Пошук по сайту

Біологія  лекції  Курсова робота  Рефераты  

Загальним для всіх живих клітин є процес розщеплення органічних молекул послідовним рядом ферментативних реакцій, у результаті чого вивільняється енергія

Загальним для всіх живих клітин є процес розщеплення органічних молекул послідовним рядом ферментативних реакцій, у результаті чого вивільняється енергія





Сторінка1/3
  1   2   3








Лекція 9.

Функція дихання.

Загальним для всіх живих клітин є процес розщеплення органічних молекул послідовним рядом ферментативних реакцій, у результаті чого вивільняється енергія. Практично будь-який процес, при якому окислювання органічних речовин веде до виділення хімічної енергії, називають диханням . Якщо для нього потрібен кисень, то дихання називають аеробним, а якщо ж реакції йдуть у відсутності кисню — анаеробним диханням . Для всіх тканин хребетних тварин і людини основним джерелом енергії є процеси аеробного окислювання, які протікають у мітохондріях клітин, пристосованих для перетворення енергії окислювання в енергію резервних макроергічних з'єднань типу АТФ. Послідовність реакцій, за допомогою яких клітини організму людини використовують енергію зв'язків органічних молекул, називається внутрішнім, тканиним або клітинним диханням .

Під диханням вищих тварин і людини розуміють сукупність процесів, що забезпечують надходження у внутрішнє середовище організму кисню, використання його для окислювання органічних речовин і видалення з організму вуглекислого газу.

Функцію дихання в людини реалізують: 1) зовнішнє, або легеневе, дихання , що здійснює газообмін між зовнішнім і внутрішнім середовищем організму (між повітрям і кров'ю); 2) кровообіг, що забезпечує транспорт газів до тканин і від них; 3) кров як специфічне газотранспортне середовище; 4) внутрішнє, або тканинне , дихання , що здійснює безпосередній процес клітинного окислювання; 5) засоби нейрогуморальної регуляції диихання .

Результатом діяльності системи зовнішнього дихання є збагачення крові киснем і звільнення від надлишку вуглекислоти. Зміну газового складу крові в легенях забезпечують три процеси; 1) безперервна вентиляція альвеол для підтримки нормального газового складу альвеолярного повітря; 2) дифузія газів через альвеолярно - капілярну мембрану в об'ємі , достатньому для досягнення рівноваги тиску кисню й вуглекислого газу в альвеолярному повітрі й крові; 3) безперервний кровоток у капілярах легенів відповідно до об'єму їхньої вентиляції
Дихальний акт і вентиляція легенів.

Статичні показники, що характеризують зовнішнє дихання.

Кількість повітря, що перебуває в легенях після максимального вдиху, становить загальну ємність легенів-ЗЄЛ, величина якого в дорослої людини становить 4200-6000 мл (мал..1). Вона складається з життєвої ємності легенів-ЖЄЛ, що представляє собою ту кількість повітря (3300-4800 мл ), що виходить із легенів при максимально глибокому видиху після максимально глибокого вдиху, і залишкового повітря-ЗО (1100-1200 мл ), що ще залишається в легенях після максимального видиху.

Життєва ємність складається із трьох легеневих об'ємів: дихальний об'єм-ДО , що представляє собою об'єм (400- 500 мл ) повітря, вдихаємий і видихаємий при кожному дихальному циклі; резервний об'єм вдиху-РОвд (додаткове повітря), тобто той об'єм (1900-3300 мл ) повітря, яке можна вдихнути при максимальному вдиху після звичайного вдиху; резервний об'єм видиху-РОвид (резервне повітря), тобто об'єм (700- 1000 мл ), що можна видихнути при максимальному видиху після звичайного видиху. При спокійному диханні після видиху в легенях залишається резервний об'єм видиху й залишковий об'єм . Суму цих об'ємів називають функціональною залишковою ємкістю-ФЗЄ, а також нормальною ємкістю легенів, ємкістю спокою, ємкістю рівноваги, буферним повітрям.

Динамічні показники, що характеризують зовнішнє дихання.

  1. Частота дихальних рухів – ЧДР;

  2. Хвилинний об'єм дихання – ХОД=ДО∙ЧДР=5000 мл;

  3. Максимальна вентиляція легенів – МВЛ – "межа дихання" – та кількість повітря, яка може провентилюватися легенями, при максимальному навантаженні дихальної системи. Спірометрія – при максимально глибокому диханні з частотою 50 за 1'- в нормі=80 – 200л/хв. МВЛ=ЖЄЛ∙35;

  4. Резерв дихання РД= МВЛ-ХОД – в нормі РД перевищує ХОД не менш чим 15-20раз. У здорових осіб РД=85% МВЛ, при дихальній недостатності він ↓до 60-55% і нижче;

  5. Коефіцієнт легеневої вентиляції - КЛВ-та частина повітря, яка обмінюється в легенях при кожному вдиху. КЛВ=(ДО-МП) : ФЗЄ, де МП, це мертвий простір;

  6. Коефіцієнт альвеолярна вентиляція / легеневий кровотік: АВ:ЛК=4 літри: 5 літрів=0,8

В нормі ДО становить 15% від ЖЄЛ; РОвд і РОвид – 42-43% від ЖЄЛ(при цьому РОвд дещо перевищує РОвид; ЗО=33% від ЖЄЛ. При обструктивній вентиляційній недостатності ЖЄЛ дещо ↓, але↑ РОвид ЗО і ↓ РОвд. Так як ЗО(особливо його відношення до ЗЄЛ) збільшується,досягаючи 50% ЗЄЛ, при бронхіальній астмі, емфіземі, похилому віці. При спірографії, крім легеневих обʼємів можна визначити: ДО і ХОВ(хвилинний обʼєм вентиляції), МВЛ, обʼєм форсованого видиху, а також ЗО (спірографія із закритою системою, яка має поглинач для СО2.

Біомеханіка дихального акту. Апарат вентиляції складається із двох анатомо-фізіологічних утворень: грудної клітки з дихальними м'язами й легенів з дихальними шляхами. Грудний відділ хребта й грудини з укріпленими на них 12 парами ребер і дихальними м'язами разом з діафрагмою утворюють твердий, рухливий, що володіє еластичністю футляр для легенів, що змінює свій об'єм внаслідок скорочень дихальних м'язів.



мал.1 легеневі обʼєми і ємності
Дихальні м'язи, завдяки яким здійснюються періодичні зміни обʼєму грудної клітки, відносяться до посмугованої скелетної мускулатури, але вони відрізняються від інших скелетних м'язів.

Розрізняють основні й допоміжні дихальні м'язи. До першого відносять діафрагму й міжреберні м'язи, що забезпечують вентиляцію легенів у фізіологічних умовах. До допоміжних відносять м'язи шиї, частину м'язів верхнього плечового пояса, м'язи черевного пресу, що приймають участь у форсованому вдиху або видиху в обставинах, що утрудняють вентиляцію легенів. Легені, що перебувають усередині грудної клітки, відділені від її стінок плевральною порожниною (щілиною). У грудній клітці вони перебувають у розтягнутому стані. За рахунок того, що легені мають еластичність (еластичність —поєднання розтяжності й пружності), тиск у міжплевральному щілеподібному просторі (так званий плевральний тиск) менше альвеолярного на величину, обумовлену еластичною тягою легенів. Еластична тяга легенів обумовлена двома причинами:- наявністю в стінці альвеол великої кількості еластичних волокон;- поверхневим натягом плівки рідини, якою покрита внутрішня поверхня стінок альвеол-сурфактантом.Тиск у плевральній щілині може бути виміряний шляхом проколу грудної стінки порожнистою голкою, з'єднаною з манометром. Як тільки голка попадає в плевральний простір, манометр показує тиск нижче атмосферного. Плевральний тиск тому часто називають негативним, приймаючи рівень атмосферного тиску за нуль. Після спокійного видиху він нижче атмосферного приблизно на 6 мм рт.ст., а під час спокійного вдиху - на 9 мм рт.ст.

Негативний тиск у плевральній порожнині прагне стиснути грудну клітку, а еластична тяга самої грудної клітки спрямована в протилежну від тяги легенів сторону (що полегшує вдих). Співвідношення зазначених сил визначає рівень спокійного дихання й величину обʼєму повітря в легенях після видиху - так звану функціональну залишкову ємність. Коли глибина вдиху стає вище 70% життєвої ємності, еластичність грудної клітки починає протидіяти вдиху і її тяга вже спрямована в ту ж сторону, що й еластична тяга легеневої тканини.

Акт вдиху відбувається в результаті збільшення обʼєму грудної порожнини, що відбувається при підйомі ребер й опусканні купола діафрагми. Діафрагма є найбільш сильним м'язом вдиху, що забезпечує приблизно 2/3 вентиляції. При скороченні купол діафрагми опускається й обʼєм грудної порожнини збільшується по вертикалі. Підведення ребер при вдиху здійснюється за рахунок скорочення зовнішніх міжреберних м'язів. Ці м'язи при скороченні повинні були б зближати ребра, тому що сила, прикладена до крапок прикріплення на верхніх і нижніх ребрах, однакова. Але при косому розташуванні цих м'язів плече й момент сили біля верхнього ребра завжди менше, ніж у нижнього. Тому при скороченні м'язів ребра піднімаються, що збільшує перетин грудної клітки як у передньо-задньому, так й в поперечному напрямку.

Збільшення обʼєму грудної клітки при скороченні м'язів вдиху приводить до зменшення тиску в плевральній порожнині. У результаті цього повітря в легенях розширюється, а тиск його стає нижче атмосферного. Внаслідок різниці, що утворюється, між тиском у навколишнім середовищі й в альвеолах зовнішнє повітря надходить по трахеобронхіальним шляхах в альвеоли.

Під час вдиху м'язи переборюють ряд сил: 1) еластичний опір грудної клітки (після досягнення 70% життєвої ємності) і внутрішніх органів, що зміщуються донизу діафрагмою; 2) еластичний опір легенів; 3) динамічний (вʼязкий) опір всіх переміщуваних тканин; 4) аеродинамічний опір дихальних шляхів; 5) вагу переміщуваної частини грудної клітки; 6) сил, обумовлених інерцією переміщуваних мас.

Енергія м'язів, витрачена на подолання всіх видів динамічного опору (обумовленого тертям), переходить у тепло й надалі в процесі дихання не бере участь. Інша частина енергії м'язів переходить у потенційну енергію розтягання всіх еластичних тканин і потенційну енергію ваги переміщуваної частини грудної клітки. При розслабленні м'язів вдиху під дією еластичних сил грудної клітки й внутрішніх органів і сили ваги грудної клітки її обʼєм зменшується - відбувається видих, що при спокійному подиху є пасивним актом. При активному форсованому видиху до перерахованих сил приєднується скорочення внутрішніх міжреберних м'язів і м'язів черевного преса.

Зменшення обʼєму грудної клітки при видиху приводить до підвищення плеврального тиску. У результаті цього й під дією еластичної тяги легенів повітря в альвеолах стискується, його тиск стає вище атмосферного, і він починає виходити назовні. Коли еластична тяга легенів зрівноважиться тиском, що знижується, у плевральній порожнині, видих закінчується. Таким чином, дія дихальних м'язів на легені здійснюється не безпосередньо, а через зміну тиску в плевральній порожнині. Безпосередньою же причиною руху повітря через дихальні шляхи при вдиху й видиху є коливання альвеолярного тиску.

Залежно від того, чи зв'язане розширення грудної клітки при нормальному диханні переважно з підняттям ребер або опущенням діафрагми, розрізняють грудний (реберний) і черевний типи дихання. При грудному типі дихання забезпечується, в основному, за рахунок роботи міжреберних м'язів, а діафрагма зміщається пасивно відповідно до зміни внутрішньогрудного тиску. При черевному типі дихання в результаті потужного скорочення діафрагми не тільки знижується внутрішньоплевральний тиск, але й одночасно підвищується внутрішньочеревний. Цей тип дихання більше ефективний, тому що при ньому сильніше вентилюються легені й полегшується венозне повернення крові від органів черевної порожнини до серця.


мал.1.2. Схема будови легенів людини.

Якщо розкрити грудну клітку — зробити пневмоторакс, то прагнення легенів до спадання за рахунок їх еластичної тяги виявиться повною мірою — легені займуть так званий обʼєм колапсу, що значно менше, ніж залишковий обʼєм. Вентиляція легенів при розгерметизації плевральної порожнини стає неможливою, оскільки при зміні обʼєму грудної клітки повітря рухається не через дихальні шляхи, а через штучно створений отвір у стінці грудної клітки.

Відповідно, структурним і функціональним характеристикам легені ділять на повітряпровідні (дихальні) шляхи й альвеоли, що складають респіраторну зону, у якій безпосередньо здійснюється газообмін.

Основна функція повітряпровідних шляхів складається в доставці повітря в респіраторну зону. Повітряносні шляхи підрозділяють на верхні й нижні. До верхніх відносять носові ходи, порожнину рота, носоглотку, придаткові пазухи носа, до нижніх - гортань, трахею й всі бронхи, аж до їхніх кінцевих відгалужень. Вузьким місцем у гортані є голосова щілина, що має максимальну ширину близько 7 мм. При вдиху голосова щілина розширюється, а при видиху - звужується.

Трахея в дорослої людини має довжину близько 12см і діаметр 16-27 мм. На рівні 5-го грудного хребця вона ділиться на праві й лівий головні бронхи, які потім послідовно діляться по типу дихотомії. Кожне послідовне ділення гілок бронхіального дерева по типу дихотомії утворює як би нове покоління (генерацію) елементів дихального тракту. Усього в людини від трахеї до альвеол є приблизно 23 такі генерації .





Трахея й наступні за нею 16 генерацій бронхів і бронхіол відносять до провідної (кондуктивної) зони легенів, тобто зони, у якій відсутній контакт між повітрям і легеневим капілярами і яку називають тому анатомічним мертвим простором(МП). Обʼєм цієї зони становить близько 175 мл. Сумарна площа поперечного перерізу всіх бронхіол 16-й генерації дорівнює 180 см2, тобто перевищує площу поперечного перерізу трахеї (2.54 см2) більш, ніж в 70 разів.

мал.1.3. Схема повітряпровідних шля шляхів легенів людини.


Наступні три (17,18,19) генерації бронхіол (дихальні бронхіоли) відносять до перехідної (транзиторної) зони, де поряд із проведенням повітря починає здійснюватися й газообмін у нечисленних альвеолах, розташованих на поверхні дихальних бронхіол. Їхня кількість становить усього 2% від загального числа альвеол, тому газообмін між повітрям, що втримується в дихальних бронхіолах, і кров'ю легеневих капілярів не може бути значним. Складаємий цими трьома генераціями, обʼєм дорівнює майже 200 мл. Сумарна площа поперечного перерізу всіх бронхіол 19-ї генерації становить 9944 см2, тобто перевищує площу поперечного перерізу трахеї вже в 372 рази.

Останні 4 генерації бронхіол (20, 21, 22, 23) являють собою альвеолярні ходи й альвеолярні мішечки, які безпосередньо переходять в альвеоли. Сумарний обʼєм альвеолярних ходів й альвеолярних мішечків (без альвеол, що примикають до них) становить понад 1300 мл, а сумарна площа поперечного перерізу альвеолярних мішечків досягає величезної величини - 11800 см2.

Вентиляція легенів. Повітряпровідні шляхи, легенева паренхіма, плевра, кістково-м'язовий каркас грудної клітки й діафрагма становлять єдиний робочий орган, за допомогою якого здійснюється вентиляція легенів.

Вентиляцією легенів називають процес відновлення газового складу альвеолярного повітря, що забезпечує надходження в них кисню й виведення надлишкової кількості вуглекислого газу. Інтенсивність вентиляції визначається глибиною вдиху й частотою дихання. Найбільш інформативним показником вентиляції легенів служить хвилинний обʼєм дихання , визначаємий як добуток дихального об'єму на число подихів у хвилину. У дорослого чоловіка в спокійному стані хвилинний обʼєм дихання становить 6- 10 л/хв, при роботі - від 30 до 100 л/хв. Частота дихальних рухів в спокої 12-16 в 1 хв. Для оцінки потенційних можливостей спортсменів й осіб спеціальних професій використовують пробу з довільною максимальною вентиляцією легенів, що у цих людей може досягати 180 л/хв.

Різні відділи легенів людини вентилюються неоднаково, залежно від положення тіла. При вертикальному положенні людини нижні відділи легенів вентилюються краще, ніж верхні. Якщо людина лежить на спині, то різниця у вентиляції верхівкових і нижніх відділів легенів зникає, однак, при цьому задні (дорсальні) їхні ділянки починають вентилюватися краще, ніж передні (вентральні). У положенні лежачи на боці краще вентилюється легеня, що перебуває знизу. Нерівномірність вентиляції верхніх і нижніх ділянок легені при вертикальному положенні людини пов'язана з тим, що транспульмональний тиск (різниця тиску в легенях і плевральній порожнині) як сила, що визначає обʼєм легенів і його зміни, у цих ділянок легені не однаково. Оскільки легені мають вагу, у їхній основі транспульмональний тиск менший, ніж на верхівках. У зв'язку із цим нижні відділи легенів наприкінці спокійного видиху більше здавлені, однак, при вдиху вони розправляються краще, ніж верхівки. Цим пояснюється й більше інтенсивна вентиляція відділів легенів,які знаходяться знизу, якщо людина лежить на спині або на боці.

В кінці видиху обʼєм газів у легенях дорівнює сумі залишкового обʼєму й резервного обʼєму видиху, тобто являє собою так звану функціональну залишкову ємність легенів (ФЗЕ). Наприкінці вдиху цей обʼєм збільшується на величину дихального обʼєму , тобто того обʼєму повітря, що надходить у легені під час вдиху й видаляється з них під час видиху.

Поступаюче у легені під час вдиху повітря заповнює дихальні шляхи, і частина його досягає альвеол, де змішується з альвеолярним повітрям. Інша, звичайно менша, частина залишається в дихальних шляхах, у яких обмін газів між повітрям, що втримується в них, і кров'ю не відбувається, тобто в так званому мертвому просторі.

Дихальний мертвий простір(МП) обʼєм дихальних шляхів, у якому не відбуваються процеси газообміну між повітрям і кров'ю. Розрізняють анатомічний і фізіологічний (або функціональний) мертвий простір. Анатомічний дихальний мертвий простір являє собою обʼєм повітряносних шляхів, починаючи від отворів носа й рота й кінчаючи дихальними бронхіолами легенів. Під функціональним (фізіологічним) мертвим простором розуміють всі ті ділянки дихальної системи, у яких не відбувається газообміну. До функціонального мертвого простору на відміну від анатомічного відносяться не тільки повітряносні шляхи, але також альвеоли, які вентилюються, але не перфузуються кров'ю. У таких альвеолах газообмін неможливий, хоча їхня вентиляція й відбувається.

У людини середнього віку обʼєм анатомічного мертвого простору дорівнює 140-150 мл або приблизно 1/3 дихального обʼєму при спокійному диханні. В альвеолах до кінця спокійного видиху перебуває близько 2500 мл повітря (функціональна залишкова ємність), тому при кожному спокійному вдиху обновляється лише 1/7 частина альвеолярного повітря(ДО 500мл - МП 150мл=375мл).

Таким чином, вентиляція забезпечує надходження зовнішнього повітря в легені й частини його в альвеоли й видалення замість нього суміші газів (видихаємого повітря), що складається з альвеолярного повітря й тієї частини зовнішнього повітря, що заповнює мертвий простір наприкінці вдиху й видаляється першою на початку видиху. Оскільки альвеолярне повітря містить менше кисню й більше вуглекислого газу, чим зовнішнє, суть вентиляції легенів зводиться до доставки в альвеоли кисню (компенсуючи нестачу кисню, що переходить із альвеол у кров легеневих капілярів) і видаленню з них вуглекислого газу ( що надходить в альвеоли із крові легеневих капілярів). Між рівнем тканинного метаболізму (швидкість споживання тканинами кисню й утворення в них вуглекислоти) і вентиляцією легенів існує залежність, близька до прямої пропорційності. Відповідність легеневої й, головне, альвеолярної вентиляції рівню метаболізму забезпечується системою регуляції зовнішнього дихання й проявляється у вигляді збільшення хвилинного обʼєму дихання (як за рахунок збільшення дихального обʼєму , так і частоти дихання ) при збільшенні швидкості споживання кисню й утворення вуглекислоти в тканинах.

Вентиляція легенів відбувається, завдяки активному фізіологічному процесу (дихальним рухам), що спричиняють механічне переміщення повітряних мас по трахеобронхіальних шляхах об'ємними потоками. На відміну від конвективного переміщення газів з навколишнього середовища в бронхіальний простір подальший транспорт газів (перехід кисню із бронхіол в альвеоли й, відповідно, вуглекислого газу з альвеол у бронхіоли) здійснюється, головним чином, шляхом дифузії. Тому розрізняють поняття "легенева вентиляція" й "альвеолярна вентиляція".

Альвеолярну вентиляцію не вдається пояснити тільки за рахунок створюваних активним вдихом конвективних потоків повітря в легенях. Сумарний обʼєм трахеї й перших 16 генерацій бронхів і бронхіол становить 175 мл, наступних трьох (17-19) генерацій бронхіол - ще 200 мл. Якщо весь цей простір, у якому майже відсутній газообмін, "промивався" би конвективними потоками зовнішнього повітря, то дихальний мертвий простір повинен був би становити майже 400 мл. Якщо вдихаєме повітря надходить в альвеоли через альвеолярні ходи й мішечки (обʼєм яких дорівнює 1300 мл) також шляхом конвективних потоків, то кисень атмосферного повітря може досягти альвеол лише при обʼємі вдиху не менш 1500 мл, тоді як звичайний дихальний обʼєм становить у людини 400- 500 мл.

В умовах спокійного дихання (частота дихання 15 за хв, тривалість вдиху 2с , середня об'ємна швидкість вдиху 250 мл/с), під час вдиху (дихальний обʼєм 500 мл) зовнішнє повітря заповнює всю провідну (обʼєм 175 мл) і перехідну (обʼєм 200 мл) зони бронхіального дерева. Лише невелика його частина (менш 1/3) надходить в альвеолярні ходи, обʼєм яких у кілька разів перевищує цю частину дихального обʼєму. При такому вдиху лінійна швидкість потоку вдихаємого повітря в трахеї й головних бронхах дорівнює приблизно 100 см/с. У зв'язку з послідовним розподілом бронхів на все менші в діаметрі, при одночасному збільшенні їхнього числа й сумарного просвіту кожної наступної генерації, рух по них вдихаємого повітря сповільнюється. На межі провідної і перехідної зон трахеобронхіальних шляхів лінійна швидкість потоку становить усього близько 1 см/с, у дихальних бронхіолах вона знижується до 0,2 см /с, а в альвеолярних ходах і мішечках - до 0,02 см /с. Під час спокійного дихання перші порції повітря досягають 17оїгенерації бронхів за 0,87 сек, 20ої за 2,04 сек, а рівня 23ої генерації лише за 6,7сек. Але звичайний вдих відбувається потягом 1,5-2 сек вслід за чим одразу настає видих. Тобто, якщо б повітря надходило до альвеол шляхом конвективного потоку,то воно ніколи б не досягло альвеол. Вважають, що з 17ої генерації бронхів, до процесу надходження повітря приєднується дифузійний обмін О2 і СО2. Рушійною силою газообміну є різниця парціального тиску в дихальних шляхах і альвеолах.

Таким чином, швидкість конвективних потоків повітря, що виникають під час активного вдиху й обумовлених різницею між тиском повітря в навколишнім середовищі й тиском в альвеолах, в дистальних відділах трахеобронхіального дерева досить мала, а в альвеоли з альвеолярних ходів й альвеолярних мішечків повітря надходить шляхом конвекції з невеликою лінійною швидкістю. Однак, сумарна площа поперечного перерізу не тільки альвеолярних ходів (тисячі см2), але й дихальних бронхіол, що утворять перехідну зону (сотні см2), досить велика для того, щоб забезпечити дифузійний перенос кисню з дистальних відділів бронхіального дерева в альвеоли, а вуглекислого газу — у зворотному напрямку. Завдяки дифузії, склад повітря у повітряносних шляхах респіраторної й перехідної зони наближається по складу до альвеолярного. Отже, дифузне переміщення газів збільшує обʼєм альвеолярного й зменшує обʼєм мертвого простору. Крім великої площі дифузії, цей процес забезпечується також значним градієнтом парціальних тисків: у вдихаємому повітрі парціальний тиск кисню на 6.7 кПа (50 мм рт. ст.) більше, ніж в альвеолах, а парціальний тиск вуглекислого газу в альвеолах на 5.3 кПа (40 мм рт. ст.) більше, ніж у вдихаємому повітрі. Протягом однієї секунди за рахунок дифузії концентрація кисню й вуглекислоти в альвеолах і найближчих структурах (альвеолярні мішечки й альвеолярні ходи) практично вирівнюється.

Отже, починаючи з 20-й генерації, альвеолярна вентиляція забезпечується винятково за рахунок дифузії. Завдяки дифузійному механізму переміщення кисню й вуглекислого газу, у легенях відсутня постійна межа між мертвим простором й альвеолярним простором. У повітряносних шляхах є зона, у межах якої відбувається процес дифузії, де парціальний тиск кисню й вуглекислого газу змінюється, відповідно, від 20 кпа (150 мм рт.ст.) і 0 кпа в проксимальній частині бронхіального дерева до 13.3 кпа (100 мм рт.ст.) і 5.3 кпа (40 мм рт.ст.) у дистальній його частині. Таким чином, по ходу бронхіальних шляхів існує пошарова нерівномірність складу повітря від атмосферного до альвеолярного). Ця зона зміщається залежно від режиму дихання й, у першу чергу, від швидкості вдиху; чим більше швидкість вдиху (тобто в підсумку, чим більше хвилинний обʼєм дихання ), тим дистальніше по ходу бронхіального дерева виражені конвективні потоки зі швидкістю, що превалює над швидкістю дифузії. У результаті зі збільшенням хвилинного обʼєму дихання збільшується мертвий простір, а межа між мертвим простором й альвеолярним простором зрушується в дистальному напрямку. Отже, анатомічний мертвий простір (якщо його визначати числом генерацій бронхіального дерева, у яких дифузія ще не має значення) змінюється так само, як і функціональний мертвий простір - залежно від обʼєму дихання .



Схема альвеолярної вентиляції.

"а" - по застарілих й "б" - по сучасних поглядах. МП - мертвий простір; АП - альвеолярний простір; Т - трахея; Б - бронхи; ДБ - дихальні бронхіоли; АХ - альвеолярні ходи; AM - альвеолярні мішечки; А - альвеоли. Стрілками позначені конвективні потоки повітря, крапками - область дифузійного обміну газів.

Співвідношення вентиляції й перфузії легенів. Кількість альвеол в одній легені людини дорівнює приблизно 300 млн. Сумарна площа альвеоло-капілярного бар'єра, через який відбувається обмін газами між альвеолярним повітрям і змішаної венозною кров'ю, має величезні розміри (70-80 м2). Це досягається за рахунок великої сумарної площі альвеол і надзвичайної щільності розташування легеневих капілярів, мережа яких утворить як би майже суцільний шар крові на поверхні альвеол. Цей шар є настільки тонким, що обʼєм крові в легеневих капілярах, незважаючи на значну його поверхню, становить усього 100-150 мл із загальної кількості 500-600 мл крові, що одночасно втримується в малому колі кровообігу. Більша площа альвеоло-капілярного бар'єра і його мінімальна товщина (від 0,3 до 2,0 мкм) створюють оптимальні умови для дифузії кисню з альвеолярного повітря в кров легеневих капілярів, а вуглекислого газу- у протилежному напрямку
  1   2   3

поділитися в соціальних мережах



Схожі:

План. Значення води в природі І для людини. Три стани води
Вода в океанах І морях становить 73% всіх водних запасів, у земній корі – 25%, у льодовиках, озерах І річках – 2%. Гідросфера перебуває...

Та роль в біохімічних процесах амінокислот, що входять до складу білкових молекул
Стять одночасно карбоксильні І аміногрупи. Зазвичай амінокислоти розчинні у воді та нерозчинні в органічних розчинника. У нейтральних...

Урок засвоєння нових знань
Тема. Рух та взаємодія атомів та молекул. Залежність швидкості руху атомів І молекул від температури. Дифузія

Урок астрономії 11 клас Тема: Земля І Місяць. Планети Земної групи. Планети гіганти
Останнім часом досить актуальним вважається питання так званого параду планет. Сьогодні ми з вами матимемо змогу зрозуміти, що ж...

2. Органічні сполуки живих систем. Вуглеводи
Хімічні зв'язки, які утворює атом Карбону”, „Відносна кількість вуглеводів”, „Загальна хімічна формула вуглеводів”, „Структурна схема...

Програма
Царства живої природи. Характерні ознаки, рівні організації та фундаментальні властивості живої матерії. Історія розвитку біології....

Світ клітин, невидимий для неозброєного ока, залишався цілком не­відомим...
Світ клітин, невидимий для неозброєного ока, залишався цілком не­відомим до середини XVII століття, доки люди не навчилися шліфувати...

Постанова комісії (ЄС) №889/2008 від 5 вересня 2008 р. Детальні правила...
Органічних продуктів, та скасування Постанови (єес) №2092/911 І, зокрема, Статтю 9(4), другий абзац Статті 11, Статті 12(3), 14(2),...

Методичний посібник для педагогів дошкільних закладів «Стратегія...
Методичний посібник для педагогів дошкільних закладів «Стратегія впровадження освіти для сталого розвитку в освітньо виховний процес...

Вимоги до куточка природи
Праця в куточку природі. Цей вид діяльності має винятково важливе значення для розвитку дитини дошкільного віку, бо це єдина праця,...



База даних захищена авторським правом © 2017
звернутися до адміністрації




b.ocvita.com.ua
Головна сторінка