Биомеханика дыхания, последовательность дыхательного цикла, инспираторные и экспираторные группы мышц. Аэродинамика дыхания и механизмы воздушного потока. Свойства крови как переносящей газы жидкости, газообмен между альвеолярным воздухом и кровью.
Аннотация к работе
Дыхание - это обмен дыхательными газами (O2 и CO2) между атмосферным воздухом и клетками. Этот обмен протекает в пять стадий. Первые две стадии называют внешним дыханием, последние две - внутренним дыханием. В процессах дыхания участвуют два типа транспорта: - диффузионный транспорт - диффузия дыхательных газов через биологические мембраны по градиенту концентрации их свободных молекул; это - 2-я и 4-я стадии;Каковы объемы легких, то есть сколько воздуха содержат или могут содержать легкие в разных условиях? Какова производительность легких, то есть какой объем воздуха легкие перекачивают в единицу времени? Легочные объемы: - дыхательный объем: объем воздуха, вдыхаемый (или выдыхаемый) при одном вдохе (выдохе). общая емкость легких: объем воздуха, содержащийся в легких на высоте максимального вдоха; сумма жизненной емкости легких и остаточного объема легких. функциональная остаточная емкость: объем воздуха, содержащийся в легких после спокойного выдоха; сумма резервного объема выдоха и остаточного объема легких.Эта полость герметична и заполнена жидкостью; поскольку жидкости несжимаемы, легкие при вдохе следуют за грудной клеткой (и диафрагмой), а грудная клетка при выдохе - за легкими (в норме плевральная полость представляет собой узкую щель между висцеральной и париетальной плеврой; эта щель заполнена тончайшим слоем жидкости, так что висцеральная и париетальная плевра фактически сцеплены друг с другом, как два смоченных водой стекла). Силы, действующие в легких и грудной клетке в ходе дыхательного цикла Мы убедились в том, что в легких и грудной клетке действуют силы, создаваемые мышцами, и упругие силы. Рассмотрим силы, действующие в дыхательном аппарате (легких и грудной клетке) в три момента: 1) конец спокойного выдоха; 2) высота спокойного вдоха; 3) процесс спокойного выдоха. Поскольку грудная клетка также обладает упругостью, в ней, как в сжатой пружине, также возникает упругая сила, направленная противоположно упругой силе легких; это упругая сила грудной клетки Fг.Разница между атмосферным и альвеолярным давлениями служит движущей силой для потока воздуха при вдохе. Движущей силой для потока воздуха при выдохе также служит разница между атмосферным и альвеолярным давлениями, только направлена она уже в другую сторону. Из уравнения (13) следует, что при повышении сопротивления дыхательных путей (например, при спазме бронхиол) необходимый воздушный поток может быть достигнут за счет повышения альвеолярного давления. Однако эти дыхательные пути не спадаются, так как в противоположном направлении действуют две силы: - растягивающая упругая сила, равная эластической тяге легких, давление этой силы составляет 7 см вод. ст.; К точке появления хрящевых колец давление в дыхательных путях, как и в предыдущем случае, снижается вдвое (до 9 см вод. ст.), и сумма растягивающих давлений (9 7 = 16 см вод. ст.) становится меньше сдавливающего - дыхательные пути спадаются.В каком виде дыхательные газы переносятся кровью?Этот показатель отражает концентрацию свободных молекул данного газа в газовой смеси или жидкости; в жидкости это соответствует количеству физически растворенного газа. Для газовой смеси парциальное давление можно рассчитать, зная общее давление газовой смеси и фракционное содержание газа: рг = рсм ? Fг, (15) где рг - парциальное давление газа, мм рт. ст.; Fг - фракционное содержание газа, %; рсм - давление смеси, мм рт. ст. Парциальное давление (точнее, разность парциальных давлений) газа служит движущей силой диффузии газа из одной среды в другую (например, из воздуха в кровь). Если газ контактирует с жидкостью, содержащей связывающее этот газ вещество (например, кислород альвеолярного воздуха контактирует с кровью, содержащей гемоглобин), то газ будет сначала диффундировать в жидкость по градиенту парциального давления, то есть растворяться физически (рис. количество химически связанного газа будет зависеть от парциального давления (физически растворенного газа), сродства связывающего вещества к газу и количества связывающего вещества.Как отмечалось в начале главы, внешнее дыхание включает легочную вентиляцию и легочную диффузию, то есть газообмен в легких. Главная цель внешнего дыхания - обеспечить постоянство парциальных давлений дыхательных газов в артериальной крови. Таким образом, парциальные давления газов в артериальной крови примерно равны парциальным давлениям газов в альвеолярном воздухе (примерно, а не точно - в частности потому, что к оттекающей от легких артериальной крови примешивается некоторое количество венозной крови). По мере газообмена кислород выходит из альвеолярного воздуха в кровь; в альвеолярном воздухе его парциальное давление снижается, в крови - повышается, и в конечном счете в обеих средах достигает некоего промежуточного значения - 100 мм рт. ст.
План
Содержание
1. Физиология дыхания
1.1 Общие принципы
1.2 Легочная вентиляция
1.3 Биомеханика дыхания
1.4 Аэродинамика дыхания
1.5 Транспорт газов кровью
1.6 Внешнее дыхание
1.7 Регуляция дыхания
2. Физиология обмена веществ и энергии
2.1 Субстратное обеспечение энергетического обмена