Sestava vdihanega zraka

Atmosferski zrak, ki pri vdihavanju vstopa v pljuča, se imenuje inhalirani zrak; zrak, ki se med dihanjem izpušča skozi dihala, se izdihne. Izdihani zrak je mešanica zraka, ki je napolnil alveole, alveolarni zrak, z zrakom v dihalnih poteh (v nosni votlini, grlu, sapniku in bronhiju). Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka pri normalnih pogojih pri zdravi osebi je dokaj stalna in je določena z naslednjimi podatki (tabela 3).

Te številke se lahko nekoliko razlikujejo glede na različne pogoje (stanje počitka ali dela itd.). Toda v vseh pogojih se alveolarni zrak od vdihanega zraka razlikuje po bistveno nižji vsebnosti kisika in večji vsebnosti ogljikovega dioksida. To je posledica dejstva, da kisik v pljučnih alveolah iz zraka vstopa v krvni obtok in ogljikov dioksid se sprošča nazaj.

Plinska izmenjava v pljučih je posledica dejstva, da je pritisk kisika in ogljikovega dioksida drugačen v pljučnih alveolah in venski krvi, ki teče v pljuča: pritisk kisika v alveolah je višji kot v krvi, pritisk ogljikovega dioksida pa je, nasprotno, višji v krvi kot v alveolah. Torej, v pljučih in prehod kisika iz zraka v kri, in ogljikovega dioksida - iz krvi v zrak. Takšen prehod plinov je razložen z določenimi fizikalnimi zakoni: če je pritisk katerega koli plina v tekočini in v okoliškem zraku drugačen, potem plin prehaja iz tekočine v zrak in obratno, dokler ni pritisk uravnotežen.

Poglavje IV Dihanje

1. Izmenjava plina v pljučih in tkivih

Vrednost dihanja

Dihanje je pomemben proces stalne izmenjave plinov med organizmom in okoliškim okoljem. V procesu dihanja oseba absorbira kisik iz okolja in sprosti ogljikov dioksid.

Skoraj vse kompleksne reakcije transformacije snovi v telesu segajo z obvezno udeležbo kisika. Presnova ni mogoča brez kisika in potrebna je stalna oskrba s kisikom, da se reši življenje. V celicah in tkivih, ki so posledica presnove, nastane ogljikov dioksid, ki ga je treba odstraniti iz telesa. Kopičenje pomembnih količin ogljikovega dioksida v telesu je nevarno. Ogljikov dioksid prenaša kri v dihalne organe in izdihuje. Kisik, ki pri vdihavanju vstopa v dihalni sistem, difundira v kri in ga s krvjo prenaša v organe in tkiva.

Pri ljudeh in živalih ni oskrbe s kisikom, zato je nenehen vnos v organizem nujna. Če oseba v potrebnih primerih lahko živi več kot mesec dni brez hrane, brez vode do 10 dni, potem v odsotnosti kisika pride do nepopravljivih sprememb v 5-7 minutah.

Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka

Z izmenično vdihavanjem in izdihom človek prezračuje pljuča, pri čemer ohranja relativno stalno sestavo plina v pljučnih mehurčkih (alveolah). Oseba, ki diha atmosferski zrak z visoko vsebnostjo kisika (20,9%) in nizko vsebnostjo ogljikovega dioksida (0,03%), izdihuje zrak, v katerem je kisik 16,3%, ogljikov dioksid je 4% (tabela 8).

Sestava alveolarnega zraka se bistveno razlikuje od sestave atmosferskega, vdihanega zraka. Vsebuje manj kisika (14,2%) in veliko količino ogljikovega dioksida (5,2%).

Dušik in inertni plini, ki so del zraka, ne sodelujejo pri dihanju, njihova vsebnost v vdihanem, izdihanem in alveolarnem zraku pa je skoraj enaka.

Tabela 8. Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka

Zakaj je v izdihanem zraku več kisika kot alveolarni? To je mogoče razložiti z dejstvom, da se pri izdihu zrak, ki se nahaja v dihalih in dihalnih poteh, meša z alveolarnim zrakom.

Delni tlak in napetost plinov

V pljučih kisik iz alveolarnega zraka prehaja v kri in ogljikov dioksid iz krvi vstopa v pljuča. Prenos plinov iz zraka v tekočino in iz tekočine v zrak nastane zaradi razlike v parcialnem tlaku teh plinov v zraku in tekočini. Delni tlak je del celotnega tlaka, ki pade na delež plina v mešanici plinov. Višji je odstotek plina v mešanici, zato je njegov parcialni tlak ustrezno višji. Atmosferski zrak, kot je znano, je mešanica plinov. Tlak atmosferskega zraka je 760 mm Hg. Čl. Parcialni tlak kisika v atmosferskem zraku je 20,94% 760 mm, kar je 159 mm; dušik - 79,03% 760 mm, t.j. okoli 600 mm; ogljikov dioksid v atmosferskem zraku je nizek - 0,03%, zato je njegov parcialni tlak 0,03% od 760 mm - 0,2 mm Hg. Čl.

Za pline, raztopljene v tekočini, se uporablja izraz "napetost", ki ustreza izrazu "parcialni tlak", ki se uporablja za proste pline. Napetost plinov je izražena v enakih enotah kot tlak (v mm Hg. Art.). Če je parcialni tlak plina v okolju večji od napetosti tega plina v tekočini, se plin raztopi v tekočini.

Delni tlak kisika v alveolarnem zraku je 100-105 mm Hg. Art., In v krvi, ki teče v pljuča, napetost kisika v povprečju 60 mm Hg. Čl., Zato v pljučih kisik iz alveolarnega zraka prehaja v kri.

Gibanje plinov poteka po zakonih difuzije, po katerih se plin širi iz medija z visokim parcialnim tlakom na medij z nižjim tlakom.

Menjava pljučnega plina

Prehod v pljučih kisika iz alveolarnega zraka v kri in pretok ogljikovega dioksida iz krvi v pljuča se držijo zgoraj opisanih zakonov.

Zahvaljujoč delu velikega ruskega fiziologa Ivana Mikhailovicha Sechenova je postalo možno preučiti plinsko sestavo krvi in ​​pogoje izmenjave plina v pljučih in tkivih.

Plinska izmenjava poteka med alveolarnim zrakom in krvjo z difuzijo. Alveole v pljučih so pletene z gosto mrežo kapilar. Stene alveol in kapilar so zelo tanke, kar prispeva k prodoru plinov iz pljuč v kri in obratno. Plinska izmenjava je odvisna od velikosti površine, skozi katero poteka difuzija plinov, in razlike v parcialnem tlaku (napetosti) razpršenih plinov. Z globokim vdihom se alveole raztezajo in njihova površina doseže 100-105 m 2. Kapilarna površina pljuč je prav tako velika. Razlika med parcialnim tlakom plinov v alveolarnem zraku in napetostjo teh plinov v venski krvi je dovolj velika (tabela 9).

Tabela 9. Parcialni tlak kisika in ogljikovega dioksida v vdihanem in alveolarnem zraku ter njihova napetost v krvi

Iz tabele 9 sledi, da je razlika med napetostjo plinov v venski krvi in ​​njihovim parcialnim tlakom v alveolarnem zraku 110 do 40 = 70 mm Hg za kisik. Art. In za ogljikov dioksid 47 - 40 = 7 mm Hg. Čl.

Eksperimentalno je bilo mogoče ugotoviti, da je razlika v napetosti kisika 1 mm Hg. Čl. pri odraslem, ki je v mirovanju, lahko 25-60 ml kisika na minuto teče v kri. Oseba v mirovanju potrebuje približno 25-30 ml kisika na minuto. Zato je razlika v tlaku kisika 70 mm Hg. Dovolj je, da telo pod različnimi pogoji svoje dejavnosti oskrbuje s kisikom: med fizičnim delom, športom itd.

Hitrost difuzije ogljikovega dioksida iz krvi je 25-krat večja od kisika, torej z razliko tlaka 7 mm Hg. Art., Ogljikov dioksid ima čas, da izstopa iz krvi.

Prenos krvi

Kri prenaša kisik in ogljikov dioksid. V krvi, kot v kateri koli tekočini, so lahko plini v dveh stanjih: fizično raztopljeni in kemično vezani. In kisik in ogljikov dioksid se v zelo majhnih količinah raztopita v krvni plazmi. Večina kisika in ogljikovega dioksida se prenaša v kemično vezani obliki.

Glavni nosilec kisika je hemoglobin v krvi. 1 g hemoglobina veže 1,34 ml kisika. Hemoglobin se lahko združi s kisikom, da nastane oksihemoglobin. Višji kot je parcialni tlak kisika, več je oksihemoglobina. V alveolarnem zraku je parcialni tlak kisika 100-110 mm Hg. Čl. Pod temi pogoji je 97% hemoglobina v krvi vezanih na kisik. Kri prinaša kisik v tkiva v obliki oksihemoglobina. Tukaj je parcialni pritisk kisika nizek in oksihemoglobin, krhka spojina, sprosti kisik, ki ga uporabljajo tkiva. Napetost ogljikovega dioksida vpliva tudi na vezavo kisika s hemoglobinom. Ogljikov dioksid zmanjšuje sposobnost hemoglobina, da veže kisik in pospešuje disociacijo oksihemoglobina. Zvišanje temperature zmanjša tudi možnost vezave kisika na hemoglobin. Znano je, da je temperatura v tkivih višja kot v pljučih. Vsi ti pogoji pomagajo pri disociaciji oksihemoglobina, zaradi česar kri sprosti kisik, ki se sprošča iz kemične spojine v tkivno tekočino.

Sposobnost hemoglobina, da veže kisik, je bistvena za telo. Včasih ljudje umrejo zaradi pomanjkanja kisika v telesu, obdani z najčistejšim zrakom. To se lahko zgodi osebi, ki je v razmerah nizkega pritiska (na visokih nadmorskih višinah), kjer je v redki atmosferi zelo nizek parcialni tlak kisika. 15. aprila 1875 je balon "Zenith", ki je bil na krovu treh aeronavtov, dosegel višino 8000 m. Ko je balon pristal, je preživela le ena oseba. Vzrok smrti je bilo močno zmanjšanje parcialnega tlaka kisika na visoki nadmorski višini. Na visokih nadmorskih višinah (7-8 km) se arterijska kri v plinski sestavi približuje venski krvi; vsa tkiva v telesu začnejo doživljati akutno pomanjkanje kisika, kar vodi do resnih posledic. Dviganje na višino več kot 5000 m običajno zahteva uporabo posebnih kisikovih naprav.

S posebnim usposabljanjem se lahko telo prilagodi zmanjšani vsebnosti kisika v atmosferskem zraku. Pri usposobljeni osebi se dihanje poglablja, število eritrocitov v krvi se poveča zaradi njihovega povečanega nastajanja v krvotvornih organih in pretoka krvi iz skladišča. Poleg tega se povečajo srčne kontrakcije, kar vodi do povečanja minutnega volumna krvi.

Za usposabljanje se pogosto uporabljajo tlačne komore.

Ogljikov dioksid se prenaša s krvjo v obliki kemičnih spojin - natrijevega in kalijevega bikarbonata. Vezava ogljikovega dioksida in njegovo sproščanje v krvi sta odvisna od njene napetosti v tkivih in krvi.

Poleg tega hemoglobin v krvi sodeluje pri prenosu ogljikovega dioksida. V tkivne kapilare hemoglobin vstopi v kemično spojino z ogljikovim dioksidom. V pljučih se ta spojina razgradi s sproščanjem ogljikovega dioksida. Približno 25–30% ogljikovega dioksida, ki se oddaja v pljuča, nosi hemoglobin.

Sestava vdihanega zraka

Študija tabele "Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka." Odgovorite na vprašanja.

1) Kako se sestava alveolnega zraka razlikuje od sestave atmosferskega zraka?

2) Zakaj je v izdihanem zraku več kisika kot v alveolarni?

3) Zakaj oseba, ki je v slabo prezračevanem prostoru, povzroči zmanjšanje delovne sposobnosti, glavobol in hitro dihanje?

Pravilen odgovor mora vsebovati naslednje elemente:

1) Sestava alveolnega zraka se bistveno razlikuje od sestave atmosferskega (vdihanega) zraka: vsebuje manj kisika (14,2%), veliko količino ogljikovega dioksida (5,2%), vsebnost dušika in inertnih plinov pa je skoraj enaka, saj ne pri vdihavanju.

2) Ko izdihujete, se zrak vmeša v alveolarni zrak, ki se nahaja v dihalih in dihalnih poteh.

3) Bivanje ljudi v zaprtih prostorih vodi v spremembo kemijske sestave in fizikalnih lastnosti zraka. Pri dihanju oseba sprosti ogljikov dioksid, vodo, toploto (hlapni odpadki), ki se kopičijo in povzročajo zgoraj navedene kršitve.

Pripravite se na izpit iz družboslovja, matematike, ruskega spleta na 85+ za 3 mesece

SESTAVA INHALIRANEGA, IZPUSTNEGA IN ALVEOLARNEGA ZRAKA

Oseba diha atmosferski zrak, ki ima naslednjo sestavo: 20,94% kisika, 0,03% ogljikovega dioksida, 79,03% dušika. V izdihanem zraku se odkrije 16,3% kisika, 4% ogljikovega dioksida, 79,7% dušika.

Sestava izdihanega zraka je spremenljiva in je odvisna od intenzivnosti presnove, kot tudi od pogostosti in globine dihanja. Zaželeno je zadržati dih ali narediti nekaj globokih dihalnih gibanj, saj se sestava izdihanega zraka spreminja.

Primerjava sestave vdihanega in izdihanega zraka dokazuje obstoj zunanjega dihanja.

Alveolarni zrak se po sestavi razlikuje od atmosferskega, kar je povsem naravno. V alveolah se izmenjajo plini med zrakom in krvjo, kisik pa difundira v kri in ogljikov dioksid iz krvi. Kot rezultat, v alveolarnem zraku vsebnost kisika se dramatično zmanjša in količina ogljikovega dioksida se poveča. Odstotek posameznih plinov v alveolarnem zraku: 14,2–14,6% kisika, 5,2–5,7% ogljikovega dioksida, 79,7–80% dušika. Alveolarni zrak se razlikuje po sestavi in ​​izdihanem zraku. To je zato, ker izdihani zrak vsebuje mešanico plinov iz alveol in škodljivega prostora.

Dihalni cikel

Dihalni cikel je sestavljen iz vdihavanja, izdiha in dihalne pavze. Vdihavanje je običajno krajše od izdihavanja. Trajanje inspiracije pri odraslih je od 0,9 do 4,7 s, trajanje izteka je 1,2-6 s. Trajanje vdihavanja in izdiha je odvisno predvsem od refleksnih vplivov, ki prihajajo iz receptorjev pljučnega tkiva. Dihalna pavza je nestalna sestavina dihalnega cikla. Različna je po velikosti in je lahko celo odsotna.

Dihalna gibanja se izvajajo z določenim ritmom in frekvenco, ki je določena s številom izletov v prsni koš v 1 min. Pri odraslih je pogostost dihalnih gibanj 12-18 na 1 min. Pri otrocih je dihanje plitvo in zato pogostejše kot pri odraslih. Torej, novorojenček diha približno 60-krat na minuto, petletni otrok 25-krat na minuto. Pri vseh starostih je pogostost dihalnih gibanj manjša od 4-5 krat.
Globino dihalnih gibov določa amplituda izletov v prsih in s pomočjo posebnih metod, ki omogočajo raziskovanje pljučnih volumnov.
Na pogostost in globino dihanja vplivajo številni dejavniki, zlasti čustveno stanje, duševna obremenitev, spremembe v kemijski sestavi krvi, stopnja telesne pripravljenosti organizma, stopnja in intenzivnost presnove. Pogostejši in globlji dihalni gibi, večja količina kisika vstopa v pljuča in zato več ogljikovega dioksida odstrani.
Redko in plitko dihanje lahko vodi do nezadostne oskrbe celic in tkiv v telesu s kisikom. To pa spremlja zmanjšanje njihove funkcionalne aktivnosti. Frekvenca in globina dihalnih gibanj pri patoloških stanjih, še posebej pri boleznih dihal, se zelo razlikujejo.

Mehanizem vdihavanja. Dih (navdih) je posledica povečanja volumna prsnega koša v treh smereh -pokonci, sagitalni (anteroposterior) in frontalno (rebro). Sprememba velikosti prsne votline nastane zaradi krčenja dihalnih mišic.
Pri krčenju zunanjih medrebrnih mišic (med navdihom) so rebra bolj vodoravna in se dvigajo na vrh, medtem ko se spodnji del prsnice premika naprej. Zaradi gibanja reber med vdihavanjem se velikost prsnega koša poveča v prečni in vzdolžni smeri. Zaradi krčenja diafragme se njena kupola splošči in pade: trebušni organi so potisnjeni navzdol, ob strani in naprej, zato se volumen prsnega koša poveča v navpični smeri.

Glede na prevladujočo udeležbo pri vdihavanju se mišice prsnega koša in trebušne prepone razlikujejo prsih, ali obalni in. t trebušne, ali diafragmatična, vrsta dihanja. Pri moških prevladuje trebušno dihanje, pri ženskah pa v prsih.
V nekaterih primerih, na primer med fizičnim delom, med dispnejo, lahko v procesu vdihavanja sodelujejo tako imenovane pomožne mišice, mišice ramenskega obroča in vratu.
Pri vdihavanju pljuča pasivno sledijo povečani velikosti prsnega koša. Poveča se pljučna dihalna površina, pritiska enako v njih gre dol in postane 0,26 kPa (2 mmHg. Art.) pod atmosfersko. To olajša pretok zraka skozi dihalne poti v pljuča. Hitro izenačenje pritiska v pljučih je ovirano zaradi glotisa, saj so na tej točki zoženi dihalni poti. Šele na višini inhalacije se zgodi popolno zračno polnjenje dilatiranih alveolov.

Mehanizem izdihavanja. Posledica tega je iztek (iztek) sprostitev zunanjih medrebrnih mišic in dvig kupole prepone. V tem primeru se celica v prsnem košu vrne v prvotni položaj in dihalna površina pljuč se zmanjša. Zoženje dihalnih poti v glotisih povzroči počasen izstop zraka iz pljuč. Na začetku ekspiracijske faze tlak v pljučih postane 0,40–0,53 kPa (3-4 mm Hg) višji od atmosferskega, kar olajša sproščanje zraka iz njih v okolje.

Dihalni sistem je bistvo in pomen dihanja za telo

Dihanje je bistveni znak življenja. Nenehno dihamo od rojstva do smrti. Med globokim spanjem dihamo podnevi in ​​ponoči, v stanju zdravja in bolezni.

Pri ljudeh in živalih so zaloge kisika omejene. Zato telo potrebuje stalno oskrbo s kisikom iz okolja. Tudi nenehno in neprestano iz telesa je treba odstraniti ogljikov dioksid, ki se vedno oblikuje v procesu metabolizma in je v velikih količinah toksična spojina.

Dihanje je kompleksen kontinuiran proces, zaradi katerega se sestava krvi v krvi stalno posodablja. To je njeno bistvo.

Normalno delovanje človeškega telesa je možno le, če se obnavlja energija, ki se stalno porabi. Telo prejme energijo zaradi oksidacije kompleksnih organskih snovi - beljakovin, maščob, ogljikovih hidratov. Hkrati se sprosti latentna kemična energija, ki je vir vitalne aktivnosti telesnih teles, njihovega razvoja in rasti. Pomembnost dihanja je torej ohraniti optimalno raven redoks procesov v telesu.

V procesu dihanja je običajno razlikovati med tremi povezavami: zunanjimi ali pljučnimi, dihanjem, transportom plinov s krvjo ter notranjim ali tkivnim dihanjem.

Zunanje dihanje je izmenjava plina med telesom in okoliškim atmosferskim zrakom. Zunanje dihanje lahko razdelimo na dve stopnji - izmenjavo plinov med atmosferskim in alveolarnim zrakom ter izmenjavo plinov med pljučnimi kapilarami in alveolarnim zrakom. Zunanje dihanje se izvaja z delovanjem zunanjega dihalnega aparata.

Zunanji dihalni aparat vključuje dihalne poti, pljuča, pleuro, okostje prsnega koša in njegovih mišic ter diafragmo. Glavna naloga dihalnega aparata je zagotoviti telesu kisik in ga sprostiti iz presežka ogljikovega dioksida. Funkcionalno stanje dihalnega aparata je mogoče oceniti po ritmu, globini, stopnji respiracije, prostornini pljuč, absorpciji kisika in emisijah ogljikovega dioksida itd.

Prevoz plinov se izvaja s krvjo. Zagotavlja ga razlika v parcialnem tlaku (napetosti) plinov na njihovi poti: kisik iz pljuč v tkiva, ogljikov dioksid iz celic v pljuča.

Notranje ali tkivno dihanje lahko razdelimo v dve fazi. Prva faza je izmenjava plinov med krvjo in tkivi. Druga je poraba kisika s strani celic in sproščanje ogljikovega dioksida (celično dihanje).

Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka

Oseba diha atmosferski zrak, ki ima naslednjo sestavo: 20,94% kisika, 0,03% ogljikovega dioksida, 79,03% dušika. V izdihanem zraku se odkrije 16,3% kisika, 4% ogljikovega dioksida, 79,7% dušika.

Sestava izdihanega zraka je spremenljiva in je odvisna od intenzivnosti presnove, kot tudi od pogostosti in globine dihanja. Zaželeno je zadržati dih ali narediti nekaj globokih dihalnih gibanj, saj se sestava izdihanega zraka spreminja.

Primerjava sestave vdihanega in izdihanega zraka dokazuje obstoj zunanjega dihanja.

Alveolarni zrak se po sestavi razlikuje od atmosferskega, kar je povsem naravno. V alveolah se izmenjajo plini med zrakom in krvjo, kisik pa difundira v kri in ogljikov dioksid iz krvi. Posledično se vsebnost kisika v alveolarnem zraku močno zmanjša, količina ogljikovega dioksida pa se poveča. Odstotek posameznih plinov v alveolarnem zraku: 14,2–14,6% kisika, 5,2–5,7% ogljikovega dioksida, 79,7–80% dušika. Alveolarni zrak se razlikuje po sestavi in ​​izdihanem zraku. To je zato, ker izdihani zrak vsebuje mešanico plinov iz alveol in škodljivega prostora.

Sestava vdihanega in izdihanega zraka. Menjava pljučnega plina

Atmosferski zrak, ki pri vdihavanju vstopa v pljuča, se imenuje inhalirani zrak; zrak, ki se med dihanjem izpušča skozi dihala, se izdihne. Izdihani zrak je mešanica zraka, ki je napolnil alveole, alveolarni zrak, z zrakom v dihalnih poteh (v nosni votlini, grlu, sapniku in bronhiju). Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka pri normalnih pogojih pri zdravi osebi je dokaj stalna in je določena z naslednjimi podatki (tabela 3).

Te številke se lahko nekoliko razlikujejo glede na različne pogoje (stanje počitka ali dela itd.). Toda v vseh pogojih se alveolarni zrak od vdihanega zraka razlikuje po bistveno nižji vsebnosti kisika in večji vsebnosti ogljikovega dioksida. To je posledica dejstva, da kisik v pljučnih alveolah iz zraka vstopa v krvni obtok in ogljikov dioksid se sprošča nazaj.

Plinska izmenjava v pljučih je posledica dejstva, da je pritisk kisika in ogljikovega dioksida drugačen v pljučnih alveolah in venski krvi, ki teče v pljuča: pritisk kisika v alveolah je višji kot v krvi, pritisk ogljikovega dioksida pa je, nasprotno, višji v krvi kot v alveolah. Torej, v pljučih in prehod kisika iz zraka v kri, in ogljikovega dioksida - iz krvi v zrak. Takšen prehod plinov je razložen z določenimi fizikalnimi zakoni: če je pritisk katerega koli plina v tekočini in v okoliškem zraku drugačen, potem plin prehaja iz tekočine v zrak in obratno, dokler ni pritisk uravnotežen.

Tabela 3

Vsebnost plina (odstotek)

V mešanici plinov, ki je zrak, se tlak vsakega plina določi glede na odstotek tega plina in se imenuje parcialni tlak (od latinske besede pars - del). Na primer, atmosferski zrak povzroča pritisk 760 mm Hg. Vsebnost kisika v zraku je 20,94%. Parcialni tlak kisika v atmosferskem zraku je 20,94% skupnega zračnega tlaka, tj. 760 mm, in je enak 159 mm Hg. Ugotovili smo, da je parcialni tlak kisika v alveolarnem zraku 100 - 110 mm, v venski krvi in ​​kapilarah v pljučih pa 40 mm. Delni tlak ogljikovega dioksida je v alveolah 40 mm, v krvi pa 47 mm. Razlika v parcialnem tlaku med plini krvi in ​​zrakom je posledica izmenjave plina v pljučih. V tem procesu igrajo aktivno vlogo celice sten pulmonalnih alveolov in krvne kapilare pljuč, skozi katere pride do prehoda plinov.

Prenos krvi

Kri nenehno prenaša ogljikov dioksid iz pljuč v tkiva in iz tkiv v pljuča. Arterijska kri, ki teče iz pljuč, vsebuje veliko več kisika, kot bi moralo biti v skladu s fizikalnimi zakonitostmi raztapljanja plina v tekočinah. To je zato, ker večina kisika v krvi ni v raztopljenem, temveč v kemično vezanem stanju. Kisik, ki iz pljučnih alveolov vstopa v krvno plazmo, aktivno prodre v rdeče krvne celice in se združi s hemoglobinom, pri čemer tvori šibko kemično spojino - oksihemoglobin. Novi deleži kisika prihajajo iz alveol v krvno plazmo in iz nje v rdeče krvne celice, dokler se skoraj vsi hemoglobin ne pretvori v oksihemoglobin. Pri dihanju z atmosferskim zrakom v normalnih pogojih 96% hemoglobina prehaja v oksihemoglobin, zaradi česar kisik v eritrocitih vsebuje do 60-krat več kisika kot v krvni plazmi. To zagotavlja tkiva, potrebna za izmenjavo kisika.

Izmenjava plina v tkivih poteka po enakem principu kot v pljučih. Ko kri prehaja skozi kapilare različnih organov, kisik iz območja z visokim parcialnim tlakom (krvno plazmo) prehaja v območje nizkega parcialnega tlaka (tkivne tekočine). S tkivne tekočine vstopi v celice kisik in takoj začne s kemijskimi oksidacijskimi reakcijami. Posledično je parcialni tlak kisika v celicah vedno enak nič. Ko se kisik sprošča iz krvne plazme, oksihemoglobin prehaja v hemoglobin, kar zagotavlja zadostno koncentracijo kisika v plazmi. Mnogi dejavniki prispevajo k pretvorbi oksihemoglobina v hemoglobin in zlasti v nasičenost krvi z ogljikovim dioksidom in povečanje temperature krvi v organih (npr. V mišicah med krčenjem).

Ogljikov dioksid, ki nastane v celicah med procesom izmenjave, gre v tkivno tekočino, kar ustvarja visok parcialni pritisk v njej. V krvi, ki teče skozi krvne kapilare različnih organov, je parcialni tlak ogljikovega dioksida veliko nižji, zato ogljikov dioksid prehaja iz tkivne tekočine v kri. Kri vsebuje bistveno več ogljikovega dioksida, kot je to mogoče zaradi raztapljanja v tekočini. To je odvisno tudi od dejstva, da se ogljikov dioksid ne raztopi samo v plazmi, temveč tudi vstopi v kemijsko kombinacijo s hemoglobinom eritrocitov in s solmi plazme. S sodelovanjem posebnega encima se tudi ogljikov dioksid razmeroma enostavno združuje s plazemsko vodo, s čimer tvori karbonsko kislino, ki se v pljučih ponovno razgradi v ogljikov dioksid in vodo. To zagotavlja možnost odstranitve vsega ogljikovega dioksida, ki nastane v tkivih. Kri, ki je dala kisik in je nasičena z ogljikovim dioksidom, se imenuje venska.

Venska kri vstopi v pljuča, kjer se pojavi pljučna dihanje.

Mehanizem vdihavanja in izdihavanja

Dejanje dihanja je ritmično ponavljajoče se vdihavanje in izdihovanje.

Dih je naslednji. Pod vplivom živčnih impulzov so mišice vpletene v inhalacijsko pogodbo: diafragma, zunanje medrebrne mišice itd. Diafragma se med kontrakcijo spusti (poravna), kar vodi do povečanja vertikalne velikosti prsne votline. Z zmanjšanjem zunanjih medsebojnih in nekaterih drugih mišic se rebra dvignejo, povečajo pa se anteroposteriorne in bočne dimenzije prsne votline. Tako se zaradi krčenja mišic poveča volumen prsnega koša (sl. 74). Ker v plevralni votlini ni zraka in je v njem podtlak, hkrati s povečanjem volumna prsnega koša, se tudi pljuča razširijo. Z razširitvijo pljuč se zračni tlak v njih zmanjšuje (postane nižji od atmosferskega) in atmosferski zrak prehaja skozi dihalne poti v pljuča. Posledično se pojavi navdih: krčenje mišic - povečanje volumna prsnega koša - razširitev pljuč in zmanjšanje tlaka v pljučih - dotok zraka skozi dihalne poti v pljuča.


Sl. 74. Diagram, ki prikazuje spremembe v prsih in trebušni preponi med dihanjem.

Izdihavanje se pojavi po vdihavanju. Mišice, ki sodelujejo pri vdihavanju, se sprostijo (diafragma se dvigne), rebra so posledica krčenja notranjih medrebrnih in drugih mišic ter zaradi svoje teže spuščajo. Prostornina prsnega koša se zmanjša (glej sliko 74), pljuča se zvežejo, tlak v njih naraste (postane višji od atmosferskega) in zrak teče skozi dihalne poti.

Dihalna gibanja so ritmična. Pri odraslem v mirnem stanju se po minutah pojavi od 16 do 20 dihalnih gibov. Pri otrocih so pogostejši (pri novorojenčku približno 60 na minuto). Praviloma fizično aktivnost, zlasti v slabo izobraženih, spremlja povečano dihanje. Pri mnogih boleznih se povečuje tudi dihalni gib. Povečano dihanje lahko spremlja padec globine. Med spanjem se dihanje upočasni.

Obstajata dve vrsti dihanja: trebušna (prevladujoča pri moških) in prsni koš (pri ženskah). Pri prvem tipu se obseg prsne votline poveča predvsem kot posledica krčenja diafragme (povečanje vertikalne velikosti), v drugem pa kot posledica krčenja drugih dihalnih mišic (povečanje anteroposteriorne in prečne dimenzije prsnega koša).

Kapaciteta pljuč

Za funkcionalne značilnosti pljuč uporabite definicijo njihove vitalne zmogljivosti. Pod vitalno zmogljivostjo pljuč razumemo količino zraka, ki jo oseba lahko izdihne po globokem vdihu. V povprečju je enak 3500 cm3. Velikost vitalne zmogljivosti pljuč je v veliki meri odvisna od vadbe, starosti in spola.

Sistematična telesna vzgoja in šport prispevajo k povečanju vitalne zmogljivosti pljuč (pri nekaterih športnikih dosežejo 6000 - 7000 cm 3). Pri ženskah je vitalna zmogljivost v povprečju manjša kot pri moških; pri mladih je večja kot pri starejših. Za določitev vitalne zmogljivosti pljuč uporabite posebno napravo - spirometer (sl. 75).


Slika 75. Spirometrija (raziskovalec je globoko vdihnil)

Pri mirnem dihanju v pljuča vstopi približno 500 cm3 zraka v enem dihu. Ta volumen se imenuje dihalni zrak. Pri maksimalnem vdihavanju po mirnem izdihu v povprečno 1500 cm3 zraka vstopi v pljuča kot v mirnem vdihavanju. Ta količina zraka se imenuje ekstra. Z maksimalnim izdihom po normalnem vdihavanju lahko iz pljuč vzamemo povprečno 1500 cm3 zraka kot z normalnim izdihom. Ta količina zraka se imenuje rezerva. Vse tri količine zraka - dihalne, dopolnilne in rezervne - skupaj tvorijo vitalno zmogljivost pljuč; povprečno: 500 cm 3 + 1500 cm 3 + 1500 cm 3 = 3500 cm 3 zraka.

Po izteku, tudi najgloblje, v pljučih ostane približno 1000 cm3 zraka. Ta volumen se imenuje preostali zrak.

Zaradi prisotnosti preostalega zraka pljuča, ki se spušča v vodo, ne potone. V plodu pred rojstvom odsotna pljučna diha in pljuča ne vsebujejo zraka. Kos tako lahkih ponorov vode. Zrak vstopa v pljuča po rojstvu med prvim dihanjem.

Pneumotoraks. Pri poškodbi prsnega koša s poškodbo pljuč vstopi atmosferski zrak v plevralno votlino - pride do pnevmotoraksa. Tlak v plevralni votlini bo enak kot v pljučih. Pljuča zaradi svoje elastičnosti sesuje in ne sodeluje pri dihanju. V medicinski praksi se včasih zatečejo k umetnemu vnosu zraka v plevralno votlino (umetni pnevmotoraks).

Regulacija dihanja

Mehanizem regulacije dihanja je zelo zapleten. V shematični predstavitvi se sklicuje na naslednje. V podolgovati medulli se kopičijo živčne celice, ki uravnavajo dihanje, dihalni center. Njegovo prisotnost je opazil ruski znanstvenik N. A. Mislavsky leta 1885. V dihalnem centru sta dva oddelka: oddelek za inhaliranje in oddelek za izdihavanje. Funkcija obeh oddelkov je medsebojno povezana: ko je navdušen oddelek za inspiracijo, pride do zaviranja oddelka izdihavanja, nasprotno pa vzbujanje oddelka za izdih spremlja zaviranje oddelka za inhalacijo. Poleg dihalnega centra, vgrajenega v podolgovato medullo, so v regulaciji dihanja vključene tudi posebne akumulacije živčnih celic v mostu in v vmesnih možganih. Njegov učinek na dihalne mišice, ki vplivajo na spremembo volumna prsnega koša med vdihom in izdihom, dihalni center nima neposredno, ampak skozi hrbtenjačo. V hrbtenjači so skupine celic, katerih procesi (živčna vlakna) so del spinalnih živcev v dihalne mišice. Ko se dihalni center (inspiratorni oddelek) vzbudi, se živčni impulzi prenesejo v hrbtenjačo in od tam vzdolž živcev do dihalnih mišic, kar povzroči njihovo krčenje; zaradi tega se prsni koš razširi in vdihne. Prenehanje prenosa impulzov iz dihalnega centra (med inhibicijo inspiracijskega dela) v hrbtenjačo in od njega do dihalnih mišic spremlja sprostitev teh mišic; Posledica tega je, da se prsna koža zruši in pride do izdiha.

V dihalnem centru se spreminjajo spremembe v stanju vzburjenja in zaviranja (vdihavanje in izdih), ki povzročajo ritmične spremembe vdihavanja in izdihavanja. Sprememba stanja dihalnega centra je odvisna od živčnega in humoralnega vpliva. Hkrati je pomembna vloga receptorjev pljuč in ogljikovega dioksida v krvi. Med vdihavanjem so pljuča raztegnjena in zaradi tega draženja konca vagusnega živca, vgrajenega v pljučno tkivo. Nervni impulzi, ki so se pojavili v receptorjih, se prenašajo preko vagusnega živca v dihalni center, kar povzroča vzbujanje odseka izdiha in hkrati inhibicijo inspiratornega dela. Posledica tega je prenos impulzov iz dihalnega centra v hrbtenjačo, da se zaustavi izdih. Ko izdihnete, se pljučno tkivo umiri, pljučni receptorji niso razdraženi, živčni impulzi iz receptorjev ne vstopijo v dihalni center. Posledica tega je, da oddelek za izdihavanje doseže stanje zaviranja, medtem ko se inspiratorni oddelek vzbudi in pride do vdihavanja. Potem se vse ponovi. Tako se izvede samodejna samoregulacija dihanja: vdihavanje povzroči izdih, izdih pa povzroči vdihavanje.

Ogljikov dioksid je poseben patogen. Pri kopičenju ogljikovega dioksida v krvi do določene koncentracije so razdraženi posebni receptorji sten krvnih žil. Impulzi, ki so nastali v receptorjih, se prenašajo vzdolž živčnih vlaken v dihalni center (inspiratorni oddelek) in povzročajo njegovo vzbujanje, ki ga spremlja poglabljanje in pospeševanje dihanja. Poleg tega ogljikov dioksid neposredno vpliva na dihalni center: povečanje koncentracije ogljikovega dioksida v krvi, ki pije dihalni center, povzroča njegovo razburjenje. Zmanjšanje koncentracije ogljikovega dioksida v krvi, nasprotno, spremlja zmanjšanje razdražljivosti dihalnega centra (inspiratorni oddelek).

Če se zaradi intenzivnega mišičnega dela ali iz drugih razlogov v krvi kopiči prekomerna količina ogljikovega dioksida, potem se zaradi stimulacije dihalnega središča hitro diha, nastane kratka sapa. Posledično se ogljikov dioksid hitro izloči iz telesa in njegova vsebnost v krvi postane normalna. Tudi stopnja dihanja postane normalna. Kopičenje ogljikovega dioksida samodejno povzroči njegovo hitro izločanje in s tem zmanjšanje razdražljivosti dihalnega centra (inspiratorni oddelek).

Poleg presežka ogljikovega dioksida je vzbujanje dihalnega centra tudi posledica pomanjkanja kisika, pa tudi nekaterih drugih snovi, ki vstopajo v kri, zlasti posebne zdravilne učinkovine. Opozoriti je treba, da refleksni učinek na dihalni center ne draži le receptorjev sten krvnih žil in receptorjev pljuč samih, temveč tudi druge učinke (npr. Draženje sluznice nosu z amoniakom, draženje kože s hladno vodo itd.).

Dih je podvržen možganski skorji, kar dokazuje dejstvo, da lahko oseba poljubno zadrži dih (čeprav za zelo kratek čas) ali spremeni njegovo globino in frekvenco. Dokaz kortikalne regulacije dihanja je povečanje dihanja med čustvenimi stanji. Zaščitna dejanja so povezana z dihanjem: kašljanjem in kihanjem. Izvajajo se refleksno, središča teh refleksov pa se nahajajo v medulla oblongata.

Kašelj se pojavi kot odziv na draženje sluznice grla, žrela ali bronhijev (če prah, hrana, itd.) Pride vanje. Pri kašljanju po globokem vdih se zrak silovito potisne iz dihalnega trakta in hkrati sproži vokalne vrvice (nastane značilen zvok). Skupaj z zrakom se odstrani, kar draži dihala.

Kihanje se pojavi kot odziv na draženje sluznice nosu na enak način kot kašljanje.

Kašelj in kihanje sta zaščitna dihalna refleksa.

Organizacija odtoka površinskih voda: največja količina vlage na globusu izhlapi s površine morij in oceanov (88).

Sestava vdihanega in izdihanega zraka;

Izmenjava plina v pljučih poteka z difuzijo. Plini razpršujejo izotope pod visokim tlakom v območja z nizkim tlakom. V zvezi s tem kisik prodira iz alveol v vensko kri in ogljikov dioksid iz venske krvi v alveole. Zaradi teh procesov se kri obogati s kisikom in postane arterijska.

Prenos plinov s krvjo: Kisik se v glavnem prenaša v tkiva kot del oksihemoglobina. Majhna količina ogljikovega dioksida se prenese v sestavo karbhemoglobina. Veliko število CO2 združuje z vodo in tvori ogljikovo kislino. Ogljikova kislina v tkivnih kapilarah reagira z natrijevimi in kalijem soli in se spremeni v bikarbonate. Prenos ogljikovega dioksida poteka v sestavi kalijevih bikarbonatnih eritrocitov (manjši del) in natrijevih bikarbonatov (večina). Za nastanek in razgradnjo karbonske kisline je zelo pomemben encim karboanhidraza.

Izmenjava plina v tkivih poteka po enakem načelu kot v pljučih. Difuzija plinov v tkivih se pojavi na naslednji način. Kisik prodira iz krvi v tkivno tekočino in ogljikov dioksid iz tkivne tekočine v kri. Zaradi teh procesov so celice tkiv obogatene s kisikom, kri iz arterij pa se spremeni v vensko.

Življenjska zmogljivost pljuč V mirni stopnji dihanja se med pljuči in zunanjim okoljem odvija določena količina zraka, imenovana plimni volumen. Je 500 - 600 ml. Po mirnem dihanju lahko oseba dodatno vdihne še 1500 ml zraka. Ta volumen se imenuje dodatni volumen dihanja. Po mirnem izdihu lahko oseba izdihne okoli 1500 ml zraka. Ta volumen se imenuje rezervoarni prostorninski izdih. Kombinacija teh treh volumnov je vitalna zmogljivost pljuč (približno 3500 ml za odraslega).

Skupna pljučna zmogljivost presega vitalno zmogljivost. Tudi z najglobljem izdihom ostane v pljučih približno 1000 ml tako imenovanega preostalega zraka.

Dihalna gibanja se izvajajo zahvaljujoč dihalnim mišicam, ki vključujejo zunanje in notranje medcelične mišice in diafragmo.

Navdih je aktiven proces, pri katerem pride do krčenja zunanjih medrebrnih mišic in prepone. V tem primeru se rebra dvignejo in diafragma postane bolj gladka. Posledično se poveča volumen prsnega koša. Tlak v plevralni votlini pade in pljuča se raztegnejo. Zračni tlak v njih postane nižji od atmosferskega in zrak vstopa v pljuča.

Pri okrepljenem dihanju sodelujejo v mišicah vse mišice, ki lahko dvignejo rebra in prsnico, na primer velike in majhne prsne mišice, mišice ramenskega obroča itd.

Pri izdihu se sprostijo zunanje medrebrne mišice in prepone ter kontraktirajo notranje interkostalne mišice. Posledično se obseg prsnega koša zmanjša, pljuča se zvežejo, zračni tlak v njih se poveča in zrak pride ven.

Z aktivnim izdihom se zmanjšajo mišice trebušne stene (poševne, prečne in ravne), kar poveča dvig prepone.

Glede na smer, v kateri se spremeni velikost prsnega koša med dihanjem, so vrste dihanja prsnega koša, trebušnega in mešanega dihanja. Diafragmatično (abdominalno) dihanje - dihanje, ki se izvaja z zmanjšanjem diafragme in trebušnih mišic. Torakalno dihanje - dihanje, v katerem je aktivno gibanje prsnega koša: ekspanzija prsnega koša in vlečenje v trebuh pri vdihavanju in gibanju nazaj - ko izdihnete. Abdominalno dihanje (mešano) - dihanje, pri katerem so aktivne mišice prsnega koša in trebušne votline ter membrana.

Pogostost dihalnih gibanj pri odraslih je v povprečju 16-20 na minuto. Njegova sprememba je odvisna od mnogih razlogov: od starosti - pri novorojenčkih je 40–55 vdihov na minuto, pri otrocih 1–2 let - 30–40 let; iz tal - pri ženskah za 2-4 vdihov na minuto. več kot moški; iz položaja telesa se v ležečem položaju pojavi 14–16 vdihov na minuto, 16–18 v sedečem položaju in 18–20 v stalnem položaju. Fizična napetost, hrana, vročina, živčno razburjenje pospešujejo dihanje. Samo športniki lahko imajo hitrost dihanja 6-8 na minuto.

Globina dihanja je odvisna od količine vdihanega in izdihanega zraka v mirnem stanju pacienta. Pri odraslem je dihalni volumen povprečno 500 ml.

Dihanje zdrave osebe se izvaja ritmično, z enakimi časovnimi presledki med inhalacijami in izdihi, z enako globino in trajanjem vdihavanja in izdiha. Pri novorojenčkih in dojenčkih je dihanje aritmično. Globoko dihanje se povrne. Premor med vdihom in izdihom je neenakomeren.

Nervozna in humoralna regulacija dihanja Regulacijo dihanja izvaja dihalni center, ki se nahaja v podolgovati medli. Sestavljen je iz inhalacijskega centra in centra za izdihavanje in je samodejen. V dihalnem centru se občasno pojavi vzburjenost, ki se najprej prenaša na nevrone hrbtenjače, nato pa na dihalne mišice, kar vodi do njihovega zmanjšanja.

Pri vdihavanju se raztegnejo alveole, ki dražijo živčne končiče vagusnega živca, ki se prenaša v dihalni center, ki zavira središče navdiha; pride do izdiha. Alveoli se vrnejo v prvotno stanje, ekscitacija receptorjev raztezanja v alveolah preneha. V središču dihanja se ponovno pojavi razburjenje in postopek se ponovi.

Na delovanje dihalnega centra vpliva možganska skorja. Oseba lahko samovoljno uravnava svoje dihanje pri pogovoru, petju, »zadržuje sapo ali hiperventilira pljuča s povečanim dihanjem.

Refleksne dihalne spremembe se pojavijo, ko je razdraženih veliko receptorjev: bolečina, mraz itd. Najpomembnejši humoralni dejavnik pri regulaciji dihanja je sprememba napetosti ogljikovega dioksida v krvi. CO občutljiv2 kemoreceptorji se nahajajo v aortnem loku, na veji karotidnih arterij. Povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida v krvi vodi do poglabljanja in hitrega dihanja.

Dihanje je možno le, če so dihalne poti proste. Koščene stene nosne votline, trahealni polobroči in bronhialni obroči, stanje v hrustančnem tkivu, pri dihanju ne dovoljujejo, da bi dihalne cevi padle. Zrak iz nosnih prehodov prosto potuje do pljučnih mehurčkov.

Hlajenje nog, prepih povzroča refleksno dilatacijo krvnih žil v steni nosne votline in drugih delov zgornjih dihal. Nosni prehodi se zožijo, zamašijo s sluzi in zrak ne more skozi njih. Pogosto se to zgodi, če se okuži zgornji dihalni trakt, kot tudi prah, snovi, ki povzročajo hudo draženje sluznice, kot je tobačni dim. Sprememba sluznice je lahko tudi posledica alergij. Nastali kašelj in izcedek iz nosu prispevata k odstranitvi sluzi navzven in obnovi normalno dihanje. Res je, da obstajajo primeri, ko te naravne reakcije ne dajejo učinka in jih je treba odložiti s posebnimi pripravki ali, nasprotno, stimulirati tako, da se sluz, ki se nabere v sapniku in bronhija, ugasne prej. Tako sirupi za kašelj naredijo sluz bolj tekočo in jo lažje ločimo.

Za preprečevanje bolezni dihal je izjemno pomembno utrjevanje, boj proti kajenju, prahu, onesnaževanju plinov industrijskih prostorov.

Vzroki bolezni srca in ožilja ter njihovo preprečevanje so prikazani v tabeli 8.

Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka

Fiziologija dihanja.

Telo obstaja zaradi energije, ki prihaja s hranili. V telesu se ta hranila oksidirajo in sprosti energijo, potrebno za vitalno dejavnost. Kisik je nenehno potreben telesu, ogljikov dioksid pa se mora iz telesa neprekinjeno sproščati. Zato je dihanje pomemben proces vitalne dejavnosti. Brez hrane lahko oseba živi 60 dni, brez vode 2-3 dni in 3 minute brez zraka. Obstaja več stopenj dihanja:

1. Prenos zraka iz zunanjega okolja v pljuča in iz pljuč v zunanje okolje se imenuje prezračevanje pljuč.

2. Izmenjava plina med alveolami in krvjo pljučne cirkulacije.

3. Prenos plinov s krvjo

4. Izmenjava plinov v tkivih.

5. dihanje celic ali tkiv.

Dihalni sistem je sestavljen iz dihalnih poti in pljuč.

1. Dihalne ali pnevmatske poti vključujejo nosno votlino, nazofarinks, grlo, sapnik, oklep.

3. Dihalne mišice

4. Dihalna središča

5. respiratorne živce, ki zapustijo dihalne centre in oživijo dihalne mišice.

Morfofunkcionalna enota pljuč je Acinus. Prostornina zraka v pljučih 150 ml3. Ta zrak dihalnih poti ne sodeluje pri izmenjavi plina in se zato imenujejo mrtvi prostor. Toda tukaj se dogaja:

1. Ohranimo čiščenje zraka zaradi delcev prahu villi.

2. Ogrevanje zaradi gosto mrežo kapilar

3. Vlaženje zaradi sluzi

4. Nevtralizacija zaradi lizocima. Prostornino dihalnih poti je mogoče določiti na trupu tako, da se dihalne poti zlijejo z sadro, nato pa se ta vtis potopi v vodo, prostornina mrtvega prostora pa je določena z volumnom izpodrivane vode.

Zunanje dihanje V povprečju oseba opravi 16-20 dihalnih gibov na minuto, pri novorojenčkih od 30 do 70 let. Pljuča so prekrita s filmom, ki se imenuje pleura.

Pritisk v plevralni votlini V plevralni votlini je tekočina, ki je po sestavi podobna limfni, vendar ni beljakovin, ker veverice privabljajo vodo. In tako je voda v plevralni votlini zelo majhna. V plevralni vrzeli je pritisk vedno negativen, negativen. pritisk zagotavlja elastična pljuča. Pri mirnem izdihu je tlak 3 mm Hg, pri mirnem vdihu pa 6 mm Hg; z globokim sapo -20mm Hg Sila pritiska deluje na pljuča in elastična odpornost pljuč je povezana s površinsko aktivnim sredstvom Surfaktant. Površino alveolov prepleta s tanko plastjo. Funkcija površinsko aktivne snovi preprečuje prekomerno raztezanje in propadanje pljuč. Sila površinske napetosti zagotavlja elastično oprijemanje pljuč, kar povzročajo trije dejavniki:

1. Prisotnost elastičnih vlaken

2. Bronhialni mišični tonus

3. Prisotnost surf ktanta.

Površinsko aktivno sredstvo tvorijo pnevmociti druge vrste in sinteza je nadzorovana z vagusnim živcem. Rezanje vagusa zavira nastajanje surfaktanta. To lahko povzroči lepljenje pljuč in je lahko usodno. Če je celovitost plevralne votline ogrožena, lahko zrak vstopi v plevralno votlino - to se imenuje pnevmotoraks. Lahko je enostransko ali dvostransko. Dvostranski pnevmotoraks ni združljiv z življenjem, in če v to pride kri, se imenuje hemotoraks.

Mehanizem vdihavanja in izdihavanja. Vdihavanje in izstopanje je cikel dihanja. Vdihavanje je navdih, iztekanje je poteklo. V dihalnem ciklu se pojavi gibanje zraka, ki ga spremlja izmenično povečanje in zmanjšanje volumna prsnega koša. V dihanju imajo pljuča pasivno vlogo, aktivne so dihalne mišice. Pasivno vlogo pljuč je dokazal znanstvenik Donders.

Mehanizem vdihavanja. Miren je in globok. Miren dih - v njem sodelujejo glavne dihalne mišice:

1. Odprtina. Med tiho inhalacijo se membrana splošči, tj. postane ravno

2. Medrebrne mišice. Dvignejo rebra.

3. Zunanja medkartilaginska mišica. Prav tako sodelujejo pri dvigovanju rebra. Tlak v plevralni votlini postane -6mmHg. Povprečna količina zraka, ki vstopa v pljuča, je 500 ml.

Smiren izdih - glavne dihalne mišice: trebušna prepona, zunanje medrebrne mišice in zunanje medkondralne mišice se sprostijo. Pojavi se miren izdih, tlak v plevralni fisuri postane -3mmHg.

Globoko vdihnite. V mehanizmu globokega dihanja sodeluje:

Glavne mišice: diafragma. Med globokim vdihavanjem se diafragma spusti za 1-1,5 cm, zunanja medrebrna in medkondralna mišica pa se zožita, tako da so rebra vodoravna.

2. Dodatne mišice: mišice prsnega koša in hrbta: velike in majhne prsi potegnejo prsni koš naprej, hrbtne mišice, kot so lestev, romboid, trapez, dvigovanje lopatice, potegne nazaj rebra. Obseg prsne votline se poveča v sprednje-posteriorni in bočni smeri. Hkrati lahko v pljučih dobite do 4-5 litrov zraka. In v plevralni vrzeli tlak postane bolj negativen do -20 mm Hg.

3. Globok izdih. Vključuje glavne mišice: diafragmo. Med globokim iztekanjem se diafragma upogne navznoter za 1-1,5 cm. mišice trebušne stene pritiskajo na notranje organe in pritisnejo na diafragmo, tako da se diafragma upogne navznoter. Zunanje medrebrne in medkondralne mišice, ki zadenejo spodnja rebra in jim dajejo bolj pokončen položaj. Dodatne mišice: velike in majhne mišice, ki se krčijo, se umaknejo notri. Mišice hrbtenice sodelujejo tudi pri zmanjšanju volumna prsnega koša in pride do globokega izdiha. Dih je zagotovljeno z delom mišic. Obstaja vrsta abdominalnega dihanja - to je predvsem pri moških, zaradi sprememb v diafragmi, in vrste prsnega dihanja, je predvsem pri ženskah zaradi zmanjšanja dihalnih mišic. Normalno dihanje se imenuje eipnea, povečano dihanje - tahipneja, zmanjšanje - bradipneja, zasoplost - dispneja. Stopnja dihanja za 1 min - 16 dihalnih gibov. Pomemben kazalnik je obseg pljučne ventilacije.

Volumen dihal:

1. VC (vitalna zmogljivost pljuč) - količina zraka, ki se lahko po vdihu maksimalno izdihne. Pri moških, 4-5L, pri ženskah 3-4L. VC je odvisen od spola, starosti in višine, potem pa se imenuje zaradi VC. ŽEL je sestavljen iz 3 zvezkov:

1) plimni volumen (TO) - količina zraka, ki jo lahko varno izdihnete, po mirnem dihanju. Enako je 300-800ml (povprečno 500).

2) rezervni volumen vdihavanja je količina zraka, ki jo je mogoče dodatno inhalirati po mirnem vdihavanju. Je enak 2-2500 ml.

3) rezervni volumen izdihavanja - to je količina zraka, ki se lahko po mirnem izdihu dodatno izdihne, je enaka 1500 ml.

VC = TO + rezerva inhalacijskega volumna + rezerva izdihljivega volumna

4) preostali volumen je količina zraka, ki ostane v pljučih po globokem izdihu, je 1000-1200 ml.

5) skupna zmogljivost pljuč. Določi se s formulo ŽEL + preostali volumen.

6) minutni volumen dihanja (MOD). Določi se s formulo:

Stopnja dihanja (16) * TO (600) = 9600. MOD se poveča s fizičnim naporom zaradi globine in pogostosti dihanja. Pri otrocih zaradi frekvence. MOD odraža pljučno prezračevanje, vendar obstaja alveolarno prezračevanje. Ta alveolarna ventilacija je razlika med pljučnim prezračevanjem in prezračevanjem mrtvega prostora. Da bi izmenjava plinov v alveolah zadostovala za organizem, je potrebno, da alveolarno prezračevanje ustreza pretoku krvi v majhnem krogu krvnega obtoka. Potem bo izmenjava plinov normalna in koeficient se imenuje koeficient perfuzije prezračevanja, enak 0,8. Obstajajo alveole z nezadostno prekrvavitvijo, nato pa se izmenja plina.

Sestava vdihanega, izdihanega in alveolarnega zraka.


Preberite Več O Kašelj