Состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха

	Атмосферный	Альвеолярный	Выдыхаемый
N2	79,03%	80,00%	79,70%
O2	20,94%	14,40%	16,30%
CO2	0,03%	5,60%	4,00%

По составу выдыхаемый воздух отличается от альвеолярного, т.к. к нему примешивается 140 мл воздуха «мертвого пространства» (воздух воздухоносных путей), который не участвует в газообмене

Мертвое пространство образовано теми областями органов дыхания, где нет газообмена с кровью. В норме это внелёгочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха - около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании.

Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене.

 

Газообмен между атмосферным воздухом и кровью называется внешним дыханием и осуществляется органами дыхания - легкими и внелегочными дыхательными путями.

Газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения.

Клеточное дыхание - биологическое окисление - обеспечивает организм энергией.

 

Внешнее дыхание

Этапы дыхания

1.Вентиляция лёгких.

При сокращении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие растягиваются - вдох, при расслаблении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие сжимаются - выдох.

Дыхательный процесс

• состоит из вдоха 0,9 – 4,7 сек

• выдоха 1,2 – 6 сек

• и дыхательной паузы

• Дыхание совершается с определенной частотой и ритмом.

• Частота – 16-20 раз в минуту

• Частота сердечных сокращений в 4-5 раз больше частоты дыхания в любом возрасте!

Частота и глубина дыхания зависит от:

• эмоционального состояния

• умственной и физической нагрузки

• химического состава крови

• интенсивности обмена веществ

Дыхательные движения

Наружные межреберные мышцы- поднимают ребра.

Внутренние межреберные мышцы - опускают ребра.

Действие межреберных мышц основано на принципе рычага.

Механизм вдоха и выдоха

• Акт вдоха – инспирация, происходит в следствии увеличения объема грудной клетки в результате опускания диафрагмы и поднятия ребер.

• Акт выдоха – экспирация происходит в результате расслабления межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы.

Типы дыхания

В зависимости от участия тех или иных групп мышц, различают:

• грудной, или реберный тип дыхания (в основном у женщин)

• брюшной, или диафрагмальный (у мужчин)

• Смешанный (у детей)

• Легкие не имеют мускулатуры и поэтому они пассивно следуют за изменениями грудной клетки.Этому способствуют:

• наличие отрицательного давления в плевральной полости (грудная клетка растет быстрее легких, поэтому создается отрицательное давление)

• эластическая тяга легких – эластические и коллагенные волокна

• наличие сурфактанта – фосфолипид, который выстилает внутреннюю поверхность альвеол и препятствует их спадению

Легочные объемы

• Дыхательный объем – это то количество воздуха, который человек спокойно вдыхает и выдыхает. 400-600 мл (ДО)

• Резервный объем вдоха – это то количество воздуха, которое человек может максимально вдохнуть после спокойного вдоха. ≈ 1500 мл (РОвд.)

• Резервный объем выдоха – это то количество, которое человек может максимально выдохнуть после спокойного выдоха. ≈ 1500 мл (РОвыд.)

• Остаточный объем – это то количество воздуха, которое осталось после максимального выдоха (может удалить только на трупе) ≈ 1000 мл (ОО.)

Жизненная емкость легких

При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0,3- 0,5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3-5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем).

Легочные емкости

• (ОЕ) Общая емкость легких – включает все 4 объема.

• ЖЕЛ – это то количество воздуха, которое человек может максимально выдохнуть после максимального вдоха (1, 2, 3 объемы)

• В норме у женщины – 2800-3500 мл, у мужчины – 3200-5000 мл

• ЕВ(емкость вдоха) – 1, 2 объемы

• Функциональная остаточная емкость легких – 3, 4 объемы (алвеолярный воздух) (ФОЕ)

Легочная вентиляция

• Это количество воздуха, прошедшего через легкие за 1 минуту = 6-8 л

• (ДО х частоту дыхательных движений)

 

Лёгочное дыхание (газообмен в лёгких).

Газообмен между воздухом и кровью происходит путем диффузии по разности концентраций газов. В мертвом пространстве газообмен не идет.

Венозная кровь превращается в артериальную.

Газообмен

• Диффузия кислорода из альвеол в кровь и диффузия СО2 из крови в альвеолу осуществляется на основе разницы парциального давления.

• Рпарц. – это давление газа в смеси газов.

• Зная состав альвеолярного воздуха, может рассчитать рпарц. газов в легких.

• 760 мм рт. ст. (атм. давление) – 47 мм рт. ст. на пары выдыхаемого воздуха.

• 713 – 100%

• ро2 – 14,4

• ро2 = 103,4 – парциальное давление, которое приходится на долю О2

• 713 – 100%

• СО2 – 5,6 (6%)

 

• N2 в газообмене не участвует (в 100 мл крови содержится 1 мл физически растворенного азота)

Транспорт газов.

В капиллярах легких (малый круг кровообращения) кровь насыщается кислородом и избавляется от углекислого газа, превращаясь из венозной в артериальную. Благодаря работе сердца кровь разносится по всем органам (большой круг кровообращения), в капиллярах которых происходят обратные процессы.