Pereți

Valoarea compoziției gazelor alveolare ale aerului. Respirația internă și transportul gazelor. Vedeți ce este „aerul alveolar” în alte dicționare

Aerul atmosferic, pe care o persoană îl inhalează în aer liber (sau în încăperi bine ventilate), conține 20,94% oxigen, 0,03% dioxid de carbon, 79,03% azot. În spațiile închise pline de oameni, procentul de dioxid de carbon din aer poate fi puțin mai mare.

Aer expirat conține în medie 16,3% oxigen, 4% dioxid de carbon, 79,7% azot (aceste cifre se bazează pe aer uscat, adică minus vapori de apă, care este întotdeauna saturat în aerul expirat).

Compoziția aerului expirat foarte volubil; depinde de intensitatea metabolismului organismului și de volumul ventilației pulmonare. Merită să faceți mai multe mișcări de respirație profundă sau, dimpotrivă, să vă țineți respirația, astfel încât compoziția aerului expirat să se modifice.

Azotul nu participă la schimbul de gaze, dar procentul de azot din aerul vizibil este cu câteva zecimi de procent mai mare decât în aerul inhalat. Faptul este că volumul de aer expirat este puțin mai mic decât volumul de aer inspirat și, prin urmare, aceeași cantitate de azot, distribuită într-un volum mai mic, dă un procent mai mare. Volumul mai mic de aer expirat în comparație cu volumul de aer inhalat se explică prin faptul că se eliberează puțin mai puțin dioxid de carbon decât este absorbit oxigenul (o parte din oxigenul absorbit este folosit în organism pentru a circula compușii care sunt excretați din organism în urină și transpirație).

Aerul alveolar diferă de respirația expirată printr-un procent mai mare de non-acid și un procent mai mic de oxigen. În medie, compoziția aerului alveolar este următoarea: oxigen 14,2-14,0%, dioxid de carbon 5,5-5,7%, azot aproximativ 80%.

Definiție compoziția aerului alveolar important pentru înțelegerea mecanismului schimbului de gaze în plămâni. Holden a propus o metodă simplă pentru determinarea compoziției aerului alveolar. După o inhalare normală, subiectul expiră cât mai profund posibil printr-un tub de 1-1,2 m lungime și 25 mm în diametru. Primele porțiuni de aer expirat care ies prin tub conțin aer din spațiul dăunător; ultimele portiuni ramase in tub contin aer alveolar. Pentru analiză, aerul este preluat în recipientul de gaz din partea tubului care este cea mai apropiată de gură.

Compoziția aerului alveolar diferă oarecum în funcție de faptul dacă proba de aer este prelevată pentru analiză la înălțimea inhalării sau expirării. Dacă expirați rapid, scurt și incomplet la sfârșitul unei inhalări normale, proba de aer va reflecta compoziția aerului alveolar după ce plămânii au fost umpluți cu aer respirator, adică în timpul inhalării. Dacă expirați profund după o expirație normală, proba va reflecta compoziția aerului alveolar în timpul expirației. Este clar că în primul caz procentul de dioxid de carbon va fi puțin mai mic, iar procentul de oxigen va fi puțin mai mare decât în al doilea. Acest lucru se poate observa din rezultatele experimentelor lui Holden, care a descoperit că procentul de dioxid de carbon din aerul alveolar la sfârșitul inspirației este în medie de 5,54, iar la sfârșitul expirației - 5,72.

Astfel, există o diferență relativ mică în conținutul de dioxid de carbon din aerul alveolar în timpul inhalării și expirării: doar 0,2-0,3%. Acest lucru se explică în mare măsură prin faptul că în timpul respirației normale, așa cum sa menționat mai sus, doar 1/7 din volumul de aer din alveolele pulmonare este reînnoit. Constanța relativă a compoziției aerului alveolar are o mare importanță fiziologică, așa cum se va clarifica mai jos.

Ventilatie pulmonara este volumul de aer inhalat pe unitatea de timp (de obicei se folosește volumul pe minut al respirației).

Astfel, ventilația este produsul dintre volumul curent și frecvența ciclurilor respiratorii. Cu toate acestea, nu tot aerul ventilat participă la schimbul de gaze pulmonare, ci doar acea parte a acestuia care ajunge la alveole.

Faptul este că aproximativ 1/3 din volumul curent în repaus cade pe ventilația așa-numitului spațiu mort, umplut cu aer, care nu este direct implicat în schimbul de gaze și se mișcă doar în lumenul căilor respiratorii în timpul inhalării și expirării (Fig. 10.17). Prin urmare, ventilația spațiilor alveolare este ventilatie alveolara - reprezintă ventilația pulmonară minus ventilația spațiului mort. Este ventilația alveolară cea care asigură schimbul de gaze în plămâni.

cantitate aer, care rămâne în plămâni după ce se numește expirație maximă volumul rezidual, a lui valoarea este de aproximativ 1200 ml.

Capacitate reziduala functionala(FRC) - volumul de aer din plămâni și tractul respirator după o expirație liniștită.

Capacitate reziduala functionala include rezidual volum și volum de rezervă expiratorie (FRC - = RV + ERV); poate fi considerată și ca diferență între total capacitate plămânii.

ritmul respirator al omului
De obicei, o persoană ia aproximativ 16 respirații pe minut, primind 8 litri de aer. În funcție de faptul că o persoană este adormită sau trează, într-o stare de relativă odihnă sau activitate fizica, el experimentează o schimbare în frecvența și profunzimea respirației. În timpul somnului, rata de respirație este de 12 respirații pe minut; cu o muncă crescută a mușchilor, aceasta crește de două sau mai multe ori.
Cu o creștere maximă voluntară a respirației, frecvența inhalărilor și expirațiilor poate crește la 50-60 pe minut, volumul de aer consumat - până la 2 litri pe respirație, respectiv, pe minut - până la 100-200 litri.

Spirometria (spirografia) este o metodă accesibilă și foarte informativă pentru diagnosticarea bolilor respiratorii.

Aceasta metoda vă permite să evaluați starea funcțională a plămânilor și a bronhiilor, în special capacitatea vitală a plămânilor, permeabilitatea căilor respiratorii, identificarea obstrucției (spasm bronșic) și severitatea modificărilor patologice.

Cu spirometria computerizată puteți:

· identifica cu exactitate bronhospasmul ascuns - principalul simptom al bolilor pulmonare - astmul bronșic și bronșita obstructivă cronică

Efectuați un diagnostic diferențial precis între aceste boli

Evaluați severitatea bolii

· selectați tacticile optime de tratament și determinați eficacitatea terapiei în timp

Indicații pentru spirografie:

· tuse prelungită și prelungită fără motiv (timp de 3-4 săptămâni sau mai mult, adesea după infecție virală respiratorie acută și bronșită acută)

dificultăți de respirație, o senzație de „înfundare” în piept

· Respirația „wheezing” și „wheezing” apare în principal la expirare

Există o senzație de dificultate în expirare și inspirație

5. Spațiul „mort”, volumul și semnificația sa fiziologică. Distribuția volumului curent între spațiul „mort” și alveolele pulmonare. Gradul de reînnoire a aerului alveolar. Dependența ventilației alveolare de adâncimea și frecvența respirației.

Spațiu mort- parte a căilor respiratorii în care gazul nu participă la schimb.

Volum mort spaţiu este de aproximativ 150 ml.

6. Compoziția aerului inspirat, expirat și alveolar. Constanța relativă a compoziției gazului aerului alveolar, cauzele sale. Schimbul de gaze în plămâni, factori care contribuie la schimbul de gaze (suprafața de contact, gradientul de tensiune al gazelor respiratorii, capacitatea de difuzie a plămânilor). Importanța relației dintre ventilația alveolară și fluxul sanguin în capilarele pulmonare (perfuzia capilară). Spațiu „mort” funcțional.

În timpul respirației liniștite, o persoană inspiră și expiră aproximativ 500 ml de aer. Acest volum de aer se numește volum mare. După o inhalare calmă, o persoană poate inhala în continuare o anumită cantitate de aer cât mai mult posibil - aceasta este volumul de rezervă inspiratorie, este egal cu 2500-3000 ml. După o expirație calmă, puteți expira în continuare cât mai mult aer posibil - asta volumul de rezervă expiratorie, este egal cu 1300-1500 ml.

Aerul inhalat conține 20,93% oxigen și 0,03% dioxid de carbon, aerul expirat conține 16% oxigen, 4,5% dioxid de carbon, iar aerul alveolar conține 14% oxigen și 5,5% dioxid de carbon. Aerul expirat conține mai puțin dioxid de carbon decât aerul alveolar. Acest lucru se datorează faptului că aerul din spațiu mort cu un conținut scăzut de dioxid de carbon este amestecat cu aerul expirat și concentrația acestuia scade.

Când expirați, aerul alveolar se amestecă cu aerul din spațiu mort, a cărui compoziție corespunde aerului atmosferic. Prin urmare, aerul expirat conține 16% oxigen, 4,5% dioxid de carbon și 79,4% azot. Gazele respiratorii sunt schimbate în plămâni prin membrana alveolocapilară. Aceasta este zona de contact dintre epiteliul alveolar și endoteliul capilar. Trecerea gazelor prin membrană are loc conform legilor difuziei. Viteza de difuzie este direct proporțională cu diferența de presiune parțială a gazelor. Conform legii lui Dalton, presiunea parțială a fiecărui gaz din amestecul lor este direct proporțională cu conținutul său din acesta.

Folosind metoda Bohr, se determină volumul acelor părți ale plămânilor în care CO 2 nu este îndepărtat din sânge, deoarece acest indicator este legat de activitatea organului, se numește spațiu mort funcțional (fiziologic). La persoanele sănătoase, aceste volume sunt aproape aceleași. Cu toate acestea, la pacienții cu leziuni pulmonare, al doilea indicator îl poate depăși semnificativ pe primul datorită fluxului sanguin neuniform și ventilației în diferite părți ale plămânilor.

7. Transportul oxigenului prin sânge. Curba de disociere a oxihemoglobinei, analiza acesteia. Factori care influențează disocierea oxihemoglobinei în țesuturi. Valoarea tensiunii dioxidului de carbon (efectul Bohr). Conținutul și tensiunea oxigenului în sângele arterial și venos. Capacitatea de oxigen a sângelui și coeficientul de utilizare a oxigenului în repaus și stres.

Transportul oxigenului prin sânge

Oxigenul este transportat în sânge în două forme. Cea mai mare parte este legată de hemoglobină (Figura 2b), dar există și o proporție foarte mică de oxigen dizolvat în plasmă. Fiecare gram de hemoglobină, atunci când este complet saturat, poate transporta 1,31 ml de oxigen. Astfel, fiecare litru de sânge cu o concentrație de hemoglobină de 15 g/dl (150 g/l - trans.) poate transporta aproximativ 200 ml de oxigen la saturație completă (PO 2 >100 mm Hg). În acest caz, PO 2 doar 3 ml de oxigen se vor dizolva în fiecare litru de plasmă.

Dacă PaO 2 este semnificativ crescută (când se respiră oxigen 100%), o cantitate mică de oxigen se va dizolva în plasmă (0,003 ml O 2 /100 ml sânge / mm Hg PO 2), dar hemoglobina cu saturație > 95% nu este capabilă. să continue să se lege cu oxigenul . Atunci când se analizează caracterul adecvat al livrării de oxigen către țesuturi, trebuie să se țină cont de trei factori: concentrația hemoglobinei, debitul cardiac și oxigenarea.

Este prezentată o curbă normală de disociere a oxihemoglobinei. În punctul său inițial, când PaO2, hemoglobina nu conține oxigen și SaO2 este, de asemenea, zero. Pe măsură ce Pa02 crește, hemoglobina începe să devină rapid saturată cu oxigen, transformându-se în oxihemoglobină: o creștere mică a tensiunii de oxigen este suficientă pentru o creștere semnificativă a conținutului de HbO2. La 40 mm Hg. Artă. conținutul de HbO2 ajunge deja la 75%. Apoi panta curbei devine din ce în ce mai plată. În această secțiune a curbei, hemoglobina este mai puțin dispusă să accepte oxigen, iar pentru a satura restul de 25% de Hb este necesară creșterea Pa02 de la 40 la 150 mm Hg. Artă. Cu toate acestea, în condiții naturale, hemoglobina din sângele arterial nu este niciodată complet saturată cu oxigen, deoarece atunci când se respiră aer atmosferic, Pa02 nu depășește 100 mm Hg. Artă.

8. Transportul dioxidului de carbon în sânge. Procese care au loc în capilarele țesuturilor și plămânilor. Semnificația anhidrazei carbonice. Factori care cresc capacitatea sângelui de a lega dioxidul de carbon (efect Haldane). Conținutul și tensiunea de dioxid de carbon în sângele venos și arterial.

Transportul dioxidului de carbon prin sânge. Majoritatea dioxidului de carbon este transportat în sânge într-o stare legată chimic. Din cele 60% în volum de dioxid de carbon, doar 3% în volum sunt dizolvate în plasma sanguină. Procesele de legare și eliberare a dioxidului de carbon sunt complexe și diverse. Un rol major în legarea dioxidului de carbon revine proteinelor din sânge, în special hemoglobinei. În consecință, hemoglobina nu numai că transportă oxigen, ci participă și la transportul dioxidului de carbon. O parte semnificativă a acestuia este transportată sub formă de compuși speciali de bicarbonat (săruri de sodiu și potasiu ale acidului carbonic). O parte din dioxidul de carbon este transportat sub formă de H2CO3.

Anhidrazei carbonice

anhidraza carbonică, carbonat hidrolază, o enzimă din clasa liazelor, catalizează reacția de hidratare reversibilă a dioxidului de carbon. Se găsește la animale, oameni, plante, bacterii. Conține un atom de Zn ca cofactor. Mol. m. 28 000-30 000. Regulator al echilibrului acido-bazic în țesuturi și biol. lichide; joacă un rol important în physiol. procesele atunci când este necesar să se lege sau să elibereze rapid CO2, de exemplu. în timpul respirației (K. eritrocitele asigură legarea CO2 în sânge în țesuturi și eliberarea CO2 în plămâni sau branhii), cu acidificarea urinei în rinichi, secreția de suc gastric acid, formarea de bicarbonați în sucul pancreatic, CaCO3 din coji de ouă în oviductele păsărilor etc.

efect Haldane poate fi explicată după cum urmează. Adăugarea de oxigen în plămâni la hemoglobină transformă hemoglobina într-un acid mai puternic, care înlocuiește dioxidul de carbon din sânge în alveole în două moduri: (1) hemoglobina mai acidă are mai puțină tendință de a se lega cu dioxidul de carbon și de a forma carbaminohemoglobina, drept urmare, cea mai mare parte a ceea ce este acolo este expulzat din sânge în forme carbaminice de dioxid de carbon; (2) creșterea acidității hemoglobinei duce la eliberarea de ioni de hidrogen în exces, care se leagă de ionii de bicarbonat, formând acid carbonic; acesta din urmă se disociază, formând apă și dioxid de carbon, apoi dioxidul de carbon trece din sânge în alveole și apoi în atmosferă.

Sângele venos conține 50 - 58% vol. dioxid de carbon, și cea mai mare parte a acestuia conțineaîn plasmă. Voltaj Dioxid de carbon din sânge varterial, intrarea în capilarele tisulare este de 40 mm Hg. Artă.

9. Schimbul de gaze între sânge și țesuturi. Tensiunea oxigenului și a dioxidului de carbon în țesuturi. Factori care favorizează difuzia gazelor (gradient de tensiune, suprafață de schimb, distanță de difuzie).

Transferul de O2 și CO2 între sângele capilarelor sistemice și celulele tisulare se realizează prin difuzie simplă, adică în același mod ca între sângele capilarelor pulmonare și aerul alveolar. Viteza de transfer a gazului printr-un strat de țesătură este direct proporțională cu aria stratului și diferența de presiune parțială a gazului pe ambele părți și invers proporțională cu grosimea stratului.

În timpul schimbului de gaze între țesuturi și sânge, grosimea barierei de difuzie este mai mică de 0,5 µm, dar în mușchii în repaus distanța dintre capilarele deschise este de aproximativ 50 µm.

În timpul muncii, când consumul de oxigen muscular crește, capilare suplimentare se deschid, ceea ce reduce distanța de difuzie și mărește suprafața de difuzie. Deoarece CO2 difuzează prin țesuturi de aproximativ 20 de ori mai repede decât O2, dioxidul de carbon este îndepărtat mult mai ușor decât este furnizat oxigenul.

difuziune coeficienții altora gazele necesare respiratiei sunt: dioxid de carbon gaz-- 20,3; monoxid de carbon -- 0,81; azot --0,53...

10. Centrul respirator, localizarea acestuia. Inspirator și expirator

neuronii. Automaticitatea secțiunii bulbare a centrului respirator. Reciproc

relaţiile dintre departamentele inspirator şi expirator. Rolul pontului și cortexului cerebral.

Se disting următoarele părți ale centrului respirator.
1. Secțiunile superioare, situate deasupra trunchiului cerebral, organizează interacțiunea părților inferioare ale centrului respirator, controlează respirația voluntară și organizează interacțiunea sistemului respirator cu alte sisteme.
2. Centrul pneumotaxic al punții față (centrul sapneustic) organizează interacțiunea altor două structuri

următorul, nivelul inferior.
3. Centrii medulari inspiratori si expiratori (centri de inspiratie si expiratie), in conformitate cu denumirea, prin activitatea ritmica a stimulatorului cardiac, asigura alternarea inspiratiei si expiratiei. Aceasta se întâmplă prin organizarea interacțiunii elementelor de la nivelul inferior (ierarhia structurilor) al centrului respirator. Vezi articolul Grupuri funcționale ale neuronilor respiratori ai trunchiului cerebral.
4. Neuronii motori ai măduvei spinării, ai căror axoni formează nervi mergând către mușchii respiratori. Neuronii motori înșiși nu au capacitatea de a efectua acte integrale de respirație. Respirația este posibilă numai dacă există legături între setul de neuroni motori ai măduvei spinării, cel puțin cu centrii inspirator și expirator al medulei oblongate. Când conexiunile cu părțile situate deasupra medulei oblongate sunt întrerupte, capacitățile adaptative ale respirației se deteriorează. Mai mult, cu cât localizarea tulburării este mai mare, cu atât capacitățile adaptative ale respirației se pierd mai subtile.

Neuronii inspiratori- acele celule nervoase care sunt excitate cu 0,01 - 0,02 s înainte de apariția suspinului activ. În acești neuroni, în timpul unui oftat, frecvența impulsurilor crește, iar apoi impulsul se oprește imediat.

Tipuri de neuroni inspiratori:

Prin capacitatea de a regla activitatea altor neuroni:

inspiratorie- frana - JL;
inspiratorie- facilitarea - JB.

JL, atunci când este excitat, inhibă activitatea neuronilor inspiratori și oprește respirația. JB este opusul.

După timpul de excitare:

din timp- cu câteva sutimi de secundă înainte de oftat;
târziu- în proces de oftat.

Prin conexiuni cu neuronii expiratori:

inspirator-espirator- asigura comunicarea in DC;
neuroni inspiratori- o parte semnificativă a neuronilor formațiunii reticulare
medular oblongata.

Neuronii expiratori- excitația are loc cu câteva sutimi de secunde înainte de a se produce expirația activă.

Tipuri de neuroni:

expirator- devreme și târziu;
expirator- neuroni inspiratori.

Sunt situate în formațiunea reticulară a medulei oblongate: 5% în nucleul dorsal, 50% în nucleul ventral.

Astfel, în medula oblongata există mai mulți neuroni inspiratori decât neuroni expiratori. Când această parte a sistemului nervos central este excitată, are loc inspirația activă. Neuronii inspiratori și expiratori se află într-o relație reciprocă, ceea ce asigură coordonarea inspirației și expirației și înlocuirea lor între ele.

Neuronii inspiratori și expiratori au o capacitate pronunțată de a fi automati. Automatizarea este deținută de complexe de 4 neuroni DC cu prezența obligatorie a neuronilor inhibitori. Automatizarea este susținută de impulsuri de la diverși receptori.

Neuronii inspiratori și expiratori sunt strâns legați cu alți nuclei ai medulei oblongate. De exemplu, atunci când DC este excitat, centrul de deglutiție este inhibat, centrul vasomotor și centrul de reglare a activității cardiace sunt excitate.

Pons(în numele lui Constanzo Varolia), or pod- o parte a creierului, împreună cu cerebelul, face parte din creierul posterior. Aparține trunchiului cerebral, rostral al medulei oblongata (medulei oblognata), caudal al mesei creierului și ventral al cerebelului.

11. Auto-reglarea respirației. Semnificația mecanoreceptorilor pulmonari (reflexul Hering-Breuer).

Reflexele Hering-Breuer, reflexele respiratorii care apar în timpul inhalării și expirației; o verigă esențială în autoreglarea respirației. Descrisă de fiziologii germani E. Hering și J. Breuer în 1868. În timpul inhalării, apare întinderea plămânilor, ceea ce provoacă iritația mecanoreceptorilor (terminații nervoase sensibile la stimularea mecanică) localizați în alveole, precum și în mușchii intercostali și diafragmă. . De la mecanoreceptori, impulsurile nervoase călătoresc de-a lungul nervului vag până la centrul respirator al medulei oblongate și conduc la excitarea neuronilor care provoacă relaxarea musculară și expirația. Cu cât întinderea plămânilor este mai puternică, cu atât mai multe impulsuri intră în centrul respirator, ducând la încetarea inhalării și la apariția expirației. Oprirea acestor impulsuri stimulează din nou inhalarea.

12. Rolul chemoreceptorilor periferici și vasculari în reglarea respirației, influența modificărilor tensiunii de oxigen și dioxid de carbon din sânge (hipoxie, hipercapnie).

chemoreceptori vasculari periferici situat în partea arterială a sistemului circulator.

Chemoreceptorii periferici sunt localizați în corpii carotidieni, localizați în bifurcația arterelor carotide comune, și în corpii aortici, aflați pe suprafețele superioare și inferioare ale arcului aortic. La om, corpurile carotide joacă cel mai important rol. Acestea contin doua sau mai multe tipuri de celule glomerulare care fluoresc intens in timpul tratamentului special datorita continutului de dopamina.

Chemoreceptorii periferici răspund la o scădere a P O2 și a pH-ului și la o creștere a P CO2 în sângele arterial. În comparație cu alte celule din organism, acestea au o capacitate unică de a „simți” modificările P O2 din sângele arterial, începând cu aproximativ 500 mm Hg. Artă.

hipoxie(greaca veche ὑπό - sub, dedesubt și lat. oxigen- oxigen) este o stare de lipsă de oxigen atât a întregului organism, cât și a organelor și țesuturilor individuale, cauzată de diverși factori: ținerea respirației, stări dureroase, conținut scăzut de oxigen în atmosferă. Din cauza hipoxiei, se dezvoltă modificări ireversibile în organele vitale. Cele mai sensibile la deficiența de oxigen sunt sistemul nervos central, mușchiul inimii, țesutul renal și ficatul. Poate provoca o senzație inexplicabilă de euforie, ducând la amețeli și la un tonus muscular scăzut.

Hipercapnie(greaca veche ὑπερ- - excesiv; καπνός - fum) - o afecțiune cauzată de o cantitate în exces de CO 2 în sânge; intoxicație cu dioxid de carbon. Este un caz special de hipoxie.

Hipercapnia poate apărea în următoarele cazuri:

§ Când se utilizează aparate de respirat cu circuit închis (respiratoare) defecte

§ În camere de presiune slab ventilate în care este ținut un grup de persoane.

§ La astuparea butelilor de scuba

§ Când utilizați un compresor cu filtre slabe într-o încăpere înfundată, neaerisite.

13. Reglarea respirației. Influența creierului (centri motori),

sistemul limbic, mecanoreceptorii mușchilor scheletici, factori nespecifici (durere, modificări de temperatură, hormoni etc.).

În funcție de nevoile metabolice sistemul respirator asigură schimbul gazos de O2 și CO2 între mediu și organism.

Activare influență servesc drept bază fiziologică pentru apariția excitării motivaționale creier. … Suprem centru reglarea funcţiilor autonome este Sistemul limbic, numit uneori visceral creier.

Reglementare în aval influența creierului pe muschii scheletici efectuate prin mecanisme segmentare ale coloanei vertebrale creier

DIGESTIE .

1. Funcțiile de bază ale aparatului digestiv. Tipuri de digestie.

AERUL ALVEOLAR - aer care rămâne în alveolele pulmonare după expirarea normală liniștită și servește direct pentru schimbul de gaze cu sângele care pătrunde prin capilarele arterei pulmonare. Volumul, format din aer de rezervă și aer rezidual, este în medie de 2.700-3.000 de litri.

Compoziția aerului alveolar diferă semnificativ de compoziția aerului inhalat și expirat din plămânii umani (Tabelul 8.1).

Dacă volumul curent crește de mai multe ori, de exemplu, în timpul lucrului muscular, ajunge la aproximativ 2500 ml, atunci volumul spațiului mort anatomic nu are practic niciun efect asupra eficienței ventilației alveolare.

Gazele care alcătuiesc aerul atmosferic, alveolar și expirat au o anumită presiune parțială (parțială - parțială), adică presiunea atribuibilă ponderii unui anumit gaz într-un amestec de gaze. Presiunea totală a gazului se datorează mișcării cinetice a moleculelor care acționează pe interfața dintre medii. În plămâni, această suprafață este căile respiratorii și alveolele. Conform legii lui Dalton, presiunea parțială a unui gaz în orice amestec este direct proporțională cu conținutul său volumetric. Aerul alveolar este un amestec de O2, CO2 și N2 în principal. În plus, aerul alveolar conține vapori de apă, care exercită și o anumită presiune parțială, prin urmare, cu o presiune totală a amestecului de gaze de 760,0 mm Hg. presiunea parțială a 02 (Po2) în aerul alveolar este de aproximativ 104,0 mm Hg, CO2 (Pco2) - 40,0 mm Hg. N2(PN2) - 569,0 mmHg. Presiunea parțială a vaporilor de apă la o temperatură de 37 °C este de 47 mmHg.

Este necesar să se țină cont de cel din tabel. 8.1, valorile presiunii parțiale a gazelor corespund presiunii acestora la nivelul mării (P - 760 mm Hg) și aceste valori vor scădea odată cu creșterea altitudinii.

Pentru a menține o anumită compoziție a aerului alveolar, este importantă cantitatea de ventilație alveolară și relația acesteia cu nivelul metabolismului, adică cantitatea de O2 consumată și CO2 eliberat. În orice stare de tranziție (de exemplu, începerea lucrului etc.), este nevoie de timp pentru a se dezvolta compoziție optimă aer alveolar. Raportul optim dintre ventilația alveolară și fluxul sanguin este de importanță primordială.

Compoziția aerului alveolar este măsurată în gură în a doua jumătate a fazei expiratorii cu ajutorul analizoarelor de mare viteză. În practica fiziologică, se folosește un spectrometru de masă, care vă permite să determinați cantitatea oricărui gaz respirator; analizor de CO2 în infraroșu și analizor de O2. Analizoarele înregistrează continuu concentrația de gaze în aerul expirat.

3. Volumele și capacitățile pulmonare. Metode de determinare. Volumul minut al respirației și ventilației pulmonare în repaus și în timpul activitate fizica.

Volumele pulmonare sunt împărțite în statice și dinamice. Volumele pulmonare statice sunt măsurate în timpul mișcărilor respiratorii complete, fără a limita viteza acestora. Volumele pulmonare dinamice sunt măsurate în timpul mișcărilor respiratorii cu o limită de timp pentru implementarea lor.

Volumele pulmonare. Volumul de aer în plămâni și tractul respirator depinde de următorii indicatori: 1) caracteristicile antropometrice individuale ale persoanei și ale sistemului respirator; 2) proprietățile țesutului pulmonar; 3) tensiunea superficială a alveolelor; 4) forţa dezvoltată de muşchii respiratori.

Volumul curent (VT) este volumul de aer pe care o persoană îl inspiră și expiră în timpul unei respirații liniștite. La un adult, DO este de aproximativ 500 ml. Valoarea DO depinde de condițiile de măsurare (repaus, sarcină, poziția corpului). DO este calculată ca valoare medie după măsurarea a aproximativ șase mișcări de respirație liniștite.

Volumul de rezervă inspiratorie (IRV) este volumul maxim de aer pe care un subiect îl poate inspira după o inhalare liniștită. Dimensiunea ROVD-ului este de 1,5-1,8 litri.

Volumul de rezervă expirator (VRE) este volumul maxim de aer pe care o persoană îl poate expira suplimentar de la nivelul expirației liniștite. Valoarea lui ROvyd este mai mică în poziție orizontală decât în poziție verticală și scade odată cu obezitatea. Este egal cu o medie de 1,0-1,4 litri.

Volumul rezidual (VR) este volumul de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă. Volumul rezidual este de 1,0-1,5 litri.

Studiul volumelor pulmonare dinamice este de interes științific și clinic, iar descrierea acestora depășește sfera unui curs normal de fiziologie.

Capacitate pulmonară . Capacitatea vitală a plămânilor (VC) include volumul curent, volumul de rezervă inspirator și volumul de rezervă expirator. La bărbații de vârstă mijlocie, capacitatea vitală variază între 3,5-5,0 litri și mai mult. Pentru femei, valorile mai mici sunt tipice (3,0-4,0 l). În funcție de metodologia de măsurare a capacității vitale, se face distincția între capacitatea vitală inspirațională, când după o expirație completă se face o respirație profundă maximă, și capacitatea vitală expirativă, când după o inspirație completă se realizează o expirație maximă.

Capacitatea inspiratorie (EIC) este egală cu suma volumului curent și a volumului de rezervă inspiratorie. La om, EUD este în medie de 2,0-2,3 litri.

Capacitatea reziduală funcțională (FRC) este volumul de aer din plămâni după o expirație liniștită. FRC este suma volumului de rezervă expirator și volumul rezidual. FRC se măsoară prin diluție de gaz sau diluție de gaz și pletismografie. Valoarea FRC este influențată semnificativ de nivelul de activitate fizică a unei persoane și de poziția corpului: FRC este mai mic într-o poziție orizontală a corpului decât într-o poziție așezată sau în picioare. FRC scade în obezitate datorită scăderii complianței generale a toracelui.

Capacitatea pulmonară totală (TLC) este volumul de aer din plămâni la sfârșitul unei inhalări complete. TEL se calculează în două moduri: TEL - OO + VC sau TEL - FRC + Evd. TLC poate fi măsurat utilizând pletismografie sau diluare gazoasă.

Măsurarea volumelor și capacităților pulmonare este de importanță clinică în studiul funcției pulmonare la indivizi sănătoși și în diagnosticul bolilor pulmonare umane. Măsurarea volumelor și capacităților pulmonare se realizează de obicei folosind spirometrie, pneumotahometrie cu integrarea indicatorilor și pletismografie corporală. Volumele pulmonare statice pot scădea odată cu stări patologice conducând la o expansiune limitată a plămânilor. Acestea includ boli neuromusculare, boli ale toracelui, abdomenului, leziuni pleurale care cresc rigiditatea țesutului pulmonar și boli care determină scăderea numărului de alveole funcționale (atelectazie, rezecție, modificări ale cicatricilor la nivelul plămânilor).

Volumul de respirație pe minut (MRV) este cantitatea totală de aer care trece prin plămâni într-un minut. La oamenii în repaus, MOD este în medie de 8 l*min-1. MRR poate fi calculat prin înmulțirea frecvenței respiratorii pe minut cu volumul curent.

Ventilația maximă a plămânilor este volumul de aer care trece prin plămâni în 1 minut în timpul frecvenței și adâncimii maxime a mișcărilor respiratorii. Ventilația maximă este cauzată în mod arbitrar, apare în timpul lucrului, cu o lipsă de conținut de O2 (hipoxie), precum și cu un exces de conținut de CO2 (hipercapnie) în aerul inhalat.

Cu ventilația voluntară maximă a plămânilor, ritmul respirator poate crește la 50-60 pe minut, iar DO - până la 2-4 litri. În aceste condiții, MOR poate ajunge la 100-200 l*min-1.

Ventilația maximă voluntară este măsurată în timpul respirației forțate, de obicei timp de 15 s. În mod normal, în timpul activității fizice, nivelul de ventilație maximă la o persoană este întotdeauna mai scăzut decât ventilația maximă voluntară.

4.Schimbul de gaze în plămâni. Procentul și presiunea parțială a oxigenului și a dioxidului de carbon din aerul alveolar. Tensiune gazoasă în sângele arterial și venos.

Schimbul de gaze în plămâni.În plămâni, oxigenul din aerul alveolar trece în sânge, iar dioxidul de carbon din sânge intră în plămâni.

Mișcarea gazelor este asigurată prin difuzie. Conform legilor difuziei, gazul se răspândește dintr-un mediu cu presiune parțială mare într-un mediu cu presiune mai mică. Presiunea parțială este partea din presiunea totală care reprezintă fracțiunea unui anumit gaz dintr-un amestec de gaze. Cu cât procentul de gaz din amestec este mai mare, cu atât presiunea parțială a acestuia este mai mare. Pentru gazele dizolvate într-un lichid se folosește termenul „tensiune”, corespunzător termenului „presiune parțială” folosit pentru gazele libere.

În plămâni, schimbul de gaze are loc între aerul conținut în alveole și sânge. Alveolele sunt împletite cu o rețea densă de capilare. Pereții alveolelor și pereții capilarelor sunt foarte subțiri. Pentru schimbul de gaze, condițiile determinante sunt aria suprafeței prin care difuzează gazele și diferențele de presiune parțială (tensiune) a gazelor care difuzează. Plămânii îndeplinesc în mod ideal aceste cerințe: cu o respirație profundă, alveolele se întind și suprafața lor ajunge la 100-150 de metri pătrați. m (suprafața capilarelor din plămâni nu este mai puțin mare), există o diferență suficientă în presiunea parțială a gazelor din aerul alveolar și tensiunea acestor gaze în sângele venos.

Legarea oxigenului de către sânge.În sânge, oxigenul se combină cu hemoglobina, formând un compus instabil - oxihemoglobina, din care 1 g poate lega 1,34 metri cubi. vezi oxigen. Cantitatea de oxihemoglobină formată este direct proporțională cu presiunea parțială a oxigenului. În aerul alveolar, presiunea parțială a oxigenului este de 100-110 mm Hg. Artă. În aceste condiții, 97% din hemoglobina din sânge se leagă de oxigen.

Sub formă de oxihemoglobină, oxigenul este transportat de la plămâni de sânge către țesuturi. Aici, presiunea parțială a oxigenului este scăzută, iar oxihemoglobina se disociază, eliberând oxigen, care asigură alimentarea cu oxigen țesuturilor.

Prezența dioxidului de carbon în aer sau țesuturi reduce capacitatea hemoglobinei de a lega oxigenul.

Legarea dioxidului de carbon în sânge. Dioxidul de carbon este transportat de sânge către compuși chimici bicarbonat de sodiu și bicarbonat de potasiu. O parte din ea este transportată de hemoglobină.

În capilarele tisulare, unde tensiunea de dioxid de carbon este mare, se formează acid carbonic și carboxihemoglobina. În plămâni, anhidraza carbonică, conținută în celulele roșii din sânge, favorizează deshidratarea, ceea ce duce la deplasarea dioxidului de carbon din sânge.

Tensiune gazoasă în sângele arterial și venos. Difuzia gazelor prin membrana alveolară are loc între aerul alveolar și sângele venos și arterial al capilarelor pulmonare.

Compoziția gazelor	Atmosferic	Alveolar	Expirat

Conținutul și presiunea parțială (tensiune) de oxigen și dioxid de carbon în diverse medii

	Oxigen		Dioxid de carbon
		mmHg Artă.		mmHg Artă.
Aer inhalat
Aer expirat
Aerul alveolar
Sânge arterial
Sânge dezoxigenat
Lichid tisular
Citoplasma

După cum putem vedea, compoziția gazoasă a aerului alveolar diferă semnificativ de aerul atmosferic (21% oxigen și 0,03% dioxid de carbon). Aerul alveolar conține 14% oxigen și 5,5% dioxid de carbon. Constanța mediului gazos intern al corpului pe fundalul tranziției oxigenului în sânge și a dioxidului de carbon în aerul alveolar este menținută cu ajutorul ventilației, ceea ce asigură reînnoirea necesară a aerului alveolar atât în timpul lucrului fizic, cât și în timpul lucrului. excitare emoțională, când cantitatea de oxigen utilizată crește de multe ori. Astfel, cu ajutorul respirației externe, se rezolvă o sarcină foarte dificilă: asigurarea constantă a mediului gazos intern și reînnoirea necesară a acestuia pentru a asigura țesuturile organismului cu oxigen în funcție de nevoi.

Difuzia gazelor prin bariera aeropurtată

În organism, schimbul gazos de oxigen și dioxid de carbon, precum și alte produse gazoase, are loc cu ajutorul difuziune.

Difuzia gazelor prin membrana capilară alveolară a plămânilor are loc în două etape. În prima etapă, transferul de difuzie al gazelor are loc de-a lungul unui gradient de concentrație printr-o barieră subțire aer-hematică (grosimea acesteia este de aproximativ 1 µm). În a doua etapă, are loc legarea gazelor în sângele capilarelor pulmonare.

Difuzia gazelor se realizează în conformitate cu gradientul presiunilor parțiale ale gazelor și este descrisă de legea lui Fick:

Qgaz= S DK (P1-P2)/T

Unde Q gaz este volumul de gaz care trece prin țesut pe unitatea de timp, S este aria țesutului, DK este coeficientul de difuzie al gazului, P1-P2 este gradientul de presiune parțial al gazului, T este grosimea barierei tisulare.

Figura 8. Structura barierei aer-sânge

1-surfactant, 2-epiteliu alveolar, 3-spațiu interstițial, 4-endoteliu capilar, 5-plasmă sanguină, 6-eritrocite

După cum se poate observa din formula de mai sus. Difuzia gazului depinde de gradientul de presiune al acestui gaz pe ambele părți ale barierei; prin urmare, ne interesează presiunile parțiale ale oxigenului și dioxidului de carbon în aerul alveolar și tensiunea acestor gaze în sângele venos. Toate aceste cifre sunt prezentate în Tabelul 2. Să observăm doar că în aerul alveolar o parte a presiunii totale (47 mm Hg) se datorează vaporilor de apă, ceea ce înseamnă presiunea aerului „uscat” = 760 – 47 = 713 mm. Hg. Aerul alveolar este îmbogățit cu dioxid de carbon, oxigenul din el nu este de 21, ci de 14%, prin urmare presiunea parțială a oxigenului din el va fi de 14% din 713 = 100 mm Hg. În sângele venos al capilarelor pulmonare, tensiunea oxigenului = 40 mm Hg. Gradientul de presiune care asigură difuzia oxigenului este de 100 – 40 = 60 mmHg.

În ceea ce privește difuzia CO 2 din sângele venos în alveole, chiar și un gradient relativ mic de PCO 2 (6-10 mm Hg) este suficient pentru aceasta, deoarece Solubilitatea dioxidului de carbon este de 20-25 de ori mai mare decât cea a oxigenului. De aceea, după ce sângele venos trece prin capilarele pulmonare, PCO 2 din acesta se dovedește a fi aproape egală cu cea alveolară (aproximativ 40 mmHg).

Pentru oxigen P1-P2 = 60 mm Hg

Pentru dioxid de carbon P1-P2 = 6 mm Hg

Încă o dată, trebuie subliniat că viteza constantă de difuzie atât a oxigenului, cât și a dioxidului de carbon prin bariera aerohematică este determinată de compoziția destul de stabilă a gazului alveolar în timpul inhalării și expirării.

Capilare pulmonare

Funcțiile de schimb de gaze în plămâni și saturația cu oxigen a sângelui sunt efectuate cu participarea vaselor circulației pulmonare. Pereții ramurilor arterei pulmonare sunt mai subțiri decât pereții arterelor de același calibru ale circulației sistemice. Sistemul vascular al plămânilor este foarte flexibil și se poate întinde cu ușurință. Sistemul arterei pulmonare primește un volum relativ mare de sânge (6 litri/min) din ventriculul drept, iar presiunea în artera pulmonară este scăzută - 15-20 mm Hg. Art., deoarece rezistența vasculară este de aproximativ 10 ori mai mică decât în vasele circulației sistemice. Rețeaua capilarelor alveolare nu este comparabilă cu organizarea paturilor capilare ale altor organe. Caracteristicile distinctive ale patului capilar al plămânilor sunt 1) dimensiunea mică a segmentelor capilare, 2) interconectarea lor abundentă, care formează o rețea în buclă, 3) densitatea mare a segmentelor capilare individuale pe unitate de suprafață a suprafeței alveolare. , 4) viteza scăzută a fluxului sanguin. Rețeaua capilară din pereții alveolelor este atât de densă încât unii fiziologi o consideră un strat continuu de sânge în mișcare. Suprafața rețelei capilare este aproape de suprafața alveolelor (80 m2), conține aproximativ 200 ml de sânge. Diametrul capilarelor sanguine alveolare variază între 8,3 și 9,9 µm, iar diametrul eritrocitelor este de 7,4 µm. Astfel, celulele roșii din sânge aderă strâns de pereții capilarelor. Aceste caracteristici ale alimentării cu sânge a plămânilor creează condiții pentru un schimb rapid și eficient de gaze, în urma căruia compoziția gazoasă a aerului alveolar și a sângelui arterial este echilibrată. Mai aruncați o privire la Tabelul 2 și observați că tensiunea arterială de oxigen devine 100 și tensiunea de dioxid de carbon devine 40 mmHg. Artă.

aer care umple alveolele plămânilor și participă direct la schimbul de gaze cu sângele.

Vedeți valoarea Aerul alveolarîn alte dicționare

Aer- atmosfera
spirit
Dicţionar de sinonime

Aer- vezi oftat.
Dicţionarul explicativ al lui Dahl

Aer- aer, plural aer, m. (biserică). Capac pentru bol, folosit. în cultul creştin.
Dicționarul explicativ al lui Ushakov

Aer— Despre temperatură, umiditate.
Umed, fierbinte, ploios, arzător, sufocant, înroșit, înțepător, înțepător, înghețat, geros, încălzit, încălzit, abur, umed (colocvial),......
Dicţionar de epitete

Alveolar Adj.— 1. Corelativ în sens. cu substantiv: alveola asociată cu aceasta. 2. Conținut în alveole (2).
Dicţionar explicativ de Efremova

Aerul atmosferic- - vital
o componentă a mediului natural, care este un amestec natural de gaze atmosferice situat în afara spațiilor rezidențiale, industriale și de altă natură.
Dicționar economic

Dicționar economic

— -
standard care este stabilit pentru fiecare sursă de zgomot, vibrații, impact electromagnetic și alte efecte fizice asupra
aerul atmosferic........
Dicționar economic

— -
standard de impact fizic asupra
aerul atmosferic, care reflectă maximul maxim admisibil
nivelul impactului fizic asupra atmosferei........
Dicționar economic

Aerul atmosferic— — vitală componentă importantă mediul natural, care este un amestec natural de gaze atmosferice situat în afara spațiilor rezidențiale, industriale și de altă natură.
Dicţionar juridic

Impact fizic dăunător asupra aerului atmosferic— - efectele nocive ale zgomotului, vibrațiilor, radiațiilor ionizante, temperaturii și altor factori fizici care modifică temperatura, energia, valurile, radiațiile......
Dicţionar juridic

Alveolar- (alveolaris; lat. gaura alveola, celula) referitoare la alveole (plamani, dinti).
Dicționar medical mare

Aerul alveolar- aer care umple alveolele plămânilor și participă direct la schimbul de gaze cu sângele.
Dicționar medical mare

Marginea alveolară- (margo alveolaris, JNA) vezi Arc alveolar.
Dicționar medical mare

Sacul alveolar- (sacculus alveolaris, PNA, BNA, JNA, LNH) componentă structurală a acinului pulmonar, care este capătul orb al ductului alveolar; pereţii A. m. sunt formaţi din numeroase alveole.
Dicționar medical mare

Creasta alveolară— (processus alveolaris, PNA, BNA, JNA) o creastă osoasă arcuită, care este o continuare a corpului maxilarului superior în jos; pe marginea inferioară a A. o. Există 8 alveole ale dinților.
Dicționar medical mare

Canalul alveolar- (ductus alveolaris, PNA, BNA, JNA) o componentă structurală a acinului pulmonar, care este o continuare a bronhiolei respiratorii și trece în sacii alveolari.
Dicționar medical mare

Standardul maxim permis pentru impactul fizic dăunător asupra aerului atmosferic— - standard care se stabilește pentru fiecare sursă de zgomot, vibrații, impact electromagnetic și alte efecte fizice asupra aerului atmosferic și la care......
Dicţionar juridic

Nivelul maxim permis al impactului fizic asupra aerului atmosferic— - standard pentru impactul fizic asupra aerului atmosferic, care reflectă nivelul maxim admisibil de impact fizic asupra aerului atmosferic,........
Dicţionar juridic

Aer Atmosferic- un amestec de gaze care formează atmosfera Pământului și conține (în procente în volum) azot - 78,09, oxigen - 20,95, gaze inerte - 0,93, dioxid de carbon - 0,03.
Dicționar medical mare

Suprafața aerului- un strat de aer atmosferic situat în imediata apropiere a suprafeței Pământului, caracterizat prin variabilitatea compoziției impurităților de origine naturală......
Dicționar medical mare

Aer— , un amestec de gaze care înconjoară suprafața Pământului. vezi ATMOSFERA.

Aer suplimentar— (învechit) vezi Volumul de rezervă inspiratorie.
Dicționar medical mare

Aer respirat— (învechit) vezi Volum curent.
Dicționar medical mare

Aer comprimat- aer care este conținut sub presiune mult mai mare decât presiunea atmosferică. Acest lucru se realizează prin pomparea aerului în rezervor folosind o pompă sau un COMPRESOR. lat........
Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Diviziune terminală alveolară- (p. t. alveolaris, LNH) K. o dilatată veziculoasă sau în formă de struguri.
Dicționar medical mare

Aer— un amestec de gaze care alcătuiesc atmosfera Pământului: azot (78,09% în volum), oxigen (20,95%), gaze nobile (0,94%), dioxid de carbon (0,03%); greutate totala aprox. 5.2.1015 t. Densitatea 1.2928........
Dicționar enciclopedic mare

Microlitiaza alveolara- (microlitiaza alveolara) - Microlitiaza alveolara pulmonara.
Dicționar medical mare

Microlitiază pulmonară alveolară- (microlitiaza alveolaris pulmonum; sinonim microlitiază alveolară) boală congenitală de etiologie necunoscută, caracterizată prin depunere difuză în ambii plămâni, în special la nivelul lor inferior......
Dicționar medical mare

Conducta alveolar lăptos- (ductulus alveolaris lactifer, LNH; sinonim duct lăptos) un mic canal prin care alveola glandei mamare se deschide în ductul lăptoasă.
Dicționar medical mare