Слайд 1Физиология дыхательной системы
Слайд 2Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм О2, использование его
в биологическом окислении и удаление из организма СО2.
Перенос газов между клеткой и внешней средой складывается из двух процессов: диффузии – движение частиц вещества, приводящее к выравниванию его концентрации в среде, характерна для микроорганизмов; конвекции – перенос О2 или СО2 с потоком газовой смеси или жидкости, обеспечивает дыхание крупным организмам.
Слайд 3Дыхание млекопитающих делят на ряд процессов:
обмен газами между окружающей средой и
альвеолами лёгких (внешнее дыхание);
обмен газами между альвеолярным воздухом и кровью;
транспорт газов кровью;
обмен газами между кровью и тканями;
потребление кислорода клетками и выделение углекислоты (клеточное, или тканевое дыхание).
Слайд 4Обмен газов в лёгких млекопитающих поддерживается их вентиляцией за счёт возвратно-поступательного
перемещения воздуха в просвете дыхательных путей, которое происходит в процессе вдоха и выдоха. Газообмен почти полностью совершается в лёгких, а через кожу и пищеварительный канал только 1-2%.
Помимо функции внешнего дыхания, органы дыхания выполняют множество сопряжённых и дополнительных функций (регуляция КЩР, голосообразование, обоняние, кондиционирование воздуха), а также эндокринную, метаболическую и иммунологические функции.
Слайд 5Состоит из дыхательных путей, респираторного отдела лёгких, грудной клетки, сосудистой системы
лёгких, а также нервных центров регуляции дыхания. Функция внешнего дыхания – вентиляция и перфузия ткани лёгких.
Слайд 6Функцию внешнего дыхания осуществляют лёгкие – парные органы, построенные из эластической
ткани, расположены в закрытой полости, образованной стенками грудной клетки и диафрагмой. Изнутри грудная полость выстлана плеврой, состоящей из двух листков: париетальный – прилегает к грудной клетке, висцеральный – к лёгким. Между листками имеется плевральная полость, заполненная плевральной жидкостью.
Лёгкие состоят из воздухоносных путей и респираторного отдела (респираторная поверхность).
Слайд 9В воздухоносных путях происходит активный перенос воздуха путём конвекции из атмосферы
к респираторной поверхности и в обратном направлении. Начиная от трахеи, трубки воздухоносных путей разделяются дихотомически 23 раза, образуя последовательно бронхи (и бронхиолы): главные, долевые, сегментарные, дольковые, ацинарные, респираторные. Мелкие и средние бронхи имеют в своем составе гладкую мускулатуру, способную сокращаться под действием нервной и гуморальной систем.
Слайд 10В респираторном отделе путём диффузии осуществляется перенос газов к респираторной поверхности
альвеол и газообмен через аэрогематический барьер (плёнка сурфактанта, альвеолоцит, его базальная мембрана, базальная мембрана эндотелиальной клетки и эндотелиальная клетка капилляра, межклеточное вещество между базальными мембранами альвеолоцитов и капилляров). Газообмен респираторного отдела зависит от параметров кровотока через капилляры межальвеолярных перегородок.
Слайд 111 – просвет альвеол
2 – сурфактант
3 – альвеолоцит
4 – эндотелиоцит
5 –
просвет капилляра
6 – эритроцит.
Слайд 12Воздухоносными путями респираторного отдела являются: респираторные бронхиолы, альвеолярные ходы, преддверие, альвеолярные
мешочки, полость альвеол. Соответствуют поколениям трубок 17-23, в них происходит перемещение газов не путём конвекции (как в воздухоносных путях более крупного калибра), а путём диффузии.
Слайд 14На внутренней поверхности альвеол постоянно выделяется сурфактант – эмульсия фосфолипидов, белков
и углеводов. Он предотвращает контакт поверхности альвеолоцитов с посторонними частицами и инфекционными агентами, попадающими в альвеолы с вдыхаемым воздухом, опсонизирует микроорганизмы, что облегчает их фагоцитоз альвеолярными макрофагами, уменьшает поверхностное натяжения на границе воздух-жидкость, препятствуя перерастяжению альвеол на вдохе и спадению (ателектаз) их на выдохе.
Слайд 15Мукоцилиарный транспорт – система постоянной очистки трахеи и бронхов. Загрязнённая вдыхаемыми
частицами плёнка слизи удаляется из воздухоносных путей при её постоянном перемещении по направлению к глотке с последующим проглатыванием. Такое постоянное движение слизистой плёнки обеспечивается за счёт направленных к глотке синхронных и волнообразных колебаний ресничек, находящихся на поверхности реснитчатых клеток.
Слайд 16Очистка воздуха, обеспечивается также альвеолярными макрофагами, клетками Клара (расположены в терминальных
бронхиолах между реснитчатыми клетками и формируют дистальные участки эпителия, секретируют гликозаминогликаны, определяющие консистенцию секрета бронхиол, служат источником липопротеинов для сурфактанта, участвуют в инактивации поступающих с воздухом токсинов при помощи цитохрома P450), сурфактантом, и, перемещением воздуха при дыхательных движениях.
Слайд 17Для осуществления вдоха и выдоха большое значение имеет давление в дыхательном
аппарате.
Альвеолярное давление – давление воздуха внутри лёгочных альвеол. Это изменяющийся параметр, характеризующий потоки воздуха, зависящий от сопротивления в лёгком. Вне вдоха и выдоха давление во всех частях дыхательной системы и во всех альвеолах равно атмосферному, то есть альвеолярное давление составляет 0 см водн. ст. Во время вдоха альвеолярное давление уменьшается до –1 см водн. ст., и поток воздуха течёт к альвеолам. На выдохе альвеолярное давление увеличено до +1 см водн. ст., поток воздуха течёт от альвеол во внешнюю среду.
Внутриплевральное давление – давление жидкости в узком пространстве между висцеральной и париетальной плеврой. Значение внутриплеврального давления контролируется ЦНС посредством сокращения дыхательных мышц. Внутриплевральное давление создаётся направленной внутрь эластической тягой лёгких и уравновешивающей её эластической тягой грудной клетки, направленной наружу. В покое оно составляет –4–5 см водн. ст. Во время вдоха сила тяги грудной клетки наружу увеличивает отрицательное внутриплевральное давление, доводя его до –7,5 см вод. ст.
Транспульмональное давление – разность между альвеолярным и внутриплевральным давлением. Это статический параметр, не влияющий на потоки воздуха и прямо не контролируемый ЦНС. Транспульмональное давление составляет на выдохе –3–4 см водн. ст., на вдохе –9–10 см водн. ст., при глубоком вдохе до –20 см водн. ст.
Слайд 18Лёгкие в акте дыхания играют пассивную роль. Поступление воздуха в легкие
и удаление его при выдохе происходят благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц.
Инспираторы. Основной инспираторной мышцей служит диафрагма. При дыхании в состоянии покоя купол диафрагмы смещается, содержимое брюшной полости оттесняется, и грудная полость увеличивается в продольном направлении, а её основание расширяется за счёт принятия каудальных ребер. Диафрагма работает синергично с другим инспиратором – межрёберными мышцами, с которыми связана функционально. Наружные межрёберные и межхрящевые внутренние мышцы поднимают рёбра и увеличивают этим объём грудной клетки.
Экспираторы. Внутренние межрёберные, а также внутренние и наружные косые, прямые и поперечные мышцы живота. При сокращении брюшных мышц возрастает давление в брюшной полости, купол диафрагмы впячивается в грудную полость, что приводит к уменьшению объёма грудной полости.
Слайд 20Дыхательный цикл
Вдох (инспирация) дыхательные мышцы нагнетают атмосферный воздух в дыхательные пути,
производя работу по преодолению как сопротивления в дыхательных путях, так и сопротивления структур грудной клетки. При вдохе происходит активное увеличение объёма грудной полости и пассивное увеличение объёма лёгких. Увеличение лёгочного объёма, в свою очередь, ведёт к падению альвеолярного давления, что и служит причиной поступления в них атмосферного воздуха.
Выдох (экспирация) в состоянии покоя осуществляется пассивно. Как только инспираторная мускулатура расслабляется, возросшая в ходе вдоха эластическая тяга лёгких возвращает их в исходное состояние. При этом из-за уменьшения объёма лёгких давление в них становится положительным, воздух из альвеол устремляется через воздухоносные пути наружу.