ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ. 7-1. Эффективность легочной вентиляции определяется отношением объема воздуха, вошедшего в альвеолы

7-1. Эффективность легочной вентиляции определяется отношением объема воздуха, вошедшего в альвеолы, к тому, который там находится. В альвеолы входит дыхательный объем (ДО), минус объем вредного пространства (ОВП), который составляет 150 мл. В легких перед вдохом содержится функциональная остаточная емкость (ФОЕ), равная сумме остаточного объема и резервного объема выдоха. Отсюда легко рассчитать, что эффективность легочной вентиляции при заданных дыхательных объемах будет равна соответственно 14%, 34%, 54%.

7-2. В норме ДО составляет 20%, РОЭ и РОИ - по 40% от ЖЕЛ, ФОЭ = РОЭ + ОО, емкость вдоха (ЕВ) = ДО + РОИ, ОО равна 30% ЖЕЛ. Значит, в данном случае ДО = 800 мл, РОЭ и РОИ по 1600 мл, ФОЕ = 2800 мл, ЕВ = 2400 мл.

7-3. ДЖЕЛ женщины = Н(21,78 - 0,101 А), где Н - рост в см, А - возраст в годах (формула Болдуина). В данном случае ДЖЕЛ равна 3620 мл.

7-4. По формуле Болдуина ДЖЕЛ мужчины = Н(27,63 - 0,112 А), где Н рост в см, А - возраст в годах. В данном случае ДЖЕЛ = 4940 мл.

7-5. Нормальное соотношение дыхательных объемов: ДО 20% ЖЕЛ, РОЭ= РОИ = 40% ЖЕЛ. Легочная вентиляция (ЛВ) равна (ДО - ОВП)/ФОЕ. ФОЕ =ОО + РОЭ. ОО = ОЕЛ - ЖЕЛ. ДЖЕЛ по формуле Болдуина для мужчин вычисляется так, как указано в 7-4. Необходимо сравнить степень истинной ЛВ с должной. При определении должной ЛВ вместо ЖЕЛ в расчеты принимается ДЖЕЛ. После поведения расчетов получим, что у больного ЛВ равна 20,6%, тогда как должна быть равной 27%. Это выходит за пределы допустимых колебаний.

7-6. МОД в покое = ДО * ЧД = 20 * 600 мл = 12000 мл. При работе ЧД 40, ДО - 900 мл., МОД = 40 * 900 мл = 35000 мл. Значит, МОД возрос на 200% (в три раза) по сравнению с покоем.

7-7. По формуле Антони ДЖЕЛ мужчины равен 2,6*ОО. ДЖЕЛ = 2,6 * 1800 = 4680 мл.

7-8. По формуле Антони у женщин ДЖЕЛ равен 2.2 * Основной обмен. В нашем случае: 2,2 * 1500 = 3300 мл.

7-9. Так как 1 г Нв связывает 1,34 мл кислорода, то кислородная емкость крови (КЕК) в данном случае равна 20 мл.

7-10. Нормальное парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе 102 мм Hg. Если общее давление равно 4 атм. (1 атм. в воздухе и 3 атм. в воде, по 2 атм. на каждые 10 м), или 3040 мм Hg, то для того, чтобы парциальное давление кислорода сохранить на уровне 102 мм, его должно находиться в альвеолярном воздухе 3,36%. Поскольку содержание кислорода в аль-веолярном воздухе примерно на 1/4 мень-ше, чем во вдыхаемом, в газовой смеси должно быть 4,2% кислорода.

7-11. В норме в артериальной крови содержится 20 объемных процентов кислорода (20 мл в 100 мл крови), в венозной - 12 об%. Артериовенозная кислородная разница равна 8 мл (8 об%). При физической работе она на 1/5 больше, т.е. равна 9,6 об%.

7-12. Вычислено, что при повышении потребления кислорода на 100 мл в 1 минуту МОК возрастает на 1 л. В нашем случае увеличение потребления кислорода составило 800: 60 = 134 мл, значит МОК должен увеличиться на 1340 мл (1,34 л).

7-13. В норме между вдохом и выдохом паузы нет, так как после окончания вдоха грудная клетка под влиянием своей тяжести опускается.

7-14. Для измерения ДО необходимо сделать нормальный спокойный выдох в спирометр после спокойного вдоха. Лучше - сделать при поднятом колпаке спирометра несколько спокойных вдохов и вдохов, не вынимая трубки изо рта, и взять сред-нее значение. Для определения РОИ необходимо попросить испытуемого сделать после нормального вдоха из атмосферы дополнительный максимально возможный из под поднятого колпака спирометра. Для определения РОЭ надо сделать после спокойного выдоха в атмосферу максимально возможный выдох в спирометр.

7-15. Представлена спирограмма жизненной емкости легких:! – резервный объем вдоха (РОИ), 2 – дыхательный объем(ДО), 3 – резервный объем выдоха(РОЭ).

7-16. При вдохе за счет снижения давления в грудной полости расширяются кровеносные сосуды средостения. При этом венозный приток к легким и к предсердиям возрастает. Это приводит к рефлекторному учащению сердцебиений (дыхательная аритмия) и изменению артериального давления (дыхательные волны на кривой АД).

7-17. В конце обычного выдоха в легких находится функциональная остаточная емкость (ФОЭ), минус воздух вредного пространства (ОВП), что в норме составляет около 2350-2500 мл. В конце обычного вдоха в этому объему добавляется дыхательный объем (ДО).

7-18. В легких в покое в альвеолах находится ФОЕ - ОВП, т.е. 2500 мл. В нем 14,4% кислорода,. т.е. 360 мл. При спокойном вдохе в альвеолы входит ДО - ОВП, т.е. добавляется 72 мл кислорода. Общее количество последнего в альвеолярном воздухе становится 432 мл. Объем альвеолярного воздуха при вдохе равен 2850 мл, значит в нем содержится теперь 15% кислорода.

7-19. Эритроциты венозной крови крупнее, так как в процессе газообмена внутри них оказывается относительно больше солей, вслед за которыми в силу законов осмоса поступает в клетку вода.

7-20. 1. СО2 + H2O ---- Н2СО3; 2. Н2СО3 --- Н+ + НСО3-

(карбоангидраза)

3. К+ + НСО3 - = КНСО3; 4. Na+ + HCO3 = NaHCO3

7-21. Схема составлена правильно. Импульсы от ней1ронов ДЦ поступают к альфа-мотонейронам дыхательных мышц.

7-22. Дыхание прекратится, так как в этом случае дыхательные центры изолируются от дыхательной мускулатуры.

7-23. Дыхание сохранится за счет работы диафрагмы, так как центр диафрагмального нерва сохранит связь с дыхательным центром.

7-24. Дыхание прекратится, так как разрушается дыхательный центр.

7-25. Нарушится нормальная смена дыхательных движений, так как в этом случае повреждается связь дыхательного центра с центром пневмотаксиса. Дыхание будет редким и глубоким.

7-26. Дыхание не изменится.

7-27. При активизации обмена веществ в крови увеличивается содержание углекислого газа и падает содержание кислорода, что является причиной рефлекторного возбуждения дыхательного центра через хеморецепторы сосудов или хемочувствительные зоны мозга.

7-28. Дыхание ослабевает, так как после гипервентиляции развивается гипокапния и раздражение хеморецепторов рефлексогенных зон углекислым газом уменьшается.

7-29. Импульсы в дыхательный центр идут из всех перечисленных рефлексогенных зон, кроме перикарда, пищевода и костного мозга.

7-30. Слизистая воздухоносных путей.

7-31. На вдохе - 750 мм Hg, на выдохе - 756 мм Hg.

7-32. За один вдох 600 мл. За минуту - 1080 мл. ДО = ЖЕЛ - РОЭ - РОИ.

7-33. В покое из ДО поглощается 4% кислорода и примерно столько же выделяется углекислого газа. При Д0, равном 500 мл - по 20 мл.

7-34. У тренированного человека наибольший минутный объем дыхания достигается при наименьшей частоте за счет углубления дыхания. Лучше тренирован первый человек, хуже всего - третий.

7-35. Объем альвеолярного воздуха равен ФОЕ - ОВП. Если ОО принять за 1500 мл, и принять РОИ равным РОЭ, то эти объемы в таком случае равны по 1300 мл. Объем альвеолярного воздуха отсюда равен 1300 + 1500 -150 = 2650 мл. Легочная вентиляция равна (ДО-ОВП):ФОЕ =(400-150):2800 = 9%.

7-36. Парциальное давление газа равно 106 мм Hg.

7-37. Нарушается процесс связывания углекислого газа, поступающего в кровь из тканей с водой и последующее превращение его в бикарбонаты. Связывание углекислого газа с водой с помощью карбоангидразы происходит в эритроцитах.

7-38. Повышение парциального напряжения углекислого газа в крови сдвигает кривую диссоциации оксигемоглобина вправо и ускоряет процесс его распада.

7-39. При перерезке блуждающих нервов дыхание будет более глубоким и редким. При стимуляции центрального конца вагуса произойдет задержка дыхания на выдохе, так как в составе этого нерва идут чувствительные волокна от рецепторов растяжения легких. При стимуляции периферического конца вагуса дыхание не изменится.

7-40. Этот процесс ускоряется, так как кислород способствует распаду бикарбонатов.

7-41. В результате задержки дыхания в крови накапливается углекислый газ, который раздражает хеморецепторы рефлексогенных зон и вызывает учащение и углубление дыхания.

7-42. Количество растворенного в жидкости газа определяется по формуле: О2 = (р * 0,021 * V): 760, где р - парциальное давление газа, 0,021 - коэффициент растворения, V - объем растворителя. Следовательно, в 100 мл крови при парциальном давлении кислорода над кровью 170 мл растворится 0,57 мл газа.

7-43. При быстром ведении под большим давлением воздуха в альвеолы наступает сильное раздражение рецепторов растяжения легких, что приводит к стимуляции экспираторной части дыхательного центра и вдох сменяется выдохом.

7-44. Если речь идет об естественном дыхании, то прав первый, а если об искусственном - прав второй.

7-45. При значительном ухудшении растяжимости альвеол невозможен достаточно глубокий вдох. Нехватку воздуха организм пытается компенсировать учащением дыхания, которое остается поверхностным (одышка).

7-46. Главная особенность дыхания в противогазе - увеличение мертвого пространства. Воздух в нем по составу равен атмосферному, поэтому разница процентных соотношений газов вдыхаемого и выдыхаемого воздуха уменьшится.

7-47. Утилизация кислорода в ткани зависит как от интенсивности протекающих в ней процессов, так и от количества поступающего в клетки кислорода. Последнее, в свою очередь, зависит от объемной скорости кровотока и от степени диссоциации оксигемоглобина. Объемная скорость кровотока растет при работе за счет усиления работы сердца, а диссоциация гемоглобина возрастает в связи с накоплением в работающих мышцах СО2.

7-48. При дыхании чистым кислородов в крови будет поддерживаться высокая его концентрация, которая еще более снизит возбудимость дыхательного центра. Решение врача ошибочно и опасно для жизни больного.

7-49. Каждая трубка в соответствии с их объемом по разному увеличивает объем мертвого пространства. Объем первой трубки около 3,6 л. Такое мертвое пространство нельзя преодолеть даже при самом глубоком вдохе, значит, выбор этой трубки обрекает человека на удушье. Объем второй трубки около 0,6 л. Такое дополнительное вредное пространство можно преодолеть, если дышать глубоко и редко, используя резервный объем вдоха. Объем третьей трубки совсем невелик, но из-за малого ее диаметра резко возрастет сопротивление дыханию. Потому оптимальный диаметр у второй трубки.

7-50. Ныряльщик во время погружения не дышит, поэтому отсутствует растворение азота в крови на большой глубине. Раз нет азота - нет и кессонной болезни.

7-51. Воздух не поступает в правое легкое через перевязанный бронх, а в левом легком не было кровотока, поэтому оно тоже не участвовало в газообмене. Нарушено внешнее дыхание справа и газообмен слева, кислород не поступает в кровь, развивается острая гипоксия. Во втором случае из газообмена исключено только левое легкое, правое же осуществляет обмен газов.

7-52. Сродство гемоглобина к угарному газу в 200 раз больше, чем кислороду, поэтому кислородная емкость крови падает и транспорт кислорода гемоглобином ухудшается. Человека необходимо вынести на свежий воздух и дать кислородную подушку.

7-53. При повышении температуры тела сродство гемоглобина к кислороду уменьшается. Кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо. Дыхание учащается.

7-54. Расчёт: ситуация 1: МОД = ДО х ЧД = 16 х 600 = 9,6 литра.

ситуация 2: МОД = ДО х ЧД = 22 х 460 = 10,12 литра.

Эффективность легочной вентиляции (ЭВВ) в минуту вычисляется по формуле: ЭВВ = (ДО-ОВП)/ФОЕ х ЧД, где ОВП – объем вредного пространства (150 мл), ФОЕ – функциональная статочная емкость (емкость легких после нормального выдоха). В первом случае в газообмене за минуту участвует (600 – 150 х 16 = 7,2 л, во втором - до альвеол в минуту доходит (460 – 150) х 22 = 6,82 л. Величина ФОЭ пациента не известна, однако, поскольку параметры дыхания измеряются у одного и того же человека, мы можем считать величину ФОЕ одинаковой в обеих ситуациях. В этих условиях в ситуации 1 эффективность вентиляции будет больше, так как до альвеол доходит больше атмосферного воздуха.

7-55. Нарушается афферентная импульсация от рецепторов растяжения легких, остается гуморальный механизм регуляции дыхания.

7-56. В момент прокалывания иглой париетального листка плевры уровень жидкости в манометре изменится и покажет наличие отрицательного давления в плевральной полостью Во время вдоха эта величина составляет -4 мм. Нg, на выдохе –2 мм Hg. Внутриплевральное давление станет равным атмосферному при открытом пневматораксе, т.е. в случае свободного доступа воздуха в плевральную полость.

7-58. Минутная вентиляция альвеол (МВА) равна объему воздуха, поступившего в альвеолы за минуту. МВА = (ДО-ОВП) * ЧД. В первом случае МВА = (500 мл – 150 мл) * 16 = 5600 мл; во втором случае МВА = 250 -150) * 32 = 3200 мл. В первом случае режим дыхания выгодней, так как при более редком дыхании в легкие поступает больше кислорода.

7-59. Движущей силой газообмена является разность парциального давления и напряжения газов между альвеолами и кровью. В норме в альвеолах РО2 = 100 мл Hg, РСО2 = 46 мл Hg, в венозной крови РО2 = 400 мл Hg, РСО2 = 46 мл Hg = 40 мл Hg, а артериальной крови РО2 = 100 мл Hg РСО2 = 40 мл Hg.

7-60. 1) Артериовенозная разница по О2 составляет 8%, по СО2 – 8%. 2) При мышечной работе артериовенозная разница по кислороду может достигать 10%. 3) Коэффициент утилизации О2 в покое равен 8*100/20 = 20, при работе -10*100/20 =50. Причина повышения коэффициента утилизации связана в большей интенсивностью окислительных процессов в работающих мышцах

7-61. При рО2 100 и 90 мм Hg насыщение гемоглобина кислородом 100%, при 40 мм Hg - 65- 70%. При снижении рО2 со 100 до 70 мм % насыщения гемоглобина кислородом уменьшится на 10%, а в зоне 60-30 – на 40%. На высоте 4000 м над уровнем моря % насыщения гемоглобина кислородом около 90 %

7-62. Чем больше образуется углекислоты в тканях во время работы, тем больше разрушается оксигемоглобина и больше кислорода поступает в ткани. При интенсивной мышечной работе кривая диссоциации оксигемоглобина смещается вправо, т.е. при том же напряжении кислорода в тканях распадается больше оксигемоглобина.

7-63. После холодового выключения блуждающих нервов наблюдается Урежение дыхания, так как в составе вагуса идут афферентные импульсы от рецепторов растяжения и спадения легких, а они необходимы для активации дыхательного центра. При блокаде такой импульсации смену вдоха выдохом осуществляет пневмотаксический центр варолиевого моста, и частота дыхания при этом падает.

7-64. Перерезка по линии 1 и 2 не изменит дыхания. Перерезка по линиям 3 вызовет остановку дыхания. При половинной перерезке мозга между спинным и продолговатым будет односторонний паралич дыхательной мускулатуры и дыхание будет чрезвычайно затруднено, так как будут работать мышцы только не пораженной стороны. (уточнить!)

7-65. По мере развития вдоха усиливается раздражение рецепторов растяжения легких, повышается возбуждение экспираторного центра и снижается возбудимость инспираторных нейронов. Наружные межреберные мышцы расслабляются и наступает выдох.

7-66. При зажатии трахеи у собаки А в ее крови повысится содержание СО2, что вызовет возбуждение дыхательного центра не только собаки А, но и собаки Б.

7-67. Спит ребенок, чья пневмограмма записана ниже. Дыхание спящего ребенка реже и меньшей амплитуды. Различие в ритме дыхания у обоих детей свидетельствует о том, что дети имеют независимые друг от друга механизмы регуляции дыхательной функции.

7-68. Добавление в дыхательную смесь карбогена необходимо для лучшей стимуляции дыхательного центра при полетах на больших высотах и при гипотермии.

7-69. В первом случае нужен противогаз, во втором – кислородная маска.

7-70п. Дыхание остановится, так как у новорожденного тип дыхания только диафрагмальным, а реберный еще не сформировался.

7-71п. На вдохе 736 мм Hg, на выдохе 740 мм Hg.

7-72п. У ребенка имеется патология дыхания. В норме частота дыхательных движений у новорожденного 60-70 в мин.

7-73п. При тугом пеленании дыхание затрудняется, так как у ребенка преобладает диафрагмальный тип дыхания.

7-74п. Легочная вентиляция и МОД у детей возрастает преимущественно за счет изменения частоты дыхания.

7-75п. Альвеолярный воздух детей содержит меньше углекислого газа и больше кислорода, чем у взрослых.

7-76п. Выдыхаемый воздух у детей содержит меньше углекислого газа и больше кислорода, чем у взрослых.

7-77п. Вследствие поверхностного дыхания вентиляция легких менее эффективна, кроме того, относительный объем вред-ного пространства у детей больше, чем у взрослых.

7-78п. Карбоангидраза в эритроцитах определяется с 5-7 дня после рождения.

7-79п. С переходом ребенка из горизонтального положения в вертикальное грудная клетка опускается, и создаются условия для перехода от брюшного типа дыхания к грудному. Тип дыхания становится смешанным.

7-80п. Это явление наблюдается у ребенка от 3 до 7 лет.

7-81п. Внутрилевральное давление при выдохе у новорожденного равно атмосферному, так как объем легких у них соответствуют объему грудной клетки.

7-82п. С возрастом частота дыхания постепенно убывает с 40-60 у новорожденных до 18-20 у взрослых и подростков.

7-83п. Данные в таблице расставлены неверно. Надо: 1 день - 190, 1 год - 300, 6 лет - 17, взрослые - 100 мл/кг.

7-84п. Легочная вентиляция увеличивается преимущественно за счет учащения дыхательных движений, а не за счет глубины дыхания.

7-85п. Первый анализ сделан у взрослого, второй - у ребенка раннего возраста. У ребенка дыхание частое и поверхностное, поэтому коэффициент легочной вентиляции ниже.

7-86п. Так как у ребенка в этом возрасте содержание кислорода в альвеолярном воздухе 17,3%, парциальное давление кислорода равно 123 мм Hg.

7-87п. Содержание углекислого газа в альвеолярном воздухе 3%, значит парциальное давление его равно 21 мм Hg.

7-88п. В первом случае ребенку дошкольного возраста, во втором - взрослому.

7-89п. С увеличением возраста детей содержание кислорода и углекислого газа, как в артериальной,, так и в венозной крови возрастает.

7-90п. В первую очередь ощущение духоты появится у взрослых, так как у детей понижена чувствительность дыхательного центра к недостатку кислорода и избытку углекислоты.

7-91п. Первая пневмограмма записана у взрослого, вторая - у ребенка. Частота дыхания у детей больше, кроме того, оно может быть аритмичным и разным по глубине.

7-92п. Так как в покое у новорожденного ребенка частота дыхания достигает 60 минуту, то МОД в данном случае равен 1200 мл.

7-93п. Поскольку частота дыхания у взрослого человека в покое составляет 17- 18 в минуту, МОД взрослого равна 8-9 л. МОД новорожденного - 0,12-0,14 л. Значит, МОД взрослого больше МОД новорожденного в 57-75 раз.

7-94п. При очень медленной перевязке связь с организмом матери прекращается медленно и накопление СО2 в крови ребенка замедляется. Вспомним закон крутизны нарастания раздражителя и получим ответ.

7-95п. Минутный объем дыхания равен произведению частоты дыхания на дыхательный объем. Следовательно, у новорожденного он будет равен 40-80 х 15-20 = 600 – 1600 мл, у ребенка 5 лет 25-30 х 80-100 = 2000-3000 мл, а у взрослого 16-20 х 400-600 = 6400-12000 мл.

7-96п. Коэффициент вентиляции легких равен соотношению объема воздуха, вошедшего в альвеолы, к тому объему, который там было до вдоха. КВД = (ДО – ОВП) / (ОО+РОЭ) = (20-10)/(20+80) = 10/100 = 0,1 (10%).

7-97п. Плацента. Имеются.

7-98П. Периодические дыхательные движения у плода появляются С 11 недели. Способствуют развитию легких и кровообращению плода за счет возникновения отрицательного давления в грудной полости (присасывающее действие). Стимулируют дыхательные движения плода гипоксия, гиперкапния, ацидоз.

7-99п.Частота периодических дыхательных движений плода 40 – 70 в минуту, легкие частично расправляются, жидкость в дыхательные пути и легкие попадает.

7-100п. Относительно большая печень ребенка затрудняет движения диафрагмы вниз, а горизонтальное положение ребер – их поднятие.

7-101п. 800 – 1500 – 2500 мл соответственно.

7-102п. За счет роста частоты дыханий, т. к. увеличение глубины дыхания у детей грудного возраста практически невозможно из-за горизонтального положения ребер, ограничивающего их поднятие, и большой печени, препятствующей смещению диафрагмы вниз при вдохе.

7-103п. Больше у детей из-за высокой частоты дыхания (большое неэластическое сопротивление) и меньшей растяжимости легкого (т. к. в ткани легких коллагеновых волокон значительно больше, а эластиновых волокон меньше, чем у взрослого).

7-104п. Содержание углекислого газа постепенно повышается от 2, 8% до 5, 5% (норма взрослого). Содержание кислорода постепенно снижается от 17, 8% до 14, 0% (норма взрослого).

7-105п. У плода – 9 – 14 об% (90 – 140 мл/л), у взрослого 19 – 20 об% (190 – 200 мл/л). Объясняется низким напряжением Ро2 в крови плода (20 – 50 мм рт. ст.)

7-106п. Потому что диффузия газов через достаточно толстую плацентарную мембрану (она в 5 – 10 раз толще легочной) существенно затруднена и ограничены запасы кислорода в крови матери.

7-107п. Потому, что окислительные процессы в тканях плода снижены, а гликолиз (анаэробный процесс) протекает интенсивно; затраты энергии у плода малы; кровоток через ткани плода на единицу массы тела в два раза больше, чем у взрослого человека.

7-108п. Недостаток кислорода, потому что у плода, в отличие от взрослого, недостаток кислорода возбуждает дыхательный центр, а к избытку СО2 он мало чувствителен.

7-109п. Факторы, стимулирующие первый вдох новорожденного: накопление в крови углекислого газа и уменьшение содержания кислорода вследствие пережатия пуповины, что ведет к возбуждению дыхательного центра, а также поток афферентных импульсов в ЦНС от экстеро-, проприо- и вестибулорецепторов.

7-110п. Относительно большая, чем у взрослых, поверхность легких, большая объемная скорость кровотока в легком, более широкая сеть капилляров в легких.

7-111п. Низкая, что обусловлено незрелостью клеток дыхательного центра и хеморецепторов.

7-112п. Дети, потому что у них больший удельный вес анаэробных процессов (гликолиз), более низкая возбудимость дыхательного центра, поэтому он менее чувствителен к афферентной импульсации от сосудистых рефлексогенных зон.

7-113п. Произвольная регуляция дыхания появляется К 2-3 годам, это связано с появлением речи. В возрасте 4-6 лет. она достаточно хорошо развита.

Поиск по сайту: