Презентация "Физиология дыхания" по медицине – проект, доклад

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

План:

Функциональные показатели системы дыхания Газообмен Регуляция дыхания Изменение показателей дыхания при мышечных нагрузках

1.Функциональные показатели системы дыхания

Дыхание – процесс газообмена между организмом и внешней средой

Дыхание - совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм, его доставку к органам и тканям с последующим включением в обменные процессы, а также выведение углекислого газа, образующегося в результате окислительно-восстановительных реакций

Внешнее дыхание

Транспорт газов кровью

Клеточное дыхание

1. Внешнее дыхание – обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких

3. Внутреннее дыхание (клеточное) – потребление клетками О2, обеспечивает организм энергией

2. Транспорт газов и газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения

1 этап - внешнее дыхание

Вентиляция лёгких

ВЫДОХ

Механизм : возвратно-поступательное перемещение воздуха в дыхательных путях

Вдох (инспирация) - активный процесс ↑V грудной полости, участвуют м.м. диафрагмы, наружные межреберные Отрицательное давление в плевральной щели возрастает(на 3-8 мм.рт.ст. меньше атм.), поэтому легкие растягиваются, а атмосферный воздух поступает через дыхательные пути

ВДОХ

Выдох (экспирация) - ↓V грудной полости. Легкие пассивно спадаются вслед за грудной клеткой. Внутрилегочное давление становится положительным (> атм. на 2-3 мм.рт.ст) -→ воздух из альвеол устремляется наружу

Модель Дондорса

Легочные объемы и емкости

ЖЕЛ = РОвд + ДО + РОвыд

ОЕЛ = ЖЕЛ + ОО

Мертвое пространство образовано областями органов дыхания без газообмена с кровью. Это дыхательные пути и бронхи. Объем мертвого пространства - около 150 мл, (30% ДО при спокойном дыхании)

В обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене.

150 мл

Сколько воздуха вентилируется легкими за 1 мин?

МОД = ДО х ЧД В покое : 0,5 л х 16 8 л/мин =

МОД зависит от размеров тела, возраста, пола, интенсивности окислительных процессов

При физической нагрузке :

х 90 ½ ЖЕЛ 150 – 180= л/мин

ДО увеличивается за счет РОвд

РЕЗЮМЕ:

Вдох – активный процесс, выдох – пассивный

Вдох короче выдоха, соотношение 1:1,3

Работа дыхательных мышц увеличивается как при слишком глубоком, так и при частом дыхании

В состоянии покоя дыхание оптимально, Е-траты минимальны (2-3%), при физических нагрузках до 10% от Е-затрат

2.Газообмен

Газообмен в лёгких

Газообмен между воздухом и кровью происходит путем диффузии по градиенту концентраций газов. В мертвом пространстве газообмен не идет. Венозная кровь превращается в артериальную.

Напряжение О2 и СО2 (мм.рт.ст.) при дыхании в состоянии покоя

Газообмен в легких

2 этап: Транспорт газов кровью кровью

Химическим переносчиком О2 является Нb

Нb + О2 = НbО2

1 г Нb связывает 1,34-1,36 мл О2

Кислородная емкость крови (КЕК) - количество О2, которое связывается 100 мл крови до полного насыщения Нb (около 20 мл О2)

Кривая диссоциации оксигемоглобина

Парциальное давление кислорода, мм.рт.ст.

НbО2, %

Кривая диссоциации оксигемоглобина отражает зависимость скорости высвобождения кислорода НbО2 в тканях от напряжения О2 в крови. Положение кривой диссоциации оксигемоглобина зависит от сродства гемоглобина с кислородом. При снижении сродства гемоглобина к O2, т.е. облегчении перехода O2 в ткани, кривая сдвигается вправо. Повышение сродства гемоглобина к O2 означает меньшее высвобождение кислорода в тканях, при этом кривая диссоциации сдвигается влево. Важным показателем является параметр Р50, т.е. такое рO2 , при котором гемоглобин насыщен кислородом на 50 % В нормальных условиях у человека (при t 37 °С, рН 7,40 и рСO2= 40 мм рт.ст.) Р50 = 27 мм рт.ст.

50

Снижение насыщенности крови кислородом - гипоксемия

Причины:

Произвольная задержка дыхания

Дыхание воздухом с пониженным рО2 (высокогорье)

Физические нагрузки

Способность Нb присоединять и отдавать О2 зависит от: а) величины рО2 в крови – чем оно выше, тем интенсивнее присоединение О2

в) температуры крови – при низкой t Hb активно присоединяет О2, при высокой – отдает

г) реакции крови – при повышении кислотности Нb легко отдает О2

Возникает эффект Бора – сдвиг кривой диссоциации вправо. Результат – уменьшается сродство Нb к О2, происходит отдача О2 тканям

б) величины рСО2 – при высоком напряжении СО2 Hb активно отдает О2

3 этап: внутреннее дыхание

Тканевое дыхание : :

Наиболее чувствительны к недостатку О2 (гипоксии) клетки мозга Скелетные мышцы, наоборот, очень устойчивы к недостатку О2, они могут использовать анаэробный гликолиз для получения Е.

В процессе тканевого дыхания артериальная кровь превращается в венозную, в митохондриях клетки образуется Е

С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + 38АТФ (Глюкоза)

Основные показатели внутреннего дыхания:

– Артерио-венозная разность АВРо2 = рО2А – рО2В Разность между содержанием О2 в артериальной и венозной крови, отражает активность рабочих процессов в тканях

Коэффициент тканевой утилизации – указывает, сколько О2 утилизировано тканью

К т.у. = АВРо2 х 100 рО2 х

В покое К т.у. = 30-40%, при работе возрастает до 50-60% за счет снижения рСО2В при очень тяжелой работе – до 80-90%

3. Регуляция дыхания

Регуляция дыхания сводится к установлению такой величины МОД, которая соответствует уровню обмена веществ, кислородному запросу организма в каждый конкретный момент времени

Особенность: вдох всегда чередуется выдохом. Почему?

Сокращения дыхательных мышц обеспечиваются рефлекторно активностью нейронов дыхательного центра:

центр вдоха (инспираторные нейроны)

центр выдоха (экспираторные нейроны)

Нейроны ДЦ связаны друг с другом реципрокно

Уровни организации дыхательного центра

Дыхательный центр продолговатого мозга (главная часть ДЦ)

Гипоталамический отдел дыхательного центра (информация об интенсивности обменных процессов)

Пневмотаксический центр варолиева моста (регуляция частоты дыхания)

Лимбический отдел дыхательного центра

Корковый отдел дыхательного центра (приспособление к изменениям внешней среды)

Спинальные мотонейроны межреберных мышц

Непроизвольная регуляция частоты и глубины дыхания

ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ

НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

Произвольная регуляция частоты и глубины дыхания

Дыхательным центром продолговатого мозга

Корой больших полушарий

Воздействие на холодовые, болевые и др. рецепторы может приостановить дыхание

Мы можем произвольно ускорить или остановить дыхание

ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ

Частоту и глубину дыхания

ускоряет Избыток CO2 замедляет Недостаток CO2

В результате усиления вентиляции легких дыхание приостанавливается, т.к. концентрация CO2 в крови снижается

Дыхательные рефлексы

На активность ДЦ продолговатого мозга влияют раздражения, исходящие от:

Хеморецепторов: Механорецепторов

Центральных (бульбарных)

Периферических (артериальных)

расположены на поверхности продолговатого мозга, чувствительны к рСО2 и Н⁺ (гиперкапнии и ацидозу)

в области каротидного тела сонной артерии, чувствительны к снижению рО2 (гипоксии), повышению рСО2 (гиперкапнии) и Н⁺ (ацидозу)

находятся в гладких мышцах трахеи и бронхов, чувствительны к растяжению дыхательных путей. Выполняют 2 функции: - участвуют в регуляции глубины вдоха; - в рефлексе защитного характера - кашле

4.Изменение показателей дыхания при мышечных нагрузках

Мышечная деятельность сопровождается увеличением потребления кислорода (ПО2)

Значения ПО2:

В покое 0,25 – 0,3 л/мин

При легкой нагрузке увеличивается в 2-3 раза

При тяжелой нагрузке рост ПО2 в 20-30 раз ( МПК до 5-6 л/мин)

У неспортсменов МПК = 35-45 млО2/мин·кг

У спортсменов МПК до 82 млО2/мин·кг

Дыхание при физической нагрузке

Долговременная адаптация системы дыхания: Увеличение ЖЕЛ; Увеличивается мощность дыхательной мускулатуры; Повышается содержание Нb в крови; Увеличивается К т.у. Увеличивается АВРо2 Увеличивается ПО2