Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А....
DESCRIPTION
Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок. Система дыхания. Главная функция. Доставить кислород и удалить углекислый газ 4 отдельных процесса: Легочная вентиляция – движение воздуха в легкие и обратно Наружное дыхание – газообмен между легкими и кровью - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/1.jpg)
Анатомия и физиология внешнего дыхания
Доцент В.А. Мазурок
![Page 2: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/2.jpg)
Система дыхания
![Page 3: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/3.jpg)
Главная функция
Доставить кислород и удалить углекислый газ
4 отдельных процесса:
Легочная вентиляция – движение воздуха в легкие и обратно
Наружное дыхание – газообмен между легкими и кровью
Транспорт – перенос кислорода и углекислого газа между легкими и тканями
Внутреннее дыхание – газообмен между кровью и тканями
![Page 4: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/4.jpg)
Система дыхания
Включает кондуктивную и дыхательную зоны
Кондуктивная зона
Нос, носоглотка, глотка, трахея
Воздухопроводящие пути
Дыхательная зона
Газообменная зона
Бронхиолы, альвеолярные каналы, альвеолы
Дыхательная мускулатура – диафрагма, межреберные, косые и прямые живота, лестничные, грудинно-ключично-сосцевидные
![Page 5: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/5.jpg)
Нос
Увлажнение и согревание
Фильтрация и очистка входящего воздуха
Резонирующая камера
Содержит обонятельные рецепторы
Чувствительная слизистая запускает чихание
![Page 6: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/6.jpg)
Полость носа
![Page 7: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/7.jpg)
Глотка
Воронкообразная трубка скелетной мускулатуры соединенная с:
Полостью носа сверху
Трахеей снизу
Располагается от основания черепа до 6 шейного позвонка
![Page 8: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/8.jpg)
Гортань
Несет три функции:
Обеспечивает открытое положение дыхательных путей
«Переключает» направления движения воздуха и пиши
Продуцирует голос
![Page 9: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/9.jpg)
Структура гортани
Хрящевая
Щитовидный с передним выбуханием (Адамово яблоко)
Перстневидный
Три пары маленьких хрящей (черпаловидные, клинообразные, рожковидные)
Надгортанник – эластичный хрящ
![Page 10: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/11.jpg)
Гортань – сфинктер
Закрытие во время кашля, чихания и маневра Вальсальвы
Маневр Вальсальвы (натуживание)
Задержка воздуха в нижних дыхательных путях за счет закрытия надгортанника
Вызывает повышение внутрибрюшного давления при сокращении брюшных мышц
Помогает опустошить кишечник
Работает аналогично «шинированию», стабилизируя тело при поднятии тяжестей
![Page 12: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/12.jpg)
Трахея
Эластичная – подвижная трубка, распространяющаяся от гортани до средостения
Состоит из 3 слоев:
Слизистая – бокаловидные клетки и реснитчатый эпителий
Подслизистый слой – соединительная ткань
Адвентиция – наружный слой, собранный из С-образных хрящей
![Page 13: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/13.jpg)
Трахея
![Page 14: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/14.jpg)
Легкие
Сердечная выемка
Левое легкое – разделено на верхнюю и нижнюю долю косой щелью
Правое легкое – разделено на три доли косой и горизонтальной щелями
10 бронхопульмональных сегментов в каждом легком
![Page 15: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/15.jpg)
Кровоснабжение легких
Две системы циркуляции: легочная и бронхиальная
Легочные артерии – доставляют системную венозную кровь для газообмена
Бронхиальные артерии – берут начало в аорте, сплетения идут вдоль бронхов, питают легочную ткань за исключением альвеол
Бронхиальные вены – анастомозируют с легочными венами
Легочные вены – несут оксигенированную кровь от дыхательной зоны с сердцу
![Page 16: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/16.jpg)
Плевра
Тонкая, двухслойная серозная оболочка
Париетальная плевра
Покрывает грудную стенку и переднюю поверхность диафрагмы
Висцеральная плевра
Продолжается вокруг сердца и легких
![Page 17: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/17.jpg)
Кондуктивная зона: бронхи
Карина – последний трахеальный хрящ, окончание трахеи и начало правого и левого главных бронхов
Воздух, достигающий бронхов:
Согрет и очищен от примесей
Насыщен водяными парами
Главные бронхи подразделяются на вторичные, снабжающие легочные доли
Мельчайшие бронхи – бронхи 23 порядка
![Page 18: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/18.jpg)
Кондуктивная зона: бронхиальное дерево
Структура стенки бронхов напоминает структуру трахеи
Уменьшение диаметра – структурные изменения:
Строение хрящей
Бронхиолы – хрящевой остов отсутствует
Тип эпителия
Бронхиолы – кубический, нет желез
Увеличивается количество гладкой мускулатуры
Бронхиолы – циркулярный охват
![Page 19: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/19.jpg)
Дыхательная зона
Альвеолы и терминальные бронхиолы
Дыхательные (терминальные) бронхиолы ведут в альвеолярные каналы, затем в терминальные грозди альвеол
Приблизительно 300 миллионов альвеол:
Формируют объем легких
Образуют огромную газообменную поверхность
![Page 20: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/21.jpg)
Дыхательная мембрана
Барьер кровь-воздух состоит из:
Стенки альвеолы и капилляра
Склеенной единой базальной мембраны
Альвеолярная стенка:
Один слой альвеоцитов I типа
Газообмен за счет простой диффузии
Секретирует ангиотензин-превращающий фермент
Альвеоциты II типа секретируют сурфактант
![Page 22: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/22.jpg)
Альвеолы
Окружены тонкими эластичными фибрами Содержат открытые поры которые:
Соединяют соседние альвеолы Выравнивают давление воздуха во всем легком
Содержат макрофаги, которые поддерживают стерильность поверхности
![Page 23: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/23.jpg)
Дыхательная мембрана
![Page 24: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/24.jpg)
Управление вентиляцией
Нервная система Физические факторы
Эмоциональные факторы Химические факторы
Изменения концентрации СО2
Повышение Снижение Гипервентиляция
O2
![Page 25: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/26.jpg)
Центральные хеморецепторы
Продолговатый мозг, вентролатерально, близко к
поверхности
Стимулы:
[H+] – pH СМЖ и интерстициальной жидкости;
легко изменяемый при сдвигах paCO2
Ответ:
увеличение вентиляции, гипервентиляция
![Page 27: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/28.jpg)
Периферические хеморецепторы
Каротидные тела3 типа нейронных компонентов
тип I (клубочковые) тип II (оболочка, покрытие) окончания чувствительных нервов
Каротидные нервы (черепные) – IX, глоссо-фарингеальный
Стимулы:paCO2 и pHpaO2 (особенно < 60 mmHg)
Ответ: увеличение вентиляцииОбусловливают 15% вентиляционного драйва в покоеУ новорожденных: гипоксия подавляет вентиляцию за счет
прямого угнетения центров продолговатого мозга
![Page 29: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/30.jpg)
Кривые ответа CO2
![Page 31: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/31.jpg)
Хроническая гипоксемия (годы)
Каротидные тела теряют ответ на гипоксемию
Пример: цианоз при застойной сердечной недостаточности
(после восстановления нормоксии ответ восстанавливается)
![Page 32: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/32.jpg)
Хроническая дыхательная недостаточность с гиперкапнией
Гипоксемические стимулы каротидных хеморецепторов
становятся главными стимулами дыхательных центров.
Назначение кислорода может привести к гиповентиляции
со значительным подъемом paCO2
![Page 33: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/33.jpg)
Дыхательные объемы и емкости
Объем вдоха – Tidal Volume (TV) 500 ml - (здоровый мужчина)
Резервный объем вдоха – Inspiratory Reserve Volume (IRV) 3100 ml
Резервный объем выдоха – Expiratory Reserve Volume (ERV) 1200 ml
Жизненная емкость – Vital Capacity (VC) 4800 ml VC=TV+IRV+ERV
Остаточный объем – Residual Volume (RV) 1200 ml
Общая емкость легких – Total Lung Capacity TLC=VC+RV 6000 ml
![Page 34: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/34.jpg)
Дыхательные объемы и емкости
![Page 35: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/35.jpg)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
![Page 36: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/36.jpg)
Объемы легких: норма и патология
Normal
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
Restrictive
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
Obstructive
RV
ERV
TV
IRV
FRC
VC
125
100
75
50
25
0
% N
orm
al T
LC
![Page 37: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/37.jpg)
Давление
![Page 38: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/39.jpg)
Внутригрудное давление
Всегда описывается относительно атмосферного
Внутрилегочное давление – давление внутри альвеол
Внутриплевральное давление – давление в плевральной полости
![Page 40: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/40.jpg)
Взаимозависимость давлений
Внутрилегочное и интраплевральное давления изменяются в зависимости от фазы дыхания
Внутрилегочное давление в конечном счете всегда выравнивается с атмосферным
Интраплевральное всегда меньше внутрилегочного и атмосферного
![Page 41: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/41.jpg)
Взаимозависимость давлений
Разнонаправленные силы легких
Эластичность легких вызывает движение в сторону минимально возможного размера
Поверхностное натяжение альвеолярной жидкости противодействует спадению альвеол
Эластичность грудной стенки тянет легкие в сторону расширения
![Page 42: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/42.jpg)
Коллапс легких
Наступает при выравнивании внутрилегочного и интраплеврального давлений
Транспульмональное давление поддерживает легкие в открытом состоянии
Транспульмональное давление – разница между внутрилегочным и интраплевральным давлениями
![Page 43: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/43.jpg)
Вдох
Выдох
![Page 44: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/44.jpg)
Биомеханика
![Page 45: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/45.jpg)
Трение неэластичных компонентов, вызываемое потоком газа
Соотношение между потоком (F), давлением (P), и резистансом (R):
Физические факторы, определяющие вентиляцию: резистивность
PR
F =
![Page 46: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/46.jpg)
Сопротивление дыхательных путей
Повышение резистивности – затрудненное дыхание
Значительная констрикция или обструкция бронхов (бронхиол) приводит к:
Затруднению искусственной вентиляции
Остановке дыхания во время тяжелой атаки бронхиальной астмы
Выброс адреналина расширяет бронхиолы и снижает сопротивление
![Page 47: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/47.jpg)
Легочный комплайенс
Легкость с которой легкие могут быть растянуты
В частности – изменение легочного объема в ответ на изменение транспульмонального давления
Определяется двумя основными факторами
Растяжимостью легочной ткани и грудной клетки
Поверхностным натяжением в альвеолах
![Page 48: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/48.jpg)
Альвеолярное поверхностное натяжение
Поверхностное натяжение – выстраивание молекул рядом друг с другом на границе жидкость-газ
Жидкость, покрывающая альвеолярную поверхность, обусловливает тенденцию к уменьшению их размера
Сурфактант (естественный фофсолипидный комплекс) – снижает поверхностное натяжение и предотвращает альвеолы от спадения
![Page 49: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/49.jpg)
Факторы, снижающие легочный комплайенс
Рубцовая ткань или фиброз легких
Блокада бронхиол-альвеол секретом или жидкостью
Уменьшение продукции сурфактанта
Уменьшение податливости или растяжимости грудной клетки
Деформации грудной клетки
Оссификация хрящевой ткани
Паралич межреберной мускулатуры
![Page 50: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/50.jpg)
Газообмен
![Page 51: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/51.jpg)
Легочный газообмен
Толщина стенки альвеолы ~ 0.1 µm
Площадь дыхательной поверхности ~ 70 m2
В покое эритроциты находятся в легочных капиллярах 0.75 с (капиллярное время диффузии)
При максимальной нагрузке 0.4-0.5 с
Достаточно для обмена CO2
Погранично для обмена O2
![Page 52: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/52.jpg)
Газообмен в
легочных капиллярах
(O2 и CO2)
PO2 = 40PCO2 = 46
![Page 53: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/53.jpg)
Газообмен и транспорт
Транспорт кислорода
~98% O2 транспортируется в связанном с Нb состоянии
Транспорт углекислого газа
Растворенный в плазме (~7%)
Связанный с Hb (~20%)
В виде бикарбонат иона (~75%)
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-
![Page 54: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/54.jpg)
CO2 транспорт
![Page 55: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/55.jpg)
Гемоглобин
Состоит из 4 железосодержащих молекул гема
Обратимо связывается с O2 – оксигемоглобин
Эффект Бора – O2 связывающая способность изменяется при колебаниях:
Температуры
pH
PO2
PCO2
2,3-DPG (дифосфоглицерат)
![Page 56: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/56.jpg)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
![Page 57: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/57.jpg)
Транспорт кислорода
= 27, норма взрослого (19, плод/новорожденный)
![Page 58: Анатомия и физиология внешнего дыхания Доцент В.А. Мазурок](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022013115/56813b26550346895da3e698/html5/thumbnails/58.jpg)