снижается (рис. 11.3). Это приводит к вхождению воздуха в легкие. При выдохе и уменьшении грудной полости, давление в плевральной щели несколько увеличивается, растянутые легкие спадаются, что вызывает повышение в них давления и выталкивания воздуха наружу. Таким образом, изменения объема легких происходят пассивно, вследствие изменений объема грудной полости и колебания давления внутри легких и в плевральной щели. Внутриплевральное давление у человека измеряется путем прокола грудной клетки иглой, соединенной с манометром; во время спокойного вдоха он составляет -7 см водного столба, при спокойного выдоха 4 см вод. ст., то есть ниже атмосферного и называется негативного плеврального давления (при условии, что атмосферное давление принимается за 0).

Механизм изменения объема легких при дыхании может быть продемонстрировано и на модели Дондерса (рис. 11.4). Модель показывает, что причиной растяжения легких при вдохе и падение при выдохе является изменение объема грудной клетки и колебания давления в плевральной полости. Причиной поступления воздуха в легкие при вдохе и выхода из них при выдохе есть колебания давления

РИС. 11.3. Внутрилегочная (И) и внутренне плевральный (II) давления

РИС. 11.4. Модель Дондерса для демонстрации механики дыхательного акта

РИС. 11.5. Колебания величин альвеолярного, плеврального и транспульмонального давлений во время нормального дыхания

внутри легких. Давление в легких при вдохе ниже атмосферного на 3 мм рт. ст., а при выдохе - выше него на 3-4 мм. рт. ст. (Рис. 11.5).

Разницу между альвеолярным и внтришньоплевральним давлениями называют транспульмонального давлением. Он является мерой эластических сил в легких, которые стремятся к уменьшению объема легких в любой фазе цикла дыхания. Величину растяжения легких в ответ на каждую единицу увеличения транспульмонального давления называют растяжимостью легких. У 20-летней здорового человека растяжения обоих легких составляет около 190-210 мл воздуха на 1 см водного столба транспульмонального давления. То есть, при каждом повышении транспульмонального давления на 1 см вод. ст. уже через 15 с объем легких увеличивается на 200 мл.

Эластичная тяга легких - это сила, с которой легкие стремятся занимать наименьший объем.

Она обусловлена следующими факторами: 1) эластичным натяжением легочной ткани; 2) поверхностным натяжением молекул жидкости, покрывающей внутреннюю поверхность альвеол (2/3 всей силы) 3) тонусом бронхиальных мышц.

На поверхности легких образуется напряжение, обусловленное растяжением эластических и коллагеновых волокон, вплетенных в их паренхиму, которые все время стремятся сократиться и уменьшить объем органа (эластичная тяга). Однако сжатию легких препятствует негативный плевральный давление, направленное на их расправления. Подтверждением этого факта является пневмоторакс, который возникает в результате повреждения герметичности грудной клетки (ранения, внутригрудные операции), что приводит к росту величины плеврального давления до атмосферного, падение легкие, прекращение ее перемещения вслед за движениями грудной клетки, исключения из акта дыхания.

Однако вклад величины тканевых эластических сил, обусловливающих падение наполненных воздухом легких, составляет лишь треть всей эластичной тяги легких, 2/3 зависят от поверхностного натяжения стенки альвеол (Нейергард, 1929). Однако в норме падение и слипание альвеол не возникает, потому что их внутренняя поверхность покрыта нерастворимой в воде, тонкой мономолекулярной пленкой сурфактанта (рис. 11.6., Табл. 11.1). Сурфактант - это поверхностно-активное вещество, уменьшает поверхностное натяжение воды. Он секретируется альвеолярными эпителиальными клетками II типа и представляет собой сложную смесь из белков, фосфолипидов и ионов - апопротеины, дипальмитоилфосфа-

РИС. 11.6. Схема капиллярно-альвеолярного комлекса. 1 - капилляр с эритроцитом: 2 - сурфактант с жидкостью; 3 - пневмоцитами II типа

ТАБЛИЦА 11.1 Значение сурфактантов

■ уменьшают поверхностное натяжение в альвеолах;

■ создают возможность расправления легких при первом вдохе новорожденного, препятствуют убыванию терминальных бронхиол;

■ препятствуют перерастяжения альвеол;

■ противоотечное действие, антиокислительная действие;

■ обеспечивают до 2/3 эластичного сопротивления тканей легкого взрослого и стабильность структуры респираторной зоны;

■ регулируют скорость абсорбции O2 на границе фаз "газ - жидкость";

■ регулируют интенсивность испарения воды с альвеолярной поверхности (регуляция водного баланса);

■ обладают бактериостатическим действием, опсонизують бактерии;

■ очищают поверхность альвеол от инородных частиц, которые туда попали.

РИС. 11.7. Показатели легочной вентиляции

тидилхолин, нейтральные липиды, углеводы и ионы Са 2+. Дефицит продукции сурфактанта у новорожденных вызывает респираторный дистресс-синдром новорожденных (РДСН), который характеризуется ригидностью легких, неподатливость их к растяжению, существенной легочной недостаточностью. Отсутствие сурфактанта вызывает ателектаз легких, несовместимый с жизнью.

Кроме легких, упругими свойствами обладает и грудная клетка, они совместно оказывают сопротивление инспираторным дыхательным мышцам при вдохе - эластичный сопротивление дыхательной системы. Неэластичен сопротивление - это сопротивление дыхательных путей потока воздуха при вдохе и выдохе, что побуждает дыхательные мышцы выполнять определенную работу для преодоления этих сопротивлений.

Показатели внешнего дыхания (вентиляции)

В процессе вентиляции легких происходит газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом. Вентиляция определяется глубиной и частотой дыхательных движений, которые постоянно меняются в соответствии с потребностями организма. Для характеристики процесса вентиляции исследуют показатели внешнего дыхания.

Легочные объемы и емкости

Они определяются методом спирометрии при дыхательного цикла - вдоха и выдоха.

Показатели внешнего дыхания делятся на статические и динамические (рис. 11.7).

К статическим относятся объемы.

1 Дыхательный объем (ДО) - это объем воздуха, который взрослый человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает (примерно 500 мл, колебания от 300 до 800 мл).

2 Резервный объем вдоха (РОвд) - это дополнительный объем воздуха, который человек может вдохнуть при глубоком вдохе после спокойного выдоха (3000 мл).

3 Резервный объем выдоха (РОвыд) - максимальный дополнительный выдох воздуха после спокойного выдоха (1300 мл).

4 Остаточный объем (30) - объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха (1200 мл), (рис. 11.8).

5 Мертвый пространство (МП) - объем воздуха, находящегося в воздухоносных путях и не участвует в газообмене (150 мл).

К легочных сосудов относятся:

1 Емкость вдоха (Е) - это объем воздуха, который может вдохнуть после спокойного выдоха. Он состоит из К (500 мл) и РОвд (3000 мл) и составляет в среднем 3500 мл.

2 Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - максимальный объем воздуха, который человек может выдохнуть после максимально глубокого вдоха. Это сумма объемов, состоящий из К (500 мл), РОвд (3000 мл) и РОвыд (1300 мл) и составляет 4800 мл. ЖЕЛ является объективным показателем, свидетельствующим об объеме воздуха, которое может быть введено и выведено из легких за один дыхательный цикл. У мужчин она может достигать 5500 мл, у женщин - 4500 мл. Зависит от возраста, физического развития, роста и массы тела человека.

РИС. 11.8. Дыхательные объемы и емкости у взрослого человека при дыхательного цикла

Методы исследования внешнего дыхания

спирография

Спирография - графическая запись ритма, частоты, глубины дыхания, легочных и вентиляционных объемов. Исследование может осуществляться с помощью спирометра и спирографов различных конструкций при дыхании чистым кислородом, воздухом или кислородно-воздушной смесью в течение 10-12 мин (рис. 11.9).

Источник: https://studbooks.net/80586/meditsina/fiziologiya

Смотрите также:





ЦЕНОВАЯ ПОЛИТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ НА ПРИМЕРЕ ООО «ДНС РИТЕЙЛ»
_archivetempпротивовоспалительные
_Роджерс Карл, Брак и его альтернативы
- Обратный порядок следования фаз 4
- Сопротивление изоляции 25
!_Лабораторные_работы_1_сем_ОУТС