Альвеолярная вентиляция

· Газы в альвеолах. В воздухоносные пути извне поступает воздух (смесь газов), содержащий в основном азот и кислород и значительно меньше диоксида углерода, аргона и других инертных газов. Поскольку вдыхаемый воздух увлажняется, парциальное (частичное; при условии, что доля конкретного газа в смеси газов равна 1) давление кислорода (Po2) в воздухоносных путях уменьшается.

Перфузия — процесс, в ходе которого дезоксигенированная кровь лёгочных артерий проходит через лёгкие и оксигенируется. Другими словами, между полостью альвеолы и просветом капилляра межальвеолярных перегородок происходит газообмен путём простой диффузии газов по градиенту их концентрации (в соответствии с законом Фика, см. уравнение 2–1). В частности, чем меньше структур между полостью альвеолы и просветом капилляра, тем эффективнее диффузия. Диффузионный путь при газообмене оценивают в 0,2–3,0 мкм. Таким образом, для оценки лёгочного газообмена важны характеристики перфузии (Q), альвеолярной вентиляции (VA), а также вентиляционно–перфузионные отношения (VA/Q).

· Лёгочные артерии (диаметр около 3 см, внутрисосудистое давление от 9 до 24 мм рт.ст.) содержат дезоксигенированную венозную кровь, их разветвления (артерии [их диаметр <200 мкм], артериолы [диаметром от 10 мкм до 200 мкм]) следуют вместе с разветвлениями воздухоносных путей и распадаются на капилляры межальвеолярных перегородок. Эти внутрилёгочные капилляры имеют внутренний диаметр около 8 мкм и длину около 10 мкм (этот отрезок эритроцит проходит примерно за 0,75 с, обмениваясь за это время газами примерно с 2–3 альвеолами). После газообмена кровь собирается в бассейн лёгочных вен (вены — в отличие от артерий — располагаются отдельно от разветвлений воздухоносных путей). Общий объём лёгочной циркуляции около 500 мл (10% от всей крови). Лёгочное сосудистое сопротивление. На характеристики лёгочного кровотока влияют гравитация (g), альвеолярное давление (PA), градиент артериального и венозного кровотока (Pa — Pv) и лёгочное сосудистое сопротивление (RPV):

¨ Нормально RPV составляет 1,0 мм рт.ст./л/мин [(14 мм рт.ст. — 8 мм рт.ст.)¸6 л/мин]. Другими словами, сопротивление в малом круге кровообращения примерно на порядок величины меньше, чем в большом круге кровообращения. Малая величина RPV позволяет значительно увеличить при необходимости перфузию лёгких (в основном за счёт увеличения внутреннего диаметра сосудов и мобилизации временно выключенных сосудов, но не за счёт увеличение внутриартериального давления).

• Базисные знания студентов, необходимые для реализации целей занятия:

Знать:

1. Органы, формирующие дыхательную систему.
2. Функции дыхательных путей и легкого.
3. Значение дыхания для организма и его основные этапы.
4. Газообмен в легких и факторы его определяющие.
5. Транспорт газов кровью.

Уметь:

1. Рисовать схемы строения бронхов и ацинусов.

2. Рисовать схему спирограммы.

3. Рисовать схему аэрогематического барьера.

4. Рисовать схему диссоциации оксигемоглобина.

План проведения занятия:

1. Вводное слово преподавателя о цели занятия и схеме его проведения. Ответы на вопросы студентов.

2. Устный опрос.

3. Учебно-практическая и исследовательская работа студентов.

Вопросы для самоподготовки к занятию:

1.Система дыхания, ее основные компоненты, значение дыхания для организма основные этапы дыхания.

2. Биомеханика вдоха и выдоха. Внутриплевральное давление, его значение.

3. Состав и парциальное давление газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

4. Показатели внешнего дыхания (легочные объемы, емкости, вентиляция легких).

5. Перенос газов кровью. Кривая диссоциация оксигемоглобина. Особенности транспорта углекислого газа.

6. Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Газообмен между кровью и тканями.

УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ И ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА:

Задание № 1

Просмотрите видеофильм «Внешнее дыхание» и «Перенос газов кровью». Обсудите его с преподавателем.

Задание № 2

Ответьте на следующие вопросы:

1. Какое значение для организма имеет процесс дыхания?

2. Что такое внешнее дыхание?

3. Каково значение воздухоносных путей в процессе дыхания?

4. Как осуществляется вдох при спокойном дыхании?

5. Как осуществляется выдох при спокойном дыхании?

6. Как происходит глубокий вдох?

7. Как происходит глубокий выдох?

8. Какие легочные объемы вы знаете?

9. Что такое минутный объем дыхания?

10. Как и почему изменяется внутриплевральное давление при вдохе и при выдохе?

11. Что такое эластическая тяга легких?

12. Чем обусловлена эластическая тяга легких?

13. Что такое пневмоторакс?

14. Чем по составу отличается выдыхаемый воздух от вдыхаемого?

15. Каков механизм газообмена между альвеолярным воздухом и кровью?

16. Каков механизм обмена между кровью и тканями?

17. Что такое кислородная емкость крови?

18. Как осуществляется транспорт кислорода кровью?

19. Как осуществляется транспорт диоксида углерода кровью?

20. Какова роль эритроцитов в транспорте диоксида углерода?

21. Какова роль карбоангидразы в крови?

Задание № 3

Проанализируйте ситуационные задачи:

1. Произошло пулевое ранение грудной клетки. Как изменяется функция легких?

2. Какова кислородная емкость крови (КЕК), если количество Нв в крови равно 15г/%?

3. В каком направлении смещается кривая диссоциации оксигемоглобина при интенсивной мышечной работе и почему?

4. Шахтер имеет грудную клетку большого объема, а ЖЕЛ около 2л. Объясните почему?

5. Хорошие пловцы перед тем, как нырнуть, в течение нескольких секунд глубоко и часто дышат. Для чего они так делают? Каков механизм изменения дыхания в этом случае?

Задание № 4

Выполните следующие лабораторные работы. Сделайте выводы.

1. Спирометрия.

Необходимы: Водный (волюметрический) или воздушный (сухой) спирометр, мундштук, спирт, вата. Объект исследования- человек.

Цель работы: определить жизненную емкость легких и легочные объемы.

Ход работы

1. Привести спирометр в нулевое положение.

2. Протереть мундштук спирометра ваткой со спиртом.

3. Определяют жизненную емкость легких (ЖЕЛ). Для этого испытуемый после нескольких спокойных дыхательных движений делает максимальный вдох, после чего сразу же производит максимальный выдох в спирометр через мундштук. Нос во время выдоха должен быть зажат, выдох производится медленно, без рывков. По делениям шкалы отмечают объем выдохнутого воздуха (ЖЕЛ).

4. Определить дыхательный объем (ДО). Поставить спирометр в нулевое положение. Испытуемый берет мундштук в рот, и дыша спокойно, вдох делает через нос, а выдох - через рот в спирометр. После 5-6 дыхательных движений сделать отсчет по шкале объема выдохнутого воздуха и разделить его на количество экскурсий.

5. Определить резервный объем выдоха (РО)выд. Поставить спирометр в нулевое положение. Испытуемый после спокойного выдоха берет в рот мундштук и, закрыв нос, делает максимальный выдох в спирометр. По шкале определяют объем резервного воздуха.

6. Рассчитывают резервный объем вдоха:

(РО)вд.= ЖЕЛ – (РОвыд. + ДО)

Определение резервного объема вдоха: Для этого вынуть пробку из крышки спирометра, заполнить воздухом до отметки 4000 мл, закрыть отверстие пробкой. Испытуемый после спокойного вдоха берет в рот мундштук и делает глубокий вдох из спирометра. Отметка на шкале указывает объем дополнительного воздуха. С помощью воздушного спирометра этот показатель определить нельзя, поэтому, он рассчитывается косвенно, например:

(РО)вд.= 4,5 – (1300мл + 600мл)

7. Определение минутного объема дыхания (МОД)

МОД = ДО х ЧД (частота дыхательных движений в минуту)

Кроме того, МОД можно рассчитать по формуле:

МОД = Должный (стандартный) основной обмен (Ккал/сут)

7,07х40

8. Расчет альвеолярной вентиляции и мертвого пространства.

Часть МОД, достигающая альвеол, называется альвеолярной вентиляцией –Va,остальная часть – составляет вентиляцию мертвого пространства – Vm. Таким образом, МОД = Va + Vm. дыхательный объем примерно на 70% состоит из альвеолярного объема и на 30% из объема мертвого пространства. Следовательно, если ДО = 500 мл, то альвеолярный объем равен 350 мл, а объем мертвого пространства - 150мл. Зная количество дыхательных движений в 1 минуту, можно легко рассчитать показатель альвеолярной вентиляции и мертвого пространства.

2. Спирография (Практикум, с. 118-121)

Рекомендуемая литература:

1. Материал лекций.

2. Физиология человека: Учебник/Под ред. В.М.Смирнова

3. Нормальная физиология. Учебное пособие./ В.П.Дегтярев, В.А.Коротич, Р.П.Фенькина,

4. Физиология человека: В 3-х томах. Пер. с англ./ Под. Ред. Р. Шмидта и Г. Тевса

5. Практикум по физиологии /Под ред. М.А. Медведева.

6. Физиология. Основы и функциональные системы: Курс лекций/ Под ред. К. В.Судакова.

7. Нормальная физиология: Курс физиологии функциональных систем. /Под ред. К.В.Судакова

8. Нормальная физиология: Учебник/ Ноздрачев А.Д., Орлов Р.С.

9. Нормальная физиология: учебное пособие: в 3 т. В. Н. Яковлев и др.

10. Юрина М.А Нормальная физиология (учебно-методическое пособие).

11. Юрина М.А. Нормальная физиология (краткий курс лекций)

12. Физиология человека / Под редакцией А.В. Косицкого.-М.: Медицина, 1985.

13. Нормальная физиология / Под ред. А.В. Коробкова.-М.; Высшая школа, 1980.

14. Основы физиологии человека / Под ред. Б.И. Ткаченко.-Спб.; 1994.

15. Физиология человека и животных / Под ред. А.Б. Когана. Часть 1 глава

16. Основы физиологии / Под ред. П. Стерки. Глава 17.

Поиск по сайту: