Слайд 1Структурно-функциональная организация дыхательной системы. Этапы дыхания. Регуляция дыхания.
План лекции
Дыхание, его
значение.
Этапы дыхания.
Дыхательная система.
Биомеханика дыхательных движений.
Легочные объемы и емкости.
Транспорт газов кровью.
Обмен
газов в легких и тканях.
Регуляция дыхания
а) дыхательный центр, его локализация
б) тонус дыхательного центра
в) рефлекторная саморегуляция дыхания, механизмы смены дыхательных фаз
Лекция разработана и составлена
доцентом Росляковой Е.М.
Слайд 2Дыхание – это совокупность процессов доставки кислорода к органам и
тканям, его использования клетками в окислительных процессах, а так же
выведения из организма углекислого газа.
Слайд 3Этапы дыхания
Дыхание состоит из 5 этапов:
1. Внешнее дыхание – вентиляция
легких, транспорт газов атмосферного воздуха в альвеолы легких и из
легких в окружающую среду.
2. Газообмен в легких – обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.
3. Транспорт газов кровью – перенос кровью кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким.
4. Газообмен в тканях – диффузия кислорода из крови капилляров в ткани и углекислого газа из тканей в кровь.
5. Тканевое дыхание – окислительно-восстановительные процессы в клетках.
Слайд 4Дыхательная система
включает:
Воздухоносные пути.
Легкие.
Дыхательные мышцы.
Дыхательные нервы.
Дыхательные центры (ЦНС).
Морфо-функциональной единицей легких
является ацинус.
Рис 91
Слайд 5Биомеханика дыхательных движении
Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной полости.
Легкие пассивно следует за ними расширяясь при вдохе (инспирация) и
спадаясь при выдохе (экспирация).
Слайд 6Основные инспираторные мышцы:
Диафрагма.
Наружные межреберные.
Межхрящевые.
Вспомогательные:
Лестничные.
Грудноключично-сосцевидные.
Трапецевидные.
Большая и малая грудные.
Слайд 7В результате сокращения основных инспираторных мышц объем грудной полости увеличивается
во фронтальном сагитальном и вертикальном направлениях.
Т.о. вдох – активный процесс.
Слайд 8Выдох при спокойном дыхании происходит пассивно, расслабляются инспираторные мышцы, объем
грудной клетки уменьшается. При активном выдохе участвуют экспираторные мышцы:
Абдоминальные (внутренняя
и наружная косые, прямая и поперечная мышцы живота).
Внутренние межреберные.
Слайд 9Легкие пассивно участвуют в акте вдоха и выдоха, это демонстрируется
физико-физиологической моделью Дондерса.
Слайд 10Легкие покрыты плеврой, между висцеральным и париетальным листками плевры имеется
щель, давление в которой отрицательное.
При спокойном вдохе: –6 мм рт.ст
При
глубоком : –20 мм рт.ст.
При спокойном выдохе: –3 мм рт.ст.
При глубоком выдохе: приблжается к 0 мм. рт. ст.
Слайд 11Отрицательное давление в плевральной щели зависит от эластической тяги легких.
Эластическая
тяга легких – это сила с которой легкие стремятся уменьшить
свой объем.
Эластическая тяга легких обусловлена
Поверхностным напряжением пленки жидкости (сурфактанта), покрывающей поверхность альвеол.
Наличия в стенках альвеол эластических и коллагеновых волокон.
Тонусом бронхиальных мышц.
Если в плевральную щель попадает воздух развивается пневмоторакс, легкие спадаются.
Слайд 12Легочные объемы и емкости
Дыхательный объем (ДО) – 0,4 – 0,5
л.
Резервный объем объем вдоха – 1,5 – 2,5 л.
Резервный объем
выдоха – 1,2 – 1,5 – 2 л.
ЖЕЛ – 3,5 –5 л (ЖЕЛ зависит от пола, возраста, роста)
Остаточный объем – 1 л.
Емкость вдоха – ДО + резервный объем вдоха.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) = резервный объем выдоха + остаточный объем
ОЕЛ = ЖЕЛ + ОО = 4,5 – 6 л
МОД = 6 – 8 л.
Слайд 13Газообмен в легких и тканях
Атмосферный воздух – это смесь газов:
О2, СО2, N2
Альвеолярный воздух, это газовая смесь заполняющая альвеолы,
она является внутренней газовой средой организма.
Выдыхаемый воздух – это смесь атмосферного и альвеолярного воздуха.
Слайд 14Газообмен в легких осуществляется путем диффузии газов в результате разности
парциального давления этих газов в альвеолярном воздухе и их напряжением
в крови.
Парциальное давление и напряжение газов (мм рт.ст.)
Слайд 16Транспорт газов кровью
Газы транспортируются кровью в виде:
Физического растворения.
Химических соединений.
Слайд 17Транспорт кислорода кровью
В состоянии физического растворения транспортируется ~1% кислорода.
Основная часть
О2 транспортируется в виде соединения с Hb эритроцитов.
1г Hb может
связать 1,34-1,36 мл О2
Слайд 18Основная часть кислорода находится в крови в виде соединения с
гемоглобином (HbO2 ) и совсем немного растворено в плазме.
Углекислый газ
переносится в основном плазмой - в виде ионов НСО3 - и растворенного СО2 , в меньшей степени, эритроцитами - в соединении с гемоглобином (HbСO2 ).
Слайд 19Превращение Hb в оксигемоглобин определяется напряжением растворенного кислорода и выражается
кривой диссоциации HbО2, изучал Баркфот
Кислородная емкость крови (КЕК) максимальное количество
О2 которое может быть связано 100 мл крови равняется 18-20 мл или 180-200 мл/л.
Слайд 20Транспорт СО2 кровью
В растворенном состоянии транспортируется 2,5-3 об%.
В виде солей
угольной кислоты 48-51об%.
В виде карбгемоглобина – 4-5 об%.
Ионы НСО3 –
в плазме образуют бикарбонаты Na – NaHCO3 в эритроцитах КНСО3.
Важная роль в механизмах транспорта СО2 принадлежит карбоангидразе эритроцитов, которая расщепляет угольную кислоту на СО2 и Н2О, СО2 переходит в альвеолярный воздух
Слайд 21Регуляция дыхания
Регуляция дыхания обеспечивается рефлекторными и гуморальными механизмами.
Локализацию дыхательного центра
изучали в 1812 Легалуа, позднее Флуренс, в 1885 г Миславский.
Методом перерезок и раздражения они доказали, что дыхательный центр располагается в продолговатом мозге.
Слайд 22Современные представления о дыхательном центре сложились в последние годы. Дыхательный
центр – это совокупность нервных образований, заложенных в различных отделах
ЦНС, созвездие нервных центров. Рабочим центром является бульбарный.
1. Продолговатый мозг – дыхательные инспираторные и экспираторные нейроны, которые располагаются в дорсальных и вентральных ядрах, центр обладает автоматией.
2. Варолиев мост - пневмотаксический и апнейстический центры.
Слайд 23Пневмотаксический центр участвует в переключении фаз дыхательного цикла. При выключении
этого центра дыхание замедляется.
Апнейстический центр – считают, что он регулирует
обмен веществ и тонус в бульбарном центре.
Гипоталамическая область так же принимает участие в регуляции дыхания.
Кора головного мозга – обеспечивает приспособление дыхания к меняющимся условиям среды.
Слайд 243. Спинальные центры
- В шейном отделе – ядра диафрагмального нерва.
-
В грудном – ядра межреберных мышц.
Слайд 25Тонус дыхательного центра
поддерживается рефлекторно и гуморально
Афферентные импульсы ДЦ получает
от механорецепторов легких, дыхательных путей и дыхательных мышц.
Гуморальным регулятором ДЦ
является сигнализация о газовом составе внутренней среды от хеморецепторов
Центральных (бульбарных)
Периферических
Слайд 26Центральные (бульбарные) хеморецепторы чувствительны к
1. концентрации Н+
2. напряжению
СО2
во внеклеточной жидкости мозга.
Периферические хеморецепторы располагаются в сосудах, реагирующее
на изменения газового состава крови
1. Снижение напряжения О2.
2. Повышение напряжения СО2.
3. Увеличение концентрации ионов Н+ (ацидоз)
Слайд 27 Впервые роль СО2 в регуляции дыхания доказал Фредерик в
1890 г.
Слайд 28Импульсы от хеморецепторов по синусному нерву идут к дорсальному ядру
возбуждая инспираторные нейроны.
Слайд 29Рефлекторная саморегуляция дыхания.
В 1866 г. Геринг и Брейер у
собаки перерезали в области шеи все ткани, сохранив спинной мозг
и n. Vagus, затем сделали двухсторонний пневмоторакс, грудная клетка делала вдох, раздували легкие – выдох.
После перерезки блуждающего нерва рефлекс исчезал, дыхание становилась медленным и глубоким.
Слайд 30Увеличение объема легких вызывает три рефлекторных эффекта:
Инспираторно-тормозящий.
Экспираторно-облегчающий.
Парадоксальный эффект Хэда.
От
рецепторов растяжения легких (РРЛ) по афферентным волокнам блуждающего нерва импульсы
идут к дорсальным ядрам. Частота ПД в афферентных волокнах блуждающего нерва увеличивается при вдохе и уменьшается при выдохе
Слайд 31При двухсторонней перерезке блуждающего нерва дыхание урежается
Слайд 32Механизм ритмических чередовании вдоха и выдоха связывают с попеременным возбуждением
инспираторных и экспираторных нейронов по принципу отрицательной обратной связи.
Слайд 33УРОВНИ ОРГАНИЗАЦИИ ДЫХАТЕЛЬНОГО ЦЕНТРА
АПНЕЙСТИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
Слайд 34Регуляция дыхания обеспечивает:
Поддержание газового состава артериальной крови и внеклеточной жидкости
мозга.
Приспособление дыхания к изменениям окружающей среды и жизнедеятельности организма.