Дыхание. Газообмен между клетками и внешней средой презентация

ОДНОКЛЕТОЧНЫЙ ОРГАНИЗМ
О2
СО2
ДЫХАНИЕ

МНОГОКЛЕТОЧНЫЙ ОРГАНИЗМ
О2
СО2
КРОВОТОК
ЛЁГКИЕ
КЛЕТКА

ПЯТЬ ЭТАПОВ
ДЫХАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ – газообмен между внешней средой и легкими
ГАЗООБМЕН В ЛЁГКИХ – между альвеолярным воздухом и кровью
ТРАНСПОРТ ГАЗОВ КРОВЬЮ
ГАЗООБМЕН В ТКАНЯХ – между кровью и клетками
ТКАНЕВОЕ ДЫХАНИЕ – окисление веществ в клетках (биохимия)

ВЕНТИЛЯЦИЯ ЛЁГКИХ
ДЫХАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ:
Грудная клетка
Воздухоносные пути
Лёгкие

МЕХАНИЗМ ВДОХА
СОКРАЩЕНИЕ ИНСПИРАТОРНЫХ МЫШЦ (диафрагма, наружные межрёберные мышцы)
УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЁМА ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЁМА ЛЁГКИХ
СНИЖЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В АЛЬВЕОЛАХ и поступление воздуха из атмосферы в альвеолярное пространство - ВДОХ

СОКРАЩЕНИЕ ДИАФРАГМЫ
Уплощение купола диафрмгмы
Увеличение вертикального размера грудной клетки

СОКРАЩЕНИЕ НАРУЖНЫХ МЕЖРЁБЕРНЫХ МЫШЦ
Направление мышечных волокон: сверху вниз, сзади наперёд
МОМЕНТ СИЛЫ = F x L (F – сила, L – длина рычага)
Момент силы, поднимающей ребро, больше
РЁБРА ПОДНИМАЮТСЯ
увеличиваются горизон-тальные размеры грудной клетки

УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЁМА ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
ВДОХ

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ИНСПИРАТОРНЫЕ МЫШЦЫ участвуют в усиленном дыхании
Мышцы шеи, грудные мышцы
поднимают грудину и верхние ребра
УСИЛЕННЫЙ
ВДОХ

УВЕЛИЧЕНИЕ ОБЪЁМА ЛЁГКИХ
ЛЁГКИЕ СЛЕДУЮТ ЗА ГРУДНОЙ КЛЕТКОЙ
ПРИЧИНЫ:
1. Одностороннее действие атмосферного давления
2. Силы молекулярного сцепления жидкости между листками плевры
5-10 мкм

УМЕНЬШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В АЛЬВЕОЛАХ. ВДОХ.
+5
-5
0
Ратм
Ратм
Растяжение и расширение альвеол приводит к снижению давления в них
Воздух из атмосферы поступает в альвеолы

МЕХАНИЗМ ВЫДОХА
(выдох в покое пассивный)
РАССЛАБЛЕНИЕ ИНСПИРАТОРНЫХ МЫШЦ (диафрагмы, наружных межрёберных мышц)
УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЁМА ЛЁГКИХ И ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
ПОВЫШЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В АЛЬВЕОЛАХ и поступление воздуха из альвеолярного пространства в атмосферу

УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЕМА
ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
ВДОХ
ВЫДОХ

ЭКСПИРАТОРНЫЕ МЫШЦЫ
участвуют в усиленном дыхании
Внутренние межрёбер-ные мышцы опускают рёбра
Мышцы брюшного пресса опускают ребра и увеличивают внутри-брюшное давление
УСИЛЕННЫЙ
ВЫДОХ

УМЕНЬШЕНИЕ ОБЪЕМА
ЛЁГКИХ
Главный фактор,
обеспечивающий выдох –
ЭЛАСТИЧЕСКАЯ ТЯГА ЛЁГКИХ
ЭТЛ:
1/3 – эластические св-ва ткани
2/3 – сила поверхностного натяжения жидкости на внутренней поверхности альвеол

УВЕЛИЧЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ В АЛЬВЕОЛАХ. ВЫДОХ.
Уменьшение объема альвеол приводит к увеличению давления в них.
Воздух из альвеол выходит в атмосферу
+5
0
-5
+

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ
СОКРАЩЕНИЕ
МЫШЦ
ЭЛАСТИЧЕСКАЯ
ТЯГА ЛЁГКИХ
+

ЭТЛ – это постоянное стремление лёгких к уменьшению объема
ПНЕВМОТОРАКС
Спадение лёгкого при поступлении воздуха в плевральную полость:
А) вдох, Б) выдох
А Б

СУРФАКТАНТ
Поверхностно-активное вещество
Уменьшает силу поверхностного натяжения
Выделяется альвеоло-цитами 2-го типа

СТРОЕНИЕ АЛЬВЕОЛЫ
Альвеолоцит
1-го типа
Альвеолоцит
2-го типа
Макрофаг
Капилляр
АЛЬВЕОЛА
АЛЬВЕОЛА

СУРФАКТАНТ СТАБИЛИЗИРУЕТ
РАЗМЕР АЛЬВЕОЛ
Концентрация на Концентрация на
ед. площади ед. площади
уменьшается. увеличивается.
ЭТЛ растёт. ЭТЛ снижается.
Альвеола не Альвеола не
перерастягивается. не схлопывается.
ВДОХ
ВЫДОХ
ЭТЛ

МАНОМЕТР

ДАВЛЕНИЕ
В ПЛЕВРАЛЬНОЙ ПОЛОСТИ
У взрослого объём лёгкого меньше, чем объём внутригрудной полости.
Лёгкое всегда растянуто.
ЭТЛ стремится уменьшить объём лёгкого.
Давление в плевраль-ной полости ниже атмосферного.
-5
ПИЩЕВОД
Давл. = -5

ЗНАЧЕНИЕ
ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
Увеличивает амплитуду движения диафрагмы (от 1см до 10 см)
Способствует движению крови и лимфы по направлению к сердцу
Поддерживает открытый просвет мелких бронхиол
ИМЕЕТ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ:
по величине отрицательного давления можно судить о состоянии эластической тяги лёгких

ЗНАЧЕНИЕ
ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ
Отрицательное давление в окружающей среде под-держивает открытый просвет бронхиолы
Снижение ЭТЛ приводит к умень-шению отрицательного давления. Растяжение бронхиолы уменьшается, она суживается.
АТМ
-5
-1
(0)
(0)

ПОКАЗАТЕЛИ СОСТОЯНИЯ ДЫХАТЕЛЬНОГО АППАРАТА
СТАТИЧЕСКИЕ
Показатели эластических св-в:
объёмы (лёгочные л, мл)
лёгочные ёмкости (л, мл)
ДИНАМИЧЕСКИЕ
Показатели лёгочной вентиляции (л/мин)
Показатели бронхиальной проходимости (л/сек)

ЛЁГОЧНЫЕ ОБЪЁМЫ
Резервныйобъём вдоха
(РВД)
Дыхательный объём
(ДО)
Резервный объём выдоха
(РВЫД)
Остаточный объём (ОО)
СПИРОГРАММА

ЛЁГОЧНЫЕ ЁМКОСТИ
Ж
Е
Л
ёмк
вд
Ф
О
Е
О
Е
Л

ПОКАЗАТЕЛИ ЛЕГОЧНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Лёгочная вентиляция (л/мин)
Альвеолярная вентиляция (л/мин)
Максимальная вентиляция лёгких (л/мин)

ПОКАЗАТЕЛИ БРОНХИАЛЬНОЙ ПРОХОДИМОСТИ
Пневмотахометрические показатели (л/сек)
Объем форсированного выдоха (ОФВ1)

ПРИНЦИП ПНЕВМОТАХОМЕТРИИ
По максимальной скорости движения воздуха (л/сек) через датчик оценивают бронхиальную проходимость
а) во время вдоха
б) во время выдоха
Одышка бывает инспираторная, экспираторная и инспираторно-экспираторная.

ОБЪЁМ ФОРСИРОВАННОГО ВЫДОХА (ОФВ1)
max
1
сек
ФЖЕЛ
75%
ВДОХ
ВЫДОХ