Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Внешнее дыхание (легочная вентиляция)
Вентиляция легких (обновление воздуха в альвеолярном пространстве) осуществляется в результате периодических изменений объема грудной полости при участии дыхательных путей, легких и грудной клетки вместе с мышцами и представляет собой обмен газов между внешней средой (атмосферой) и воздухом, находящимся в легких (альвеолярным воздухом). Обмен газов происходит за счет дыхательного цикла, который включает акт вдоха и акт выдоха. При вдохе и выдохе активно изменяется объем грудной полости, а легкие пассивно следуют за изменениями грудной клетки, расширяясь при вдохе и спадаясь при выдохе. Изменение объема грудной полости совершается за счет сокращений дыхательных мышц. Вдох (инспирация) по своей природе процесс активный. Он начинается под влиянием импульсов, поступающих из дыхательного центра к мышцам вдоха (инспираторным мышцам), вызывая их сокращение. Инспираторными мышцами являются диафрагма и наружные косые межреберные мышцы. При вдохе диафрагма опускается, оттесняя органы брюшной полости вниз, а ребра поднимаются вверх, преодолевая силу собственной тяжести, выдвигаются вперед и слегка вращаются (разворачиваются). В результате увеличивается объем грудной полости в трех направлениях: вертикальном, переднезаднем и боковом. При форсированном (усиленном) вдохе включаются дополнительные вспомогательные мышцы шеи, груди, спины. У мужчин преобладает брюшной (диафрагмальный) тип дыхания, у женщин – грудной (реберный). Выдох (экспирация) в условиях покоя – процесс пассивный. После прекращения поступления импульсов к мышцам вдоха эти мышцы расслабляются и размеры грудной клетки уменьшаются. Происходит это следующим образом: · поднятые ребра опускаются под действием силы тяжести (собственного веса); · органы брюшной полости, оттесненные диафрагмой вниз при вдохе, поднимают диафрагму; · легкие и грудная клетка, которые обладают упругостью (эластичностью), после вдоха стремятся занять исходное положение. При усиленном дыхании (например, при мышечной работе, эмоциональном возбуждении) к нему подключаются дополнительные мышцы груди и живота, которые участвуют в так называемом форсированном выдохе. Форсированный выдох, в отличие от спокойного, активен. При этом сокращаются дополнительные мышцы – внутренние косые межреберные мышцы, мышцы брюшного пресса, иногда подключаются мышцы верхнего плечевого пояса. Таким образом, в спокойном состоянии дыхание состоит из активного вдоха и пассивного выдоха. Отрицательное давление в плевральной полости. Поступление воздуха в легкие в значительной степени зависит от давления в плевральной полости (внутриплеврального давления). Если ввести в плевральную щель иглу, соединенную с манометром, можно установить, что давление в ней ниже атмосферного. Внутриплевральное давление всегда ниже атмосферного (в среднем на 4-– мм рт. ст.), поэтому оно называется отрицательным. Создается оно благодаря эластической тяге легких – силе, с которой ткань легких стремится уменьшить свой объем (стремится к спадению). Она возникает из-за присутствия в ткани легкого эластических волокон и за счет сил поверхностного натяжения жидкости, тонким слоем выстилающей внутреннюю поверхность легочных альвеол. Так, в плевральной полости из-за наличия эластической тяги легких создается отрицательное давление, в результате благодаря движениям грудной клетки осуществляются процессы вдоха и выдоха при сохранении герметичности грудной полости. Во время вдоха внутриплевральное давление уменьшается (до –10 мм рт. ст.), во время выдоха оно увеличивается (до – 5 – –2 мм рт. ст.), но всегда остается ниже атмосферного на величину эластической тяги легких: Рпл = Ратм – Рэл . Именно это обстоятельство играет решающую роль в изменении объема легких при вдохе и выдохе: давление на стенки альвеол со стороны легкого (атмосферное давление) всегда оказывается больше, чем давление, действующее на легкие со стороны плевральной полости. Сила атмосферного давления «побеждает», и именно она держит легкие в расправленном состоянии, прижимая их к стенке грудной клетки, а колебания внутриплеврального давления заставляют легкие пассивно изменять свой объем при вдохе и выдохе. Если произвести пневмоторакс – нарушить герметичность грудной полости, то атмосферный воздух попадет в плевральную полость и отрицательное давление в ней исчезнет (уравняется с атмосферным). Легкие за счет своей эластичности спадутся, и их вентиляция станет невозможной. Двусторонний пневмоторакс несовместим с жизнью. Эластическая тяга легких создается наличием эластиновых волокон в ткани легкого и силами поверхностного натяжения в альвеолах, которые стремятся сократить альвеолярную сферическую поверхность до минимума, склеить альвеолы, однако в норме они никогда не склеиваются и в легких всегда остается остаточный воздух. Причина этого явления – наличие в стенках альвеол поверхностно-активного стабилизирующего вещества – сурфактанта, вырабатываемого альвеоцитами, который уменьшает поверхностное натяжение в альвеолах, вследствие чего они не спадаются и легкие становятся более растяжимыми. Снижение продукции сурфактанта ведет к ателектазу – спадению стенок альвеол и выключению определенной доли легкого из газообмена. Это может произойти при нарушении микроциркуляции и питания легких, воспалении и отеке, курении, применении жирорастворимых анестетиков, длительной искусственной вентиляции легких, продолжительной ингаляции чистого кислорода. Объемы легочного воэдуха. Внешнее дыхание характеризуется рядом показателей, которые могут существенно изменяться как при физиологических нагрузках, так и при различных патологических процессах. Дыхательный объем (ДО) – количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании (около 500 мл). Резервный объем вдоха (РОвд) – количество воздуха, которое может дополнительно вдохнуть человек после спокойного вдоха (до 2500 мл). Резервный объем выдоха (РОвыд) – количество воздуха, которое можно выдохнуть после спокойного выдоха. Его величина обычно составляет 1300 мл. Остаточный объем легких (ООЛ) – постоянный объем воздуха, который остается в легких даже после максимально глубокого выдоха (в среднем 1200 мл). Через легкие в среднем за минуту проходит 6–8 л воздуха – это минутный объем дыхания (МОД), или объем легочной вентиляции. Он определяется произведением дыхательного объема на частоту дыхания. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – это объем воздуха, который человек может выдохнуть из легких после максимального вдоха при максимальном выдохе. Она складывается из трех объемов: ЖЕЛ = ДО + РОвд + РОвыд. В среднем она составляет 3,5 л, однако ее величина может варьировать у разных людей от 2 до 7 л. Жизненная емкость легких зависит от роста, пола, физического развития и возраста. Это один из показателей физического развития организма, ЖЕЛ считается нормальной, если отличается от должной не более чем на 30 %. Общая емкость легких (ОЕЛ) – объем воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха. Она составляет примерно 4,5–6 л и суммируется из жизненной емкости легких и остаточного объема. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) – это количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха: ФОЕ = РОвыд + ООЛ. ФОЕ показывает, какой объем воздуха заполняет легкие при спокойном дыхании. Основные показатели внешнего дыхания представлены на рис. 4.4. Рис. 4.4. Показатели внешнего дыхания: ОО – остаточный объем; ДО – дыхательный объем; РО – резервный объем
Важной характеристикой дыхательного цикла является частота дыхательных движений в минуту (ЧДД). В норме она составляет 16–20. |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-31; Просмотров: 350; Нарушение авторского права страницы