fizička veličina koja karakterizira stanje sadržaja pleuralne šupljine. Ovo je iznos za koji je pritisak u pleuralnoj šupljini niži od atmosferskog ( negativni pritisak); sa tihim disanjem jednak je 4 mm Hg. Art. na kraju izdisanja i 8 mmHg. Art. na kraju inhalacije. Nastaje silama površinske napetosti i elastičnom trakcijom pluća

Rice. 12.13. Pritisak se mijenja tokom udisaja i izdisaja

UDISI(inspiracija) je fiziološki čin punjenja pluća atmosferskim zrakom. Obavlja se zbog aktivne aktivnosti respiratornog centra i respiratornih mišića, čime se povećava volumen grudnog koša, što rezultira smanjenjem pritiska u pleuralnoj šupljini i alveolama, što dovodi do ulaska zraka iz okoline u dušnik, bronhije i respiratorne zone pluća. Javlja se bez aktivnog učešća pluća, jer u njima nema kontraktilnih elemenata

IZDIS(izdisanje) je fiziološki čin uklanjanja iz pluća dijela zraka koji učestvuje u razmjeni plinova. Prvo se uklanja vazduh iz anatomskog i fiziološkog mrtvog prostora, koji se malo razlikuje od atmosferskog vazduha, zatim alveolarni vazduh, obogaćen CO 2 i siromašan O 2 kao rezultat razmene gasova. U uslovima mirovanja proces je pasivan. Izvodi se bez trošenja mišićne energije, zbog elastične vuče pluća, grudnog koša, gravitacijskih sila i opuštanja respiratornih mišića

Kod prisilnog disanja, dubina izdisaja se povećava uz pomoć trbušni i unutrašnji interkostalni mišići. Trbušni mišići pritiskaju trbušnu šupljinu s prednje strane i povećavaju uspon dijafragme. Unutrašnji interkostalni mišići pomiču rebra prema dolje i na taj način smanjuju poprečni presjek torakalne šupljine, a time i njen volumen

Mehanizam udisanja i izdisaja

Statički indikatori vanjskog disanja (plućni volumen)

vrijednosti koje karakteriziraju potencijalnu sposobnost disanja, ovisno o antropometrijskim podacima i karakteristikama funkcionalnih volumena pluća

PLUĆNI VOLUMEN	KARAKTERISTIKA	Volumen kod odrasle osobe, ml
Volumen plime (TO)	zapremina vazduha koju osoba može udahnuti (izdahnuti) tokom tihog disanja
Rezervni volumen udisaja (IR) Vd )	količina vazduha koja se može dodatno uneti tokom maksimalnog udisaja
Rezervni volumen izdisaja (ERV) Vyd )	volumen zraka koji osoba može dodatno izdahnuti nakon tihog izdisaja
Preostali volumen (VR)	volumen zraka koji ostaje u plućima nakon maksimalnog izdisaja
Vitalni kapacitet pluća (VC)	Maksimalni volumen zraka koji se može izdahnuti nakon maksimalnog udisaja. Zavisi od ukupnog kapaciteta pluća, snage respiratornih mišića, grudnog koša i pluća (YEL) = RO in + DO + RO in	Za muškarce – 3500-5000 Za žene – 3000-3500
Ukupni kapacitet pluća (TLC)	Najveća količina zraka koja u potpunosti ispunjava pluća. Karakterizira stepen anatomskog razvoja organa (VEL) = vitalni kapacitet + OO
Funkcionalni preostali kapacitet (FRC)	Količina zraka koja ostaje u plućima nakon tihog izdisaja (FOE) = RO Ext + OO

Statički parametri disanja određuju se spirometrijom.

Spirometrija– određivanje statičkih indikatora disanja (volumen – osim rezidualnog; kapaciteti – osim FRC i TEL) izdisanjem vazduha kroz uređaj koji bilježi njegovu količinu (volumen). U modernim spirometrima sa suvim lopaticama, zrak rotira zračnu turbinu spojenu na iglu

Rice. 12.14. Volumen i kapacitet pluća

Pritisak u pleuralnoj šupljini (rascjepi)

Pluća i zidovi prsne šupljine prekriveni su seroznom membranom - pleurom. Između slojeva visceralne i parijetalne pleure nalazi se uzak (5-10 mikrona) jaz koji sadrži seroznu tekućinu, po sastavu sličnu limfi. Pluća su stalno u rastegnutom stanju.

Ako se u pleuralnu fisuru uvuče igla povezana sa manometrom, može se ustanoviti da je pritisak u njoj ispod atmosferskog. Negativan pritisak u pleuralnoj fisuri uzrokovan je elastičnom trakcijom pluća, odnosno stalnom željom pluća da smanje svoj volumen. Na kraju tihog izdisaja, kada su skoro svi respiratorni mišići opušteni, pritisak u pleuralnoj fisuri (PPl) je približno 3 mmHg. Art. Pritisak u alveolama (Pa) u ovom trenutku jednak je atmosferskom pritisku. Razlika Pa-- -- RRl = 3 mm Hg. Art. naziva se transpulmonalni pritisak (P1). Dakle, pritisak u pleuralnoj fisuri je niži od pritiska u alveolama za količinu koju stvara elastična trakcija pluća.

Kada udišete, zbog kontrakcije inspiratornih mišića povećava se volumen torakalne šupljine. Pritisak u pleuralnoj fisuri postaje negativniji. Do kraja tihog udaha smanjuje se na -6 mmHg. Art. Zbog porasta plućnog pritiska, pluća se šire i njihov volumen se povećava zbog atmosferskog zraka. Kada se inspiratorni mišići opuste, elastične sile rastegnutih pluća i trbušnih zidova smanjuju transpulmonalni pritisak, smanjuje se volumen pluća - dolazi do izdisaja.

Mehanizam promjene volumena pluća tokom disanja može se demonstrirati korištenjem Dondersovog modela.

Uz dubok udah, pritisak u pleuralnoj fisuri može se smanjiti na -20 mm Hg. Art.

Tokom aktivnog izdisaja, ovaj pritisak može postati pozitivan, ali ostaje ispod pritiska u alveolama za količinu elastične trakcije pluća.

U normalnim uslovima, u pleuralnoj fisuri nema gasova. Ako unesete određenu količinu zraka u pleuralnu fisuru, ona će se postepeno povući. Apsorpcija plinova iz pleuralne fisure nastaje zbog činjenice da je u krvi malih vena plućne cirkulacije napetost otopljenih plinova niža nego u atmosferi. Nakupljanje tečnosti u pleuralnom prorezu sprečava onkotski pritisak: sadržaj proteina u pleuralnoj tečnosti je znatno niži nego u krvnoj plazmi. Važan je i relativno nizak hidrostatički pritisak u žilama plućne cirkulacije.

Elastična svojstva pluća. Elastičnu trakciju pluća uzrokuju tri faktora:

1) površinski napon tečnog filma koji pokriva unutrašnju površinu alveola; 2) elastičnost tkiva zidova alveola zbog prisustva elastičnih vlakana u njima; 3) tonus bronhijalnih mišića. Uklanjanje sila površinskog napona (punjenje pluća fiziološkim rastvorom) smanjuje elastičnu trakciju pluća za 2/3 Ako je unutrašnja površina alveola bila prekrivena vodenim rastvorom, površina

napetost napetosti treba da bude 5-8 puta veća. U takvim uslovima došlo bi do potpunog kolapsa jednih alveola (atelektaza) sa preteranim ekstenzijom drugih. To se ne događa jer je unutrašnja površina alveola obložena supstancom koja ima nisku površinsku napetost, takozvanim surfaktantom. Debljina obloge je 20-100 nm. Sastoji se od lipida i proteina. Surfaktant proizvode posebne ćelije alveola - pneumociti tipa II. Surfaktantni film ima izvanredno svojstvo: smanjenje veličine alveola je praćeno smanjenjem površinske napetosti; ovo je važno za stabilizaciju stanja alveola. Formiranje surfaktanta je pojačano parasimpatičkim utjecajima; nakon transekcije vagusnih nerava usporava se.

Elastična svojstva pluća obično se kvantitativno izražavaju takozvanom ekstenzivnošću: gdje je D V1 promjena volumena pluća; DR1 - promjena transpulmonalnog tlaka.

Kod odraslih je otprilike 200 ml/cm vode. Art. Kod dojenčadi je plućna pokornost znatno niža - 5-10 ml/cm vode. Art. Ovaj indikator se mijenja u plućnim bolestima i koristi se u dijagnostičke svrhe.

A. I. KIENYA

FIZIOLOGIJA

DISANJE

Ministarstvo zdravlja Republike Bjelorusije

Gomel State Medical Institute

Katedra za fiziologiju čovjeka

A. I. KIENYA

Doktor bioloških nauka, prof

FIZIOLOGIJA

DISANJE

Tutorial

Recenzenti:

Ruzanov D.Yu., kandidat medicinskih nauka, šef odeljenja za ftiziopulmologiju, Gomeljski državni medicinski institut.

Kienya A.I.

K38 Fiziologija disanja: Udžbenik - Gomel.-2002.- str.

Priručnik je zasnovan na materijalu predavanja iz sekcije „Fiziologija disanja“ normalne fiziologije, koje je autor održao studentima Medicinskog fakulteta i Fakulteta za obuku specijalista za strane zemlje.

Za studente, nastavnike, diplomirane studente medicinskih i bioloških univerziteta i srodnih specijalnosti.

© A. I. Kienya

PREDGOVOR

Ovaj priručnik predstavlja sažetak predavanja iz odeljka „Fiziologija disanja“ normalne fiziologije, koje je autor održao studentima Gomelskog državnog medicinskog instituta. Materijal priručnika je predstavljen u skladu sa Programom normalne fiziologije za studente Medicinsko-profilaktičkog fakulteta visokih medicinskih obrazovnih ustanova br. 08-14/5941, koji je odobrilo Ministarstvo zdravlja Republike Bjelorusije 3. septembra. , 1997.

Priručnik predstavlja savremene informacije o disanju kao sistemu koji opslužuje metaboličke procese u organizmu. Glavni stadijumi disanja, mehanizmi respiratornih pokreta (udah i izdisaj), uloga negativnog pritiska u pleuralnoj šupljini, ventilacija pluća i plućni volumeni i kapaciteti, anatomski i funkcionalni mrtvi prostor, njihov fiziološki značaj, procesi razmene gasova u pluća, transport gasova (O 2 i CO 2) krv, faktori koji utiču na formiranje hemoglobinskih jedinjenja sa O 2 i CO 2 i njihovu disocijaciju, razmenu gasova između krvi i tkiva. Razmatrani su neurohumoralni mehanizmi regulacije disanja, analizirana je strukturna organizacija respiratornog centra, uloga gasnog sastava i različitih receptora u regulaciji disanja. Opisane su karakteristike disanja u različitim uslovima. Prikazani su mehanizam i teorije nastanka prvog udaha novorođenčeta. Uzimaju se u obzir karakteristike disanja koje su povezane sa godinama.

Starosne karakteristike respiratornog sistema razmatraju se odvojeno.

Na kraju priručnika prikazane su glavne krvne konstante zdrave osobe.

Istovremeno, autor je svjestan da u ovom priručniku, zbog njegovog malog obima, nije bilo moguće detaljno obraditi sve aspekte respiratorne fiziologije, pa su neki od njih predstavljeni u sažetom obliku, opširnije informacije o kojima se može naći u izvorima literature datim na kraju priručnika.

Autor će biti veoma zahvalan svima koji budu smatrali da je moguće izraziti svoje kritičke komentare na predloženi priručnik, što će se shvatiti kao izraz želje da se pomogne u njegovom unapređenju prilikom naknadnog ponovnog izdavanja.

EKSTERNO DISANJE

Generisanje energije neophodne za obezbeđivanje vitalnih funkcija ljudskog organizma odvija se na osnovu oksidativnih procesa. Za njihovu realizaciju neophodan je stalan priliv O 2 iz spoljašnje sredine i kontinuirano uklanjanje CO 2 iz njega, nastalog u tkivima kao rezultat metabolizma.

Skup procesa koji osiguravaju ulazak O 2 u tijelo, njegovu isporuku i potrošnju u tkiva i oslobađanje konačnog produkta disanja CO 2 u vanjsko okruženje naziva se disanje. Ovo je fiziološki sistem.

Osoba može živjeti bez:

hranu za manje od mesec dana,

· voda - 10 dana,

· kiseonik - 4-7 minuta (bez rezerve). U ovom slučaju, prije svega, dolazi do smrti nervnih ćelija.

Složeni proces razmjene gasa sa okolinom sastoji se od niza uzastopnih procesa.

Spoljno disanje (plućno):

1. Razmjena plinova između plućnog zraka i atmosferskog zraka (plućna ventilacija).

2. Izmjena plinova između plućnog zraka i krvi kapilara plućne cirkulacije.

interni:

3. Transport O 2 i CO 2 krvlju.

4. Razmjena gasova između krvi i ćelija (tkivno disanje), odnosno potrošnja O 2 i oslobađanje CO 2 tokom metabolizma.

Funkciju vanjskog disanja i obnavljanja plinovitog sastava krvi kod ljudi obavljaju dišni putevi i pluća.

Respiratorni trakt: nosna i usna šupljina, larinks, traheja, bronhi, bronhiole, alveolarni kanali. Traheja kod ljudi je oko 15 cm i podijeljena je na dva bronha: desni i lijevi. Granaju se na manje bronhe, a ove na bronhiole (prečnika do 0,3 - 0,5 mm). Ukupan broj bronhiola je približno 250 miliona. Alveole su iznutra obložene respiratornim epitelom. Površina svih alveola kod ljudi dostiže 50-90 m2.

Svaka alveola je isprepletena gustom mrežom krvnih kapilara.

Postoje dvije vrste ćelija u sluzokoži respiratornog trakta:

a) cilijarne epitelne ćelije;

b) sekretorne ćelije.

Sa vanjske strane, pluća su prekrivena tankom, seroznom membranom - pleurom.

U desnom pluću postoje tri režnja: gornji (apikalni), srednji (srčani), donji (dijafragmatični). Lijevo plućno krilo ima dva režnja (gornji i donji).

Za provođenje procesa izmjene plinova u strukturi pluća postoji niz adaptivnih karakteristika:

1. Prisustvo zračnog i krvnog kanala, međusobno odvojenih tankim filmom koji se sastoji od dvostrukog sloja - samih alveola i kapilare (presjek zraka i krvi - debljine 0,004 mm). Difuzija gasova se dešava kroz ovu vazdušno-hematsku barijeru.

2. Opsežna respiratorna površina pluća, 50-90 m2, približno je jednaka povećanju tjelesne površine (1,7 m20) za nekoliko desetina puta.

3. Prisutnost posebne - plućne cirkulacije, koja specifično obavlja oksidativnu funkciju (funkcionalni krug). Krvna čestica prođe kroz mali krug za 5 sekundi, a vrijeme njenog kontakta sa alveolarnim zidom je samo 0,25 - 0,7 sekundi.

4. Prisustvo elastičnog tkiva u plućima, koje pospešuje širenje i kolaps pluća tokom udisaja i izdisaja. Pluća su u stanju elastične napetosti.

5. Prisustvo potpornog hrskavičnog tkiva u respiratornom traktu u vidu hrskavičnih bronha. Ovo sprečava kolaps disajnih puteva i omogućava da vazduh brzo i lako prolazi.

Pokreti disanja

Ventilacija alveola, neophodna za izmjenu plinova, provodi se naizmjeničnim udisajem (inspiracijom) i izdisajem (ekspiracijom). Kada udišete, zrak zasićen O2 ulazi u alveole. Prilikom izdisaja iz njih se uklanja zrak, siromašan O 2, ali bogatiji CO 2. Faza udisaja i faza izdisaja koja slijedi su respiratorni ciklus.

Kretanje zraka uzrokovano je naizmjeničnim povećanjem i smanjenjem volumena grudnog koša.

Mehanizam udisanja (inspiracije).

Povećanje grudnog koša u vertikalnoj, sagitalnoj, frontalnoj ravnini. To se osigurava: podizanjem rebara i izravnavanjem (spuštanjem) dijafragme.

Kretanje rebara. Rebra formiraju pokretne veze sa tijelima i poprečnim nastavcima pršljenova. Osa rotacije rebara prolazi kroz ove dvije tačke. Os rotacije gornjih rebara je gotovo horizontalna, pa kada su rebra podignuta, veličina grudnog koša se povećava u anteroposteriornom smjeru. Os rotacije donjih rebara se nalazi više sagitalno. Stoga, kada su rebra podignuta, volumen grudnog koša se povećava bočno.

Budući da kretanje donjih rebara ima veći uticaj na volumen grudnog koša, donji režnjevi pluća su bolje ventilirani od vrhova.

Podizanje rebara nastaje zbog kontrakcije inspiratornih mišića. To uključuje: vanjske interkostalne mišiće, unutrašnje interkartilaginozne mišiće. Njihova mišićna vlakna su orijentirana na takav način da se njihova tačka vezivanja za donje rebro nalazi dalje od centra rotacije od tačke vezivanja za rebro koje leži iznad. Njihov smjer: iza, iznad, naprijed i dolje.

Kao rezultat toga, grudi se povećavaju u volumenu.

Kod zdravog mladića razlika između obima grudnog koša u položaju udisaja i izdisaja je 7-10 cm, kod žena je 5-8 cm Prilikom prisilnog disanja aktiviraju se pomoćni inspiratorni mišići:

· - veliki i mali pectoralis;

· - stepenice;

· - sternokleidomastoidni;

· - (djelimično) nazubljeni;

· - trapezni, itd.

Povezivanje pomoćnih mišića nastaje kada je plućna ventilacija preko 50 l/min.

Kretanje otvora blende. Dijafragma se sastoji od centra tetive i mišićnih vlakana koja se protežu iz ovog centra u svim smjerovima i pričvršćena su za torakalni otvor. Ima oblik kupole, koji strši u grudnu šupljinu. Kada izdišete, on se nalazi uz unutrašnji zid grudnog koša za područje približno jednako 3 rebra. Kada udišete, dijafragma se spljošti kao rezultat kontrakcije njenih mišićnih vlakana. Istovremeno se udaljava od unutrašnje površine grudnog koša i otvaraju se kostofreni sinusi.

Inervaciju dijafragme vrše frenični nervi od C 3 -C 5. Jednostrana transekcija freničnog živca na istoj strani, dijafragma se snažno uvlači u grudnu šupljinu pod utjecajem pritiska nutrine i potiska pluća. Pokret donjih dijelova pluća je ograničen. Dakle, inspiracija je aktivan Act.

Mehanizam izdisaja (izdisaja) osigurava se kroz:

· Težina u grudima.

· Elastičnost rebrenih hrskavica.

· Elastičnost pluća.

· Pritisak trbušnih organa na dijafragmu.

U mirovanju dolazi do izdisaja pasivno.

U forsiranom disanju koriste se ekspiratorni mišići: unutrašnji interkostalni mišići (njihov smjer je odozgo, nazad, naprijed, dolje) i pomoćni ekspiratorni mišići: mišići koji savijaju kralježnicu, trbušni mišići (kosi, pravi, poprečni). Kada se potonji kontrahiraju, trbušni organi vrše pritisak na opuštenu dijafragmu i ona viri u grudnu šupljinu.

Vrste disanja. U zavisnosti od toga koja komponenta (podizanje rebara ili dijafragme) povećava volumen grudnog koša, postoje 3 tipa disanja:

· - torakalni (rebro);

· - abdominalni;

· - mješovito.

U većoj mjeri, vrsta disanja ovisi o dobi (povećava se pokretljivost prsnog koša), odjeći (uske steznice, povijanje), profesiji (kod osoba koje se bave fizičkim radom povećava se trbušni tip disanja). Trbušno disanje otežava se u posljednjim mjesecima trudnoće, a tada se dodatno aktivira i grudno disanje.

Najefikasniji tip disanja je abdominalni:

· - dublja ventilacija pluća;

· - olakšava povratak venske krvi u srce.

Trbušni tip disanja preovlađuje kod fizičkih radnika, penjača, pjevača itd. Kod djeteta se nakon rođenja prvo uspostavlja trbušni tip disanja, a kasnije, do 7. godine, grudno disanje.

Pritisak u pleuralnoj šupljini i njegova promjena tokom disanja.

Pluća su prekrivena visceralnom pleurom, a film prsne šupljine prekriven je parijetalnom pleurom. Između njih se nalazi serozna tečnost. Čvrsto pristaju jedna uz drugu (razmak 5-10 mikrona) i klize jedna u odnosu na drugu. Ovo klizanje je neophodno kako bi pluća mogla pratiti složene promjene grudnog koša bez deformacije. Uz upalu (pleuritis, adhezije), ventilacija odgovarajućih područja pluća se smanjuje.

Ako u pleuralnu šupljinu umetnete iglu i spojite je na manometar, ustanovit ćete da je pritisak u njoj:

· pri udisanju - za 6-8 cm H 2 O

· pri izdisaju - 3-5 cm H 2 O ispod atmosferske.

Ova razlika između intrapleuralnog i atmosferskog tlaka obično se naziva tlakom pleuralne šupljine.

Negativan pritisak u pleuralnoj šupljini uzrokovan je elastičnom trakcijom pluća, tj. tendencija kolapsa pluća.

Pri udisanju povećanje torakalne šupljine dovodi do povećanja negativnog pritiska u pleuralnoj šupljini, tj. transpulmonalni pritisak raste, što dovodi do širenja pluća (demonstracija pomoću Dondersovog aparata).

Kada se inspiratorni mišići opuste, transpulmonalni pritisak se smanjuje i pluća kolabiraju zbog elastičnosti.

Ako se mala količina zraka unese u pleuralnu šupljinu, ona će se otopiti, jer je u krvi malih vena plućne cirkulacije napetost otopljenih plinova manja nego u atmosferi.

Akumulacija tečnosti u pleuralnoj šupljini sprečava se nižim onkotičkim pritiskom pleuralne tečnosti (manje proteina) nego u plazmi. Važno je i smanjenje hidrostatskog pritiska u plućnoj cirkulaciji.

Promjena tlaka u pleuralnoj šupljini može se izmjeriti direktno (ali plućno tkivo može biti oštećeno). Zato ga je bolje izmjeriti ubacivanjem balona dužine 10 cm u jednjak (u torakalni dio).

Elastičnu trakciju pluća uzrokuju 3 faktora:

1. Površinski napon filma tečnosti koji pokriva unutrašnju površinu alveola.

2. Elastičnost tkiva zidova alveola (sadrže elastična vlakna).

3. Tonus bronhijalnih mišića.

Na bilo kojoj granici između zraka i tekućine djeluju sile međumolekularne kohezije koje teže smanjenju veličine ove površine (sile površinske napetosti). Pod uticajem ovih sila, alveole imaju tendenciju kontrakcije. Sile površinskog napona stvaraju 2/3 elastične trakcije pluća. Površinski napon alveola je 10 puta manji nego što je teoretski izračunato za odgovarajuću površinu vode.

Ako je unutrašnja površina alveola bila prekrivena vodenim rastvorom, tada je površinska napetost trebala biti 5-8 puta veća. U ovim uslovima došlo bi do kolapsa alveola (atelektaze). Ali ovo se ne dešava.

To znači da se u alveolarnoj tekućini na unutrašnjoj površini alveola nalaze tvari koje smanjuju površinsku napetost, odnosno surfaktanti. Njihovi molekuli su snažno privučeni jedni drugima, ali imaju slabu interakciju s tekućinom, uslijed čega se skupljaju na površini i time smanjuju površinsku napetost.

Takve tvari nazivaju se površinski aktivnim tvarima (tenzidi), čiju ulogu u ovom slučaju imaju tzv. surfaktanti. Oni su lipidi i proteini. Formiraju ih posebne ćelije alveola - pneumociti tipa II. Debljina obloge je 20-100 nm. Ali derivati ​​lecitina imaju najveću površinsku aktivnost komponenti ove mješavine.

Kada se veličina alveola smanji. Molekule surfaktanta se približavaju jedna drugoj, njihova gustoća po jedinici površine je veća i površinska napetost se smanjuje - alveola se ne kolabira.

Kako se alveole povećavaju (šire) njihova površinska napetost raste, jer se gustoća surfaktanta po jedinici površine smanjuje. Ovo pojačava elastičnu trakciju pluća.

Tokom procesa disanja, jačanje respiratornih mišića troši se na savladavanje ne samo elastičnog otpora pluća i tkiva grudnog koša, već i na savladavanje neelastičnog otpora protoku gasova u disajnim putevima, koji zavisi od njihovog lumena.

Poremećaj stvaranja surfaktanata dovodi do kolapsa velikog broja alveola - atelektaza - nedostatak ventilacije velikih područja pluća.

Kod novorođenčadi surfaktanti su neophodni za širenje pluća pri prvim respiratornim pokretima.

Postoji bolest novorođenčadi kod koje je površina alveola prekrivena fibrinskim precipitatom (gealin membrane), što smanjuje aktivnost surfaktanata - smanjuje. To dovodi do nepotpune ekspanzije pluća i ozbiljnog poremećaja razmjene plinova.

Kada zrak (pneumotoraks) uđe u pleuralnu šupljinu (kroz oštećeni zid grudnog koša ili pluća), zbog elastičnosti pluća, ona kolabiraju i pritisnu se prema korijenu, zauzimajući 1/3 svog volumena.

Kod jednostranog pneumotoraksa, pluća na neoštećenoj strani mogu obezbijediti dovoljnu zasićenost krvi O 2 i uklanjanje CO 2 (u mirovanju). U slučaju obostranog - ako se ne izvrši vještačka ventilacija pluća, ili zaptivanje pleuralne šupljine - dovodi do smrti.

Jednostrani pneumotoraks se ponekad koristi u terapeutske svrhe: uvođenje zraka u pleuralnu šupljinu za liječenje tuberkuloze (šupljine).

Pluća su stalno u grudnoj šupljini u izduženom stanju. Nastaje kao rezultat postojanja pleuralne šupljine i prisustva negativnog tlaka u njoj.

Pleuralna šupljina se formira na sljedeći način: pluća i zidovi prsne šupljine prekriveni su seroznom membranom - pleura. Između slojeva visceralne i parijetalne pleure postoji uzak (5-10 µm) jaz, formira se šupljina koja sadrži seroznu tekućinu, po sastavu slična limfi. Ova tekućina ima nisku koncentraciju proteina, što uzrokuje nizak onkotski tlak u odnosu na krvnu plazmu. Ova okolnost sprečava nakupljanje tečnosti u pleuralnoj šupljini.

Pritisak u pleuralnoj šupljini je ispod atmosferskog, što se definiše kao negativni pritisak. Uzrokuje ga elastična trakcija pluća, tj. stalna želja pluća da smanje svoj volumen. Pritisak u pleuralnoj šupljini niži je od alveolarnog pritiska za količinu stvorenu elastičnom trakcijom pluća: P pl = P alv – P e.t.l. . elastična trakcija pluća uzrokovana je tri faktora:

1) Površinski napon film tečnosti koji pokriva unutrašnju površinu alveola - surfaktant. Ova supstanca ima nisku površinsku napetost. Surfaktant proizvode pneumociti tipa II i sastoji se od proteina i lipida. Ima svojstvo smanjenja površinske napetosti alveolarnog zida uz smanjenje veličine alveola. Time se stabilizira stanje alveolarnog zida kada se njihov volumen promijeni. Kada bi se površina alveola prekrila slojem vodenog rastvora, to bi povećalo površinsku napetost za 5-8 puta. U takvim uslovima primećen je potpuni kolaps nekih alveola (atelektaza), dok su drugi bili preopterećeni. Prisutnost surfaktanta sprječava razvoj takvog stanja pluća u zdravom tijelu.

2) Elastičnost tkiva zidova alveola, koji imaju elastična vlakna u zidu.

3) Tonus bronhijalnih mišića.

Elastična trakcija pluća određuje elastična svojstva pluća. Elastična svojstva pluća obično se izražavaju kvantitativno proširivost plućnog tkiva WITH :

Gdje ∆ V – povećanje volumena pluća pri istezanju (u ml),

∆R– promjena transpulmonalnog pritiska kada su pluća istegnuta (u cm vode).

Kod odraslih C je 200 ml/cm vode. Art., kod novorođenčadi i odojčadi - 5-10 ml/cm vode. Art. Ovaj indikator (njegovo smanjenje) se mijenja u plućnim bolestima i koristi se u dijagnostičke svrhe.

Pleuralni pritisak se mijenja sa dinamikom respiratornog ciklusa. Na kraju tihog izdisaja, pritisak u alveolama je jednak atmosferskom pritisku, au pleuralnoj šupljini - 3 mm Hg. Art. Razlika R alv – R pl = R l se naziva transpulmonalni pritisak i jednak +3 mm Hg. Art. Upravo taj pritisak održava prošireno stanje pluća na kraju izdisaja.

Kada udišete, zbog kontrakcije inspiratornih mišića povećava se volumen grudnog koša. Pleuralni pritisak (P pl) postaje negativniji - do kraja tihog udisaja jednak je –6 mm Hg. Čl., transpulmonalni pritisak (P l) raste na +6 mm Hg, zbog čega se pluća šire, njihov volumen se povećava zbog atmosferskog zraka.

Uz dubok udah, Ppl može pasti na -20 mmHg. Art. Tokom dubokog izdisaja, ovaj pritisak može postati pozitivan, ali ostaje ispod pritiska u alveolama za količinu pritiska koji stvara elastična trakcija pluća.

Ako mala količina zraka uđe u pleuralnu fisuru, pluća se djelimično kolabira, ali se ventilacija nastavlja. Ovo stanje se naziva zatvoreni pneumotoraks. Nakon nekog vremena, zrak se apsorbira iz pleuralne šupljine i pluća se šire (Aspiracija plinova iz pleuralne šupljine nastaje zbog činjenice da je u krvi malih vena plućne cirkulacije napetost otopljenih plinova manja nego u atmosferi ).

DISANJE je skup procesa koji osiguravaju da tijelo troši kisik (O2) i oslobađa ugljični dioksid (CO2)

KORACI DISANJA:

1. Spoljašnje disanje ili ventilacija pluća - izmjena plinova između atmosferskog i alveolarnog zraka

2. Izmjena plinova između alveolarnog zraka i krvi kapilara plućne cirkulacije

3. Transport plinova krvlju (O 2 i CO 2)

4. Izmjena gasova u tkivima između krvi kapilara sistemske cirkulacije i ćelija tkiva

5. Tkivno, odnosno unutrašnje disanje - proces tkivne apsorpcije O 2 i oslobađanja CO 2 (redox reakcije u mitohondrijima sa stvaranjem ATP-a)

RESPIRATORNOG SISTEMA

Skup organa koji opskrbljuju tijelo kisikom, uklanjaju ugljični dioksid i oslobađaju energiju potrebnu za sve oblike života.

FUNKCIJE RESPIRATORNOG SISTEMA:

Ø Snabdijevanje tijela kiseonikom i njegovo korištenje u redoks procesima

Ø Stvaranje i oslobađanje viška ugljen-dioksida iz organizma

Ø Oksidacija (razgradnja) organskih jedinjenja uz oslobađanje energije

Ø Oslobađanje isparljivih metaboličkih proizvoda (vodena para (500 ml dnevno), alkohol, amonijak, itd.)

Procesi koji su u osnovi izvršavanja funkcija:

a) ventilacija (prozračivanje)

b) razmjena gasa

STRUKTURA RESPIRATORNOG SISTEMA

Rice. 12.1. Struktura respiratornog sistema

1 – Nosni prolaz

2 – Nosna školjka

3 – Frontalni sinus

4 – Sfenoidni sinus

5 – Grlo

6 – Larinks

7 – Traheja

8 – Lijevi bronh

9 – Desni bronh

10 – lijevo bronhijalno stablo

11 – Desno bronhijalno stablo

12 – Lijevo plućno krilo

13 – Desno plućno krilo

14 – Otvor blende

16 – Jednjak

17 – Rebra

18 – Grudna kost

19 – Ključna kost

organ mirisa, kao i vanjski otvor respiratornog trakta: služi za zagrijavanje i pročišćavanje udahnutog zraka

NOSNA ŠUPLJINA

Početni dio respiratornog trakta i istovremeno organ mirisa. Proteže se od nozdrva do ždrijela, podijeljen septumom na dvije polovine, koje su ispred kroz nozdrve komuniciraju sa atmosferom, a iza uz pomoć joan- sa nazofarinksom

Rice. 12.2. Struktura nosne šupljine

Larinks

komad cijevi za disanje koji povezuje ždrijelo sa dušnikom. Nalazi se na nivou IV-VI vratnih pršljenova. To je ulazna rupa koja štiti pluća. Glasne žice se nalaze u larinksu. Iza larinksa je ždrijelo, s kojim komunicira preko svog gornjeg otvora. Ispod larinksa prelazi u dušnik

Rice. 12.3. Struktura larinksa

Glotis- prostor između desne i lijeve glasnice. Kada se promijeni položaj hrskavice, pod djelovanjem mišića larinksa može se promijeniti širina glotisa i napetost glasnih žica. Izdahnuti vazduh vibrira glasne žice ® ​​nastaju zvukovi

Traheja

cijev koja komunicira sa larinksom na vrhu i završava se pregradom na dnu ( bifurkacija ) u dva glavna bronha

Rice. 12.4. Glavni disajni putevi

Udahnuti vazduh prolazi kroz larinks u dušnik. Odavde se deli na dva toka, od kojih svaki ide u svoja pluća kroz razgranati sistem bronhija.

BRONCHI

tubularne formacije koje predstavljaju grane dušnika. Odlaze iz dušnika pod gotovo pravim uglom i idu do kapija pluća

Desni bronhusširi ali kraći lijevo i kao nastavak je traheje

Bronhi su po strukturi slični traheji; vrlo su fleksibilni zbog hrskavičnih prstenova u zidovima i obloženi su respiratornim epitelom. Baza vezivnog tkiva bogata je elastičnim vlaknima koja mogu promijeniti promjer bronha

Glavni bronhi(prva narudžba) dijele se na kapital (drugi red): tri u desnom plućnom krilu i dva u lijevom - svako ide u svoj režanj. Zatim se dijele na manje, idući u svoje segmente - segmentalni (trećeg reda), koji nastavljaju da se dijele, formiraju se "bronhijalno drvo" pluća

BRONHIJALNO DRVO– bronhijalni sistem, kroz koji vazduh iz dušnika ulazi u pluća; uključuje glavne, lobarne, segmentne, subsegmentarne (9-10 generacija) bronhije, kao i bronhiole (lobularne, terminalne i respiratorne)

Unutar bronhopulmonalnih segmenata, bronhi se sukcesivno dijele do 23 puta dok ne završe u slijepom kraju alveolarnih vrećica

Bronhiole(prečnik disajnih puteva manji od 1 mm) podeliti dok se ne formiraju kraj (terminal) bronhiole, koji se dijele na najtanje kratke disajne puteve - respiratornih bronhiola, pretvarajući se u alveolarni kanali, na čijim zidovima se nalaze mehurići - alveole (vazdušne vrećice). Glavni dio alveola koncentriran je u klasterima na krajevima alveolarnih kanala, koji nastaju prilikom podjele respiratornih bronhiola

Rice. 12.5. Donji respiratorni trakt

Rice. 12.6. Dišni put, prostor za izmjenu plina i njihov volumen nakon tihog izdisaja

Funkcije disajnih puteva:

1. Razmjena plina - dovod atmosferskog vazduha u razmjena gasa područje i provođenje mješavine plinova iz pluća u atmosferu

2. Razmjena bez plina:

§ Prečišćavanje vazduha od prašine i mikroorganizama. Zaštitni refleksi disanja (kašljanje, kijanje).

§ Vlaženje udahnutog vazduha

§ Zagrevanje udahnutog vazduha (na nivou 10. generacije do 37 0 C

§ Prijem (percepcija) olfaktornih, temperaturnih, mehaničkih nadražaja

§ Učešće u procesima termoregulacije organizma (proizvodnja toplote, isparavanje toplote, konvekcija)

§ Oni su periferni aparati za stvaranje zvuka

Acinus

strukturna jedinica pluća (do 300 hiljada), u kojoj se odvija izmjena plina između krvi koja se nalazi u kapilarama pluća i zraka koji ispunjava plućne alveole. To je kompleks sa početka respiratorne bronhiole, po izgledu podsjeća na grozd

Acini uključuje 15-20 alveola, u plućni lobulu - 12-18 acini. Režnjevi pluća se sastoje od režnjeva

Rice. 12.7. Plućni acinus

Alveoli(u plućima odrasle osobe ima ih 300 miliona, njihova ukupna površina je 140 m2) - otvorene vezikule sa vrlo tankim zidovima, čija je unutrašnja površina obložena jednoslojnim pločastim epitelom koji leži na glavnoj membrani, do koje dolazi krv kapilare koje isprepliću alveole su susjedne, stvarajući zajedno sa epitelnim stanicama barijeru između krvi i zraka (vazdušno-krvna barijera) debljine 0,5 mikrona, što ne ometa razmjenu plinova i oslobađanje vodene pare

Nalazi se u alveolama:

§ makrofagi(zaštitne ćelije) koje apsorbuju strane čestice koje ulaze u respiratorni trakt

§ pneumociti- ćelije koje luče surfaktant

Rice. 12.8. Ultrastruktura alveola

SURFACTANT– plućni surfaktant koji sadrži fosfolipide (posebno lecitin), trigliceride, kolesterol, proteine ​​i ugljikohidrate i koji formira sloj debljine 50 nm unutar alveola, alveolarnih kanala, vrećica, bronhiola

Vrijednost surfaktanta:

§ Smanjuje površinski napon tečnosti koja pokriva alveole (skoro 10 puta) ® olakšava udisanje i sprečava atelektazu (lepljenje) alveola tokom izdisaja.

§ Olakšava difuziju kiseonika iz alveola u krv zbog dobre rastvorljivosti kiseonika u njoj.

§ Obavlja zaštitnu ulogu: 1) ima bakteriostatsku aktivnost; 2) štiti zidove alveola od štetnog dejstva oksidacionih sredstava i peroksida; 3) obezbeđuje obrnuti transport prašine i mikroba kroz disajne puteve; 4) smanjuje propusnost plućne membrane, što sprečava razvoj plućnog edema usled smanjenja eksudacije tečnosti iz krvi u alveole

PLUĆA

Desno i lijevo plućno krilo su dva odvojena objekta smještena u grudnoj šupljini s obje strane srca; prekriven seroznom membranom - pleura, koji oko njih formira dva zatvorena pleuralna vreća. Imaju nepravilan konusni oblik sa bazom okrenutom ka dijafragmi i vrhom koji strši 2-3 cm iznad ključne kosti u predelu vrata

Rice. 12.10. Segmentna struktura pluća.

1 – apikalni segment; 2 – zadnji segment; 3 – prednji segment; 4 – lateralni segment (desno plućno krilo) i gornji lingularni segment (lijevo plućno krilo); 5 – medijalni segment (desno plućno krilo) i donji lingularni segment (lijevo plućno krilo); 6 – apikalni segment donjeg režnja; 7 – bazalni medijalni segment; 8 – bazalni prednji segment; 9 – bazalni bočni segment; 10 – bazalni zadnji segment

ELASTIČNOST PLUĆA

sposobnost reagiranja na opterećenje povećanjem napona, što uključuje:

§ elastičnost– sposobnost vraćanja oblika i volumena nakon prestanka vanjskih sila koje uzrokuju deformaciju

§ rigidnost– sposobnost otpornosti na daljnje deformacije kada je elastičnost prekoračena

Razlozi za elastična svojstva pluća:

§ napetost elastičnih vlakana parenhima pluća

§ površinski napon tečnost koja oblaže alveole – stvorena surfaktantom

§ krvno punjenje pluća (što je krvno punjenje veće, to je manja elastičnost

Proširivost– inverzno svojstvo elastičnosti povezano je s prisustvom elastičnih i kolagenih vlakana koja formiraju spiralnu mrežu oko alveola

Plastika– svojstvo suprotno krutosti

FUNKCIJE PLUĆA

Razmjena plina– obogaćivanje krvi kiseonikom koji koriste tjelesna tkiva i uklanjanje ugljičnog dioksida iz nje: postiže se plućnom cirkulacijom. Krv iz tjelesnih organa vraća se u desnu stranu srca i putuje kroz plućne arterije do pluća

Izmjena bez plina:

Ø Z zaštitni – stvaranje antitijela, fagocitoza alveolarnim fagocitima, proizvodnja lizozima, interferona, laktoferina, imunoglobulina; Mikrobi, agregati masnih ćelija i tromboembolije se zadržavaju i uništavaju u kapilarama

Ø Učešće u procesima termoregulacije

Ø Učešće u procesima dodjele – uklanjanje CO 2, vode (oko 0,5 l/dan) i nekih isparljivih materija: etanol, etar, azot oksid, aceton, etil merkaptan

Ø Inaktivacija biološki aktivnih supstanci – više od 80% bradikinina unešenog u plućni krvotok uništava se tokom jednog prolaska krvi kroz pluća, angiotenzin I se pretvara u angiotenzin II pod uticajem angiotenzinaze; 90-95% prostaglandina grupa E i P je inaktivirano

Ø Učešće u proizvodnji biološki aktivnih supstanci –heparin, tromboksan B2, prostaglandini, tromboplastin, faktori zgrušavanja krvi VII i VIII, histamin, serotonin

Ø Oni služe kao rezervoar vazduha za proizvodnju glasa

EKSTERNO DISANJE

Proces ventilacije pluća, koji obezbeđuje razmenu gasova između tela i okoline. Izvodi se zbog prisustva respiratornog centra, njegovih aferentnih i eferentnih sistema, te respiratornih mišića. Procjenjuje se omjerom alveolarne ventilacije i minutnog volumena. Za karakterizaciju vanjskog disanja koriste se statički i dinamički pokazatelji vanjskog disanja

Respiratorni ciklus– ritmički ponavljajuća promjena stanja respiratornog centra i izvršnih disajnih organa

Rice. 12.11. Respiratorni mišići

Dijafragma- ravan mišić koji odvaja grudni koš od trbušne duplje. Formira dvije kupole, lijevu i desnu, sa ispupčenjima okrenutim prema gore, između kojih se nalazi mala udubljenja za srce. Ima nekoliko rupa kroz koje prolaze veoma važne strukture tela iz torakalnog dela u trbušni deo. Kontrakcijama povećava zapreminu grudnog koša i obezbeđuje protok vazduha u pluća

Rice. 12.12. Položaj dijafragme tokom udisaja i izdisaja

pritisak u pleuralnoj šupljini

fizička veličina koja karakterizira stanje sadržaja pleuralne šupljine. Ovo je iznos za koji je pritisak u pleuralnoj šupljini niži od atmosferskog ( negativni pritisak); sa tihim disanjem jednak je 4 mm Hg. Art. na kraju izdisanja i 8 mmHg. Art. na kraju inhalacije. Nastaje silama površinske napetosti i elastičnom trakcijom pluća

Rice. 12.13. Pritisak se mijenja tokom udisaja i izdisaja

UDISI(inspiracija) je fiziološki čin punjenja pluća atmosferskim zrakom. Obavlja se zbog aktivne aktivnosti respiratornog centra i respiratornih mišića, čime se povećava volumen grudnog koša, što rezultira smanjenjem pritiska u pleuralnoj šupljini i alveolama, što dovodi do ulaska zraka iz okoline u dušnik, bronhije i respiratorne zone pluća. Javlja se bez aktivnog učešća pluća, jer u njima nema kontraktilnih elemenata

IZDIS(izdisanje) je fiziološki čin uklanjanja iz pluća dijela zraka koji učestvuje u razmjeni plinova. Prvo se uklanja vazduh iz anatomskog i fiziološkog mrtvog prostora, koji se malo razlikuje od atmosferskog vazduha, zatim alveolarni vazduh, obogaćen CO 2 i siromašan O 2 kao rezultat razmene gasova. U uslovima mirovanja proces je pasivan. Izvodi se bez trošenja mišićne energije, zbog elastične vuče pluća, grudnog koša, gravitacijskih sila i opuštanja respiratornih mišića

Kod prisilnog disanja, dubina izdisaja se povećava uz pomoć trbušni i unutrašnji interkostalni mišići. Trbušni mišići pritiskaju trbušnu šupljinu s prednje strane i povećavaju uspon dijafragme. Unutrašnji interkostalni mišići pomiču rebra prema dolje i na taj način smanjuju poprečni presjek torakalne šupljine, a time i njen volumen