Функции и етапи на дишането
Функции на дихателната система
1. газообмен между клетките на тялото и околната среда
2.изолиране на летливи съединения
От гледна точка на физиката, обменът на газ се осъществява с помощта наконвекция(преместване на молекули на големи разстояния с поток от въздух и кръв) идифузия(преместване на газове по градиента на парциалното налягане на къси разстояния).
Етапи (етапи) на дишането
1. Газообмен между външната среда и алвеоларния въздух (конвекция)
2. Газообмен между алвеоларен въздух и кръв (дифузия)
3. Пренос на газове по кръвен път през малкия и големия кръг на кръвообращението (конвекция)
4. Газообмен в тъканите (дифузия)
5. Клетъчно дишане (изучава биохимия)
Обменът на газ в белите дробове се осъществява поради ритмични дихателни движения, вдъхновение (вдишване) и издишване (издишване). Продължителността на фазите на вдишване и издишване варира при различни натоварвания на тялото, така че е въведена концепцията за модел на дишане.
Респираторен модел е комбинация от обемни и времеви параметри, които характеризират структурата на дихателния цикъл и белодробната вентилация като цяло.
1. Броят на дихателните цикли за 1 минута. Скорост на дишане.
2. Продължителността на един дихателен цикъл.
3. Продължителността на фазите на вдишване и издишване.
4. Дихателен обем или дълбочина на дишане.
5. Белодробна вентилация (минутен обем на дишане)
-нормопнеяили нормопноично дишане (12-16 дихателни цикъла в минута);
-тахипнея(бързо, но плитко дишане, повече от 20 цикъла в минута);
–брадипнея(бавно, дълбоко дишане, по-малко от 8 вдишвания в минута
Работна хиперпнея може да се наблюдава при мускулно натоварване.
необходимотоза тялото, интензивността на алвеоларната вентилация може да се осигури с различни модели на дишане, честота и дълбочина.
Колкото по-голям е дихателният обем, толкова по-голямо усилие е необходимо за преодоляване на еластичния откат на белите дробове, т.е. с такова дишане голямо натоварване пада върху инспираторните мускули. От друга страна, при често повърхностно дишане се увеличава натоварването на дихателните мускули поради съпротивлението на въздушния поток в дихателните пътища.
При физиологичен задух може да има често повърхностно дишане, такъв модел на дишане се появява при повишена температура на въздуха и хипертермия. Обменът на газ в този случай се извършва само в мъртвото пространство, поради което обменът на кислород и въглероден диоксид в алвеолите е намален.
В допълнение към тях се разграничават понятията хиперпнея и хипервентилация на белите дробове, в първия случай обменът на газ в алвеолите е нормален, във втория CO2 се „отмива“ от алвеолите ивъзниква хипокапния от кръвтаПо време на хиповентилацияхиперкапния, излишък на въглероден диоксид в кръвта или алвеоларен газ
Липсата на кислород се означава катохипоксия, липсата на кръвоснабдяване в тъканите -исхемия.
Дихателните движения се осигуряват от работата на дихателните мускули.
Изпълнителните (ефекторни) образувания на дихателната система при хората са инспираторни и експираторни мускули. Със свиването на инспираторните мускули обемът на гръдния кош се увеличава поради повдигането на ребрата и сплескването на диафрагмата. Основните инспиратори са външните междуребрени мускули и диафрагмата. При вдишване междуребрените мускули издърпват подлежащите ребра нагоре, диафрагмата се спуска надолу. При дълбоко вдишване стерноклеидомастоидният и трапецовидният мускул допълнително се включват в акта.
Основни експиратори -вътрешни междуребрени мускули, спомагателни - коремни мускули. Те допринасят за спускането на ребрата, а също така допринасят за пасивното изместване на диафрагмата по време на издишване.
Раклата е запечатана. От вътрешната страна е облицована с париеталната плевра. Между белодробната тъкан (покрита от висцералната плевра) и париеталната плевра има плеврална кухина, пълна с плеврална течност.
Клетките на париеталната плевра филтрират до 300 ml плеврална течност на час.
Белодробната тъкан е еластична и се стреми да заема възможно най-малко обем. Следователно, разтягането на белите дробове се дължи на разрушаващото се налягане на атмосферата, атмосферното налягане притиска белите дробове към париеталната плевра. Нарушаването на стягането на гръдния кош се наричапневмоторакс.
По този начин периодичните екскурзии на гръдния кош "издърпват" дихателната част от въздуха в трахеята и по-нататък в белите дробове, при условие на отрицателно налягане в плевралната кухина.
Дихателните пътища включват назофаринкса, трахеята, бронхите, 23 поколения от които изграждат бронхиалното дърво.
Проводимата зонас общ обем 130-180 ml се състои от първите 16 поколения на бронхите, това е анатомично мъртво пространство, наречено така, защото тук не се извършва обмен на газ с кръвта.
Преходна зона, 17-19 клонове на бронхите, може да съдържа алвеоларни проходи.
Дихателната зонана бронхиалното дърво включва 20-23-то разклонение на бронхите. Бронхите образуват алвеоларните бронхиоли и алвеолите.
Функционалната единица на белите дробове са лобулите. Най-малките бронхиоли влизат в лобулата и тук се разделят на 12-18 крайни бронхиоли, те образуват алвеоларни бронхиоли и ацини, състоящи се от алвеоли. Броят на алвеолите при човека варира от 300 до 700 милиона. Общповърхността достига 100-130 кв. метра. Алвеолите са плътно преплетени с капиляри, където венозната кръв навлиза от белодробните артерии, а наситената с кислород кръв след това се отстранява от белодробната циркулация през белодробните вени към лявото предсърдие.
Характеристиките на нормалното белодробно кръвообращение са, че има ниско съдово съпротивление и е в състояние да натрупа целия минутен обем кръвен поток, създаден от дясната камера на сърцето. Налягането в белодробната артерия във фазата на систола е 20-30 mm Hg. Обемът на кръвта в белите дробове може да бъде до 28% от цялата циркулираща в тялото. Само благодарение на капацитивните свойства на белодробните съдове могат да приемат целия кръвен поток, който се увеличава по време на тренировка, без промени в налягането.
Алвеоларният епител (респираторен) на повърхността е покрит със специално вещество от фосфолипопротеинова природа, произведено в него -сърфактонт. Сърфактантният филм намалява повърхностното напрежение на алвеоларната стена, което предотвратява слепването на алвеолите. Повърхностно активното вещество се произвежда постоянно от вид епителни клетки, наречени гранулирани пневмоноцити, под контрола на вагусовите нерви.