Практическое занятие № 13

«Физиология органов дыхания».

(2 часа).

Цели:

- закрепить теоретические знания по теме;

- формировать умения и навыки определения частоты, ритма и глубины дыхания, дыхательных объемов;

- совершенствовать умения применять полученные знания на практике.

Требования к умениям и знаниям студентов:

Студент должен уметь:

- определять границы легких;

- определять с помощью спирометра ЖЕЛ, дыхательные объемы;

- аускультировать и перкутировать легкие;

- использовать знания по анатомии и физиологии человека при оказании сестринской помощи.

Студент должен знать:

- дыхательный цикл;

- внешнее дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание;

- механизм вдоха, механизм первого вдоха новорожденного;

- жизненную емкость легких (ЖЕЛ);

- дыхательный центр;

- дыхание в особых условиях.

Перечень необходимых средств обучения: методические указания по выполнению практического задания, учебник анатомии и физиологии человека, секундомер, спирометры, сантиметровая лента, муляжи, атласы анатомии человека, таблицы, планшеты.

Теоретические аспекты:

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, его использование и выведение углекислого газа и метаболической воды.

Без кислорода невозможен процесс обмена веществ. Без пищи человек может жить до 30 дней, без воды до 10 дней, без кислорода – 5 минут. Значение дыхания – поддержание оптимального уровня окислительно–восстановительных процессов.

Акт дыхания включает:

1. внешнее (легочное)

2. транспорт газов кровью

3. внутреннее (тканевое).

В воздухоносных путях воздух не меняет своих свойств – мертвый воздух (мертвое пространство). При спокойном дыхании - 140 – 150 мл.

Границы легких:

1. верхушка – 2-3 см выше ключицы

2. передняя – по грудине на расстоянии 1 – 1,5см до уровня хряща 4-го ребра (граница левого легкого отклоняется влево на 5см – сердечная вырезка)

3. нижняя – 6- среднеключичная линия; 8 – по средней подмышечной линии; 10- по лопаточной линии;

4. задняя – 11 ребро – по околопозвоночной линии (головки ребер)

Нижняя граница левого легкого на 1 – 2см ниже границы правого легкого. При максимальном вдохе нижняя граница легких опускается на 5 – 6см.

Поверхности легкого:

1. диафрагмальная

2. реберная

3. медиальная.

Края легкого:

1. передний

2. нижний.

Правая и левая плевральные полости не сообщаются между собой. В норме в полости плевры воздух отсутствует и давление всегда отрицательное (ниже атмосферного). При спокойном вдохе оно на 9 мм.рт.ст. ниже атмосферного, при выдохе на 6 мм.рт.ст. ниже. Оно способствует растяжению легких, лимфообращению и обеспечивает венозный возврат крови к сердцу. Воспаление легких – пневмония, плевры – плеврит. Скопление в плевральной полости жидкости - гидроторакс, крови – гемоторакс, гноя – пиоторакс.

Дыхательный цикл:

1. вдох (0,9 – 4,7сек)

2. выдох (1,2 – 6 сек)

3. пауза

Вдох всегда в норме короче выдоха. Пауза короткая или может отсутствовать. Частота в норме у взрослых – 16 – 18 экскурсий в минуту, у новорожденных -60. Частота дыхания меньше частоты сердечных сокращений в 5 раз.

Вдох – инспирация – возникает вследствие увеличения объема грудной клетки за счет сокращения наружных межреберных мышц и уплощения купола диафрагмы.

Выдох – экспирация – возникает в результате расслабления наружных межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы.

Легочные объемы:

1. дыхательный объем легких – количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в покое (300 – 700 мл)

2. резервный объем вдоха – количество воздуха, которое человек может вдохнуть дополнительно (1500 – 2000 мл)

3. резервный объем выдоха – количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть (1500 – 2000 мл)

4. остаточный объем легких – количество воздуха, остающееся в легких после максимального выдоха (1000 – 1500 мл) – воздух, попавший в легкие во время первого крика младенца

Легочные емкости:

1. жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после максимального вдоха (3500 – 4700 мл)

2. общая емкость легких – количество воздуха, содержащееся в легких на высоте максимального вдоха (3500 – 4700 мл)

3. резерв вдоха – максимальное количество воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного вдоха (2000 мл)

4. функциональная остаточная емкость легких - количество воздуха, оставшееся в легких после спокойного выдоха (2900 мл) – способствует выравниванию колебаний содержания кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе

Легочная вентиляция – количество воздуха, проходящее через легкие в 1 времени. Он равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания (6 - 8л. в мин.).

Не весь объем вдыхаемого воздуха участвует в вентиляции альвеол. Часть его остается в воздухоносных путях.

Газообмен в легких осуществляется между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров путем диффузии в результате разницы парциального давления дыхательных газов. Парциальное (частичное) давление – это часть общего давления, которое приходится на долю каждого газа в газовой смеси. Эта часть зависит от % содержания газа в газовой смеси. Чем она больше, тем больше парциальное давление.

Понижение парциального давления кислорода в тканях заставляет этот газ двигаться к ним. Для углекислого газа градиент давления направлен в противоположную сторону, и газ выходит во внешнюю среду. Поскольку парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе выше, чем в притекающей венозной крови, то кислород через альвеолы устремляется в капилляры.

Напряжение углекислого газа в венозной крови выше, чем в альвеолярном воздухе, поэтому он выходит в него. Скорость диффузии СО₂ в 25 раз выше, чем О₂. Человек в покое потребляет в минуту 250 мл О₂ и выделяет 200 мл СО₂.

В крови СО₂ и О₂ могут находиться в 2 состояниях:

1. в физически растворенном виде (в 100 мл крови находится 0,3 мл О₂ и 2,5 – 3 мл СО₂)

2. в химически связанном виде (19 – 20 мл О₂ и 48 – 51 мл СО₂; 1 гр гемоглобина связывает 1,34 мл О₂)

Транспорт О₂ осуществляется за счет химической его связи с гемоглобином эритроцитов. 1 молекула гемоглобина присоединяет 4 молекулы О₂, при этом гемоглобин переходит в оксигемоглобин, а кровь из венозной переходит в артериальную (алую).

Образовавшийся в тканях СО₂ вследствие разности парциального давления диффундирует в межтканевую жидкость, затем в плазму крови и в эритроциты. В них 10% СО₂ соединяется с гемоглобином – карбогемоглобин. Остальная часть СО₂ соединяется с водой – угольная кислота (Н₂СО₃)- это соединение очень непрочное. Эта реакция обратимая. Она ускоряется ферментом карбоангидразой – в эритроцитах. В легочных капиллярах, где давление СО₂ низкое, карбоангидраза ускоряет расщепление Н₂СО₃ в 300 раз. Выделяются вода и СО₂ и выходят в альвеолярный воздух. Следовательно СО₂ транспортируется к легким в химически связанном виде (карбогемоглобин, Н₂СО₃ и бикарбонаты натрия и калия: NAHCO₃ и KHCO₃) и в физически растворенном. Две третьих СО₂ находится в плазме крови, одна треть в эритроцитах. Важная роль в транспортировке СО₂ принадлежит карбоангидразе эритроцитов.

Атмосферный воздух: О₂ – 20,9%, СО₂ – 0,03%, азот – 79%; альвеолярный воздух: О₂ – 14,6%, СО₂ - 5,7%, азот – 80%; выдыхаемый воздух: О₂ – 16,3%, СО₂ – 4%, азот – 79,7%

Дыхательный центр – совокупность нейронов, которые обеспечивают деятельность аппарата дыхания и его приспособление к изменяющимся условиям внешней и внутренней среды. Нейроны расположены в спинном мозге, варолиевом мосту, гипоталамусе и коре. Ритм и глубину дыхания задает продолговатый мозг, который посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы.

Мост, гипоталамус и кора контролируют автоматическую деятельность нейронов вдоха и выдоха продолговатого мозга. Дыхательный центр продолговатого мозга – парное симметричное образование на дне ромбовидной ямки.

Он включает в себя два вида нейронов:

1. инспираторные (вдох)

2. экспираторные (выдох)

Между ними существуют сопряженные (реципрокные) – возбуждение нейронов вдоха тормозит нейроны выдоха и наоборот (вдыхать и выдыхать одновременно невозможно). Повреждение их приводит к остановке дыхания. Дыхательный центр очень чувствителен к избытку СО₂, который является его естественным возбудителем. Избыток СО₂ действует нейроны дыхательного центра. При угнетении дыхательного центра и остановке дыхания эффективным является вдыхание не чистого кислорода, а смеси из 7% СО₂ и 93% О₂. Увеличение концентрации О₂ приводит к угнетению дыхания. При мышечной работе в тканях и крови увеличивается количество молочной кислоты и СО₂, что стимулирует дыхательный центр и усиливает дыхание.

У родившегося ребенка после перевязки пуповины прекращается газообмен через пупочные сосуды, контактирующие через плаценту с кровью матери. В крови ребенка увеличивается концентрация СО₂, что стимулирует дыхательный центр продолговатого мозга, вызывая первый вдох. Также вдох стимулируют поток холодного воздуха, воздействующий на рецепторы кожи ребенка, давление воздуха во внешней среде и предродовые схватки, вызывающие освобождение в организме плода специальных веществ, стимулирующих дыхание.

Благодаря коре происходит приспособление дыхания при разговоре и пении.

Первый уровень регуляции активности дыхательного центра включает в себя спинной мозг. В нем расположены центры диафрагмальных и межреберных нервов. Второй уровень включает в себя продолговатый мозг (дыхательный центр, воспринимающий и перерабатывающий импульсы от дыхательного аппарата). Этот уровень обеспечивает ритмичную смену фаз дыхания. Третий уровень включает в себя кору, при помощи которой обеспечивается приспособление дыхания к изменяющимся условиям.

Содержание заданий.

1. Знакомство с методами исследования легких.

2. Составить схему регуляции дыхания.

3. Определить экскурсию грудной клетки при дыхании. Подсчитать частоту дыхательных движений в 1 минуту.

4. Провести спирометрию и вычислить дыхательные объемы по представленным показателям.

5. Выписать термины в анатомический словарик.

6. Ответить на вопросы преподавателя или выполнить задания в тестовой форме.