Физиология человека – (практикум ). Лекция 1

Дыхание Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание), а также использование кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с освобождением энергии, необходимой для их жизнедеятельности (т. н. клеточное, или тканевое, дыхание).

Ветвление дыхательных путей

Этапы дыхания: - внешнее (поступление в альвеолы) - диффузия в кровь - перенос кровью - диффузия в ткани - клеточное дыхание гортань глотка

Дыхательные движения Вдох - наружные межреберные мышцы и диафрагма Выдох – пассивно (расслабление мышц) + внутренние межреберные мышцы Дополнительно – мышцы пояса верхних конечностей, живота

Жизненная емкость = общая емкость – остаточный V Жизненная емкость = дыхательный V + резервн. V вдоха + резервн. V выдоха (рестриктивные нарушения) Остаточный V + резервн. V выдоха = функциональная остаточная емкость Дыхательный V + резервн. V вдоха = инспир. емкость Общая емкость легких – около 5 л Дыхательные объемы

Общая поверхность альвеол – м 2 (80 м 2 ) Диаметр альвеолы – около 0.33 мм Общее число альвеол – около 300 млн. Альвеолярный объем (в конце выдоха) – около 3000 мл Мертвый объем (проводящие пути)– около 150 мл Дыхательный объем – мл (*16 = 8л/мин) примерно 10 %-ное обновление при вдохе (через трубку длиной более метра дышать нельзя) Альвеолы

Расширение: 2-адренорецепторы + эластическая тяга легких Сужение: мускариновые рецепторы + снижение концентрации СО 2 (там где мало крови бронхи сужены) Строение бронхов и регуляция их просвета Основное сопротивление

Поверхностное натяжение: снижение в альвеолах в 5-7 раз: за счет сурфактантов, на % состоящих из фосфо- липидов (в первую очередь, фосфатидил- холина) +Ig(G,A) Вид альвеолы в норме и при воспалении тубулярный миелин

Атмосферное давление мм рт.ст. (101 кПа) 1 мм рт.ст. = Па 1 мм водн.ст. = 9.8 Па (Давление снижается в 2 раза при подъеме на каждые 5.5 км) Сухой атмосферный воздух: 20.9 % - кислород 0.03 % - СО 2 инертные газы: 78.1 % - азот, 0.9 % - аргон воздух в альвеолах содержит также 6.3 % Н2О

Транспорт О 2 и СО 2 в тканях и легких СО2: 1.свободный (5%) 2.бикарбонат эритроцитов (20%) 3.карбоангидраза – бикарбонат плазмы (75%) запас газообмена по длине капилляра – более ½ длины О2 – в основном в связи с гемоглобином (растворимость О2 низка) Коэффицент утилизации О2 –до 40%

Гемоглобин 2 2 Зависимость насыщения кислородом эритроцита от парциального давления (PO 2 ) Миоглобин (мономер) – в основном в мышцах, функция - хранение кислорода. Скорость насыщения кислородом намного превышает таковую для гемоглобина. скорость отдачи кислорода в тканях невелика. Эффект температуры при связывания одного О2 связывание трех остальных облегчено при низкой Т связывание лучше

Эффект Бора в тканях: увеличение концентрации СО2 падение рН связывание Н+ с глобином падение аффинности гема к О2 отдача О2 облегчается в легких в легких : связывание гема с О2 отдача глобином Н+ образование СО2 вывод СО2 в альвеолы Эффект Холдейна Регуляция связывания газов в эритроците дифосфоглицерат (продукт гликолиза) снижает сродство гемоглобина с О2

Работа « дыхательного центра» Три фазы дыхания: 1 вдох (инспирация) 2 пост-вдох 3 выдох (экспирация) Латер. ретикул.я. инспираторные нейроны - нейрогенная автоматия Разрозненные ядра продолговатого и спинного мозга

Взаимодействие нейронов «дыхательного центра» АРС – активир. РФ 1. Р-И – ранние инспират. нейроны, 3. ПТ-И – постинспир. нейроны 4. Э – экспират. нейроны ПМН-И – полные инспираторные 2. П-И - поздние инспираторные Ибс – бульбоспинальные инспираторные

Регуляция дыхания кора Центры управления : кораталамусгипоталамус дыхательный центр подстройка дыхания под ситуацию: 1. механорецепторы (3 типа): с рецепторов гладких мышц стенок бронховс рецепторов гладких мышц стенок бронхов (рефлекс Геринга-Брейера) с рецепторов альвеол – кашельс рецепторов альвеол – кашель прикапиллярные – ф-ры воспаления (частое, поверхностное дыхание)прикапиллярные – ф-ры воспаления (частое, поверхностное дыхание) 2.проприорецепторы мышц (гамма-петля) 3. баро- и хеморецепторы крови наличие отрицательных обратных связей

Влияние хеморецепторов на дыхательный центр а) дуга аорты б) каротидный синус в) продолговатый мозг

Влияние различных факторов на дыхание. Патологии дыхания Проба Тиффно (обструктивные нарушения) Эмфизема – снижение эластической тяги Курение – снижение ЖЕЛ за счет резервного объема вдоха (эмфизема)

2000 м - 17% О м - 10% О м - 6% О 2 Альв. РО 2 =35 мм рт.ст. Порог необратимых нарушений Альв. РО 2 =45 мм рт.ст. Порог обратимых нарушений Альв. РО 2 =75 мм рт.ст. Порог реакции на экзогенную гипоксию Р а в н и н а Горная болезнь Бытовая гипоксия – расширение мозговых сосудов- увеличение количества ликвора – увеличение внутричерепного давления – головная боль адаптация – эритропоэтин почек стимулирует красный костный мозг к синтезу эритроцитов В воздухе: Мало СО 2 Мало О 2