Размещено на http://www.allbest.ru/

Словарь терминов по разделу «Физиология дыхания»

Альвеолярная вентиляция - часть объема вдыхаемого воздуха, которая достигает альвеол легкого за единицу времени (1 мин) и вступает в газообмен с кровью.

Альвеолярный воздух - смесь газов, остающихся в легком после обычного выдоха и участвующих в газообмене с кровью.

Альвеолярное давление - давление внутри легочных альвеол.

Альвеолярное мертвое пространство - та часть альвеол легких, в которых не происходит газообмена.

Альвеолярный воздух - воздух, заполняющий альвеолы и участвующий в газообмене с кровью; содержит: О₂ 14,2-14,6%, СО₂ 5,5-5,7%, N₂ около 80%.

Анатомическое мертвое пространство - воздухопроводящая зона легкого, которая не участвует в газообмене.

Артерио-венозная разница по кислороду - разность содержания кислорода в артериальной и венозной крови.

Ателектаз - спадение (слипание) альвеол легкого или его части.

Апнейзис - остановка дыхания на вдохе.

Апноэ - временная остановка дыхательных движений.

Асфиксия - остро протекающее удушье, обусловленное нарушением газообмена между организмом и внешней средой, сопровождающееся накоплением углекислого газа и недостатком кислорода.

Аэрогематический барьер (альвеолярно-капиллярная мембрана) - структурное тканевое образование на пути обмена газов между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, через которое осуществляется диффузия газов.

Внешнее дыхание - обмен О₂ и СО₂ между внешней средой и альвеолами.

Бронхоспазм - сокращение мышц бронхов и бронхиол, вызывающее сужение просвета и увеличение сопротивления дыхательных путей потоку воздуха.

Внутриплевральное давление - давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры.

Выдыхаемый воздух - смесь, состоящая из воздуха мертвого пространства и воздуха альвеолярного; содержит: О₂ 16,3%, СО₂ около 4% и N₂ 79,7%.

Газовая эмболия - закупорка кровеносного сосуда пузырьком газа.

Газообмен - процесс обмена газов между организмом и окружающей его средой, заключающийся в потреблении организмом кислорода и выделении в окружающую среду углекислого газа, паров воды и других газообразных продуктов.

Гаспинг - терминальный тип дыхания, характеризуется появлением отдельных глубоких вдохов.

Гиперкапния - состояние организма, характеризующееся повышением парциального давления углекислого газа в крови.

Гипероксия - состояние организма, характеризующееся повышенным содержанием кислорода в тканях организма вследствие увеличения его содержания во вдыхаемом воздухе, легких и крови.

Гиперпноэ - увеличение легочной вентиляции, адекватное повышению газообмена в организме.

Гиповентиляция - снижение легочной деятельности, неадекватное уровню газообмена.

Гипокапния - состояние организма, характеризующееся пониженным парциальным давлением углекислого газа в крови.

Гипоксемия - снижение парциального давления кислорода в крови.

Гипоксия (кислородная недостаточность, кислородное голодание) - патологический процесс, возникающий при недостаточном снабжении тканей организма кислородом или нарушении его утилизации.

Глубина дыхания - объем воздуха, поступающего в легкие при одном вдохе.

Диспноэ - затрудненное, мучительное дыхание, сопровождающееся субъективным чувством необходимости глубокого дыхания.

Диссоциация оксигемоглобина - распад оксигемоглобина на кислород и гемоглобин.

Диффузионная способность - показатель, отражающий объем газа, который проходит через аэрогематический барьер.

Диффузионная теория газообмена - теория, объясняющая обмен газов между воздухом и кровью в легком разностью парциальных давлений газов.

Должная жизненная емкость легких (ДЖЕЛ) - установленная статистически норма жизненной емкости легких для человека данного пола, возраста, роста и веса.

Дыхание - физиологическая функция, обеспечивающая газообмен (О₂ и СО₂) между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями.

Дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, который выдыхает человек во время спокойного выдоха после спокойного вдоха.

Дыхательный центр - совокупность нейронов продолговатого мозга, способных генерировать дыхательный ритм.

Дыхательный ритм - генерация дыхательным центром вдоха и его прекращение.

Дыхание Биота - периодическое дыхание, характеризующееся внезапно проявляющимися и также внезапно прекращающимися дыхательными движениями постоянной амплитуды.

Дыхание Куссмауля - терминальный тип дыхания, характеризующийся шумным угашенным дыханием без субъективных ощущений удушья.

Дыхание Чейна-Стокса - периодическое дыхание, характеризующееся постепенным ростом и снижением величены дыхательного объема, после чего следует пауза.

Емкость вдоха (Е_вд.) - сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - объем воздуха, который человек выдыхает при максимальном выдохе после максимального вдоха.

Индекс Тиффно (ИТ) - отношение объема форсированного выдоха за первую секунду к ЖЕЛ, выраженное в процентах.

Инспираторный центр - совокупность нейронов дыхательного центра, ритмическое возбуждение которых вызывает вдох.

Карбаминовая связь - одна из форм соединения белков (в том числе гемоглобина) с СО₂.

Карбоангидраза - находящийся в эритроцитах фермент, который в зависимости от концентрации углекислого газа ускоряет либо реакцию гидратации углекислого газа, либо реакцию дегидратации угольной кислоты.

Кислородная емкость крови - максимальное количество кислорода (в мл), которое может содержаться в 100 мл крови при полном переходе гемоглобина в оксигемоглобин.

Клеточное (син.: тканевое) дыхание - происходящий в клетках процесс потребления кислорода, высвобождения энергии и образования углекислого газа.

Коэффициент утилизации кислорода - количество кислорода, которое артериальная кровь отдает тканям. Выражается в процентах от общего содержания кислорода в артериальной крови. Равен артерио-венозной разнице по кислороду, деленной на концентрацию его в артериальной крови и умноженной на 100.

Кривая диссоциации оксигемоглобина - кривая, отражающая зависимость степени оксигенации гемоглобина от парциального давления (напряжения) кислорода.

Легочная вентиляция - объем воздуха, поступающий в легкие за единицу времени.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) - объем воздуха, который проходит через легкие за 1 мин при максимальных по частоте и глубине дыхательных движениях.

Мертвое (син.: вредное) пространство - часть объема воздухоносных путей (полости рта, носа, трахеи, бронхов и т.д.); заполняющий его воздух не участвует в процессе дыхания.

Минутный объем дыхания (МОД) - количество воздуха, которое проходит через легкие за 1 мин.

Напряжение газов - понятие, аналогичное понятию «парциальное давление», применяется в случае, если газы растворены в жидкости.

Недостаточность внешнего дыхания - несоответствие функциональных возможностей аппарата внешнего дыхания метаболическим потребностям организма по доставке кислорода и выделению углекислого газа.

Неэластическое сопротивление дыханию - аэродинамическое сопротивление движению воздуха в воздухоносных путях и сопротивление, создаваемое органами грудной и брюшной полости, за счет сил трения и деформации.

Общая емкость легких (ОЕЛ) - объем воздуха в легких по окончании максимального вдоха.

Одышка - нарушение частоты глубины и ритма дыхания, сопровождающаяся неприятными ощущениями в виде стеснения в груди и нехватки воздуха.

Оксигенация - процесс присоединения кислорода к молекуле гемоглобина.

Остаточный объем (ОО) - объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха.

Парциальное давление - давление, приходящееся на долю данного газа в смеси газов.

Пневмотаксический центр - совокупность нейронов верхней части варолиева моста, осуществляющих взаимодействие расположенных ниже инспираторного и экспираторного центров.

Пневмоторакс - проникновение воздуха в плевральную полость в результате нарушения ее герметичности (повреждения париетального или висцерального листков плевры).

Резервный объем вдоха (РО_вд.) - максимальный объем воздуха, который человек способен вдохнуть после спокойного вдоха.

Резервный объем выдоха (РО_выд.) - максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть после спокойного выдоха.

Рефлекс Геринга-Брейера - рефлекс с механорецепторов в стенке альвеол. Тормозит вдох и стимулирует выдох, участвуя, таким образом, в саморегуляции дыхания.

Саморегуляция дыхания - регуляция, обеспечивающая чередование вдоха и выдоха. Осуществляется через рефлекс Геринга-Брейера и взаимодействием инспираторного, пневмотаксического и экспираторного центров.

Спирография - регистрация легочных объемов при помощи специальных приборов.

Степень оксигенации (син.: степень насыщения крови кислородом) - отношение содержания кислорода в исследуемой крови к ее кислородной емкости.

Сурфактант - фосфолипидный слой, покрывающий внутреннюю поверхность альвеол, препятствующий их спадению при выдохе и регулирующий поверхностное натяжение пленки жидкости, выстилающей альвеолы, при вдохе.

Тканевое (син.: клеточное) дыхание - происходящий в клетках процесс потребления кислорода, высвобождения энергии и образования углекислого газа.

Транспульмональное давление - разница между альвеолярным и внутриплевральным давлениями.

Трансдиафрагмальное давление - разница между альвеолярным и внутриплевральным давлениями в области контакта легкого с диафрагмой.

Эйпноэ - нормальное дыхание.

Экспираторный центр - совокупность находящихся в продолговатом мозге нейронов, возбуждение которых вызывает прекращение вдоха и начало выдоха.

Эластическая тяга легких - сила, препятствующая растяжению легких, обусловлена эластическими свойствами легочной ткани и наличием на внутренней поверхности альвеол пленки сурфактанта.

Эластическое сопротивление дыханию - сила, препятствующая растяжению грудной клетки и легких, складывается из эластической тяги легких и сопротивления, обусловленного упругостью грудной клетки.

Внешнее дыхание. Методы исследования внешнего дыхания у человека. Газообмен в легких. Транспорт газов кровью

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию:

Дыхание. Стадии дыхания. Внешнее дыхание.

Механизм вдоха и выдоха. Дыхательные мышцы (инспираторные и экспираторные), их значение.

Альвеолярное и внутриплевральное давления. Их значения и изменения во время вдоха и выдоха.

Респираторное сопротивление: эластическое и неэластическое. Факторы, влияющие на величину сопротивления.

Методы исследования внешнего дыхания.

Показатели внешнего дыхания. Легочные объемы (дыхательный объем, остаточный объем, резервные объемы вдоха и выдоха) и легочные емкости (жизненная емкость легких, функциональная остаточная емкость, общая емкость легких).

Показатели вентиляции легких (частота дыхания, минутный объем дыхания, минутная альвеолярная вентиляция, коэффициент вентиляции альвеол, анатомическое мертвое пространство).

Типы нарушений легочной вентиляции. Показатели, их характеризующие.

Газовый состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха.

Диффузия газов в легких, факторы ее определяющие.

Вентиляционно-перфузионные отношения в различных частях легких, альвеолярное и функциональное мертвые пространства.

Транспорт кислорода кровью. Напряжение кислорода в артериальной и венозной крови. Формы транспорта кислорода кровью.

Кислородная емкость крови. Коэффициент утилизации кислорода.

Кривая диссоциации оксигемоглобина; факторы, ее определяющие.

Гипербарическая оксигенация.

Транспорт углекислого газа кровью, формы транспорта.

Обмен газов в тканях.

Рассмотреть задачи к разделу и ответить на вопросы, маркированные аббревиатурой Д.

Основная литература по изучаемой теме:

1. Лекции.

2. Физиология человека. Учебник / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. М.: Медицина, 1997. Т.2. С. 401-422.

3. Физиология человека / Под ред. Н.А. Агаджаняна. М.: Медицинская книга, Н. Новгород: Издательство НГМА, 2001. C. 271-278, 284-292.

4. Коробков А.В., Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна. М.: Высшая школа, 1987. С. 77-88.

Дополнительная литература

1. Гайтон А.К. Медицинская физиология. Учебник / Пер. с англ. М.: Логосфера, 2008. С. 525-536, 547-570.

2. Физиология человека. Учебник / Под ред. Р. Шмидта, Г. Тевса / Пер. с англ. М.: Мир, 2005. Т. 2. С. 567-594, 605-616.

3. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология. Учебник. М.: Издательство «Медицинское информационное агенство», 2009. С. 229-250.

Самостоятельная работа «Механизмы вентиляции легких»

Дыхание - это физиологический процесс, обеспечивающий

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Стадии дыхания:

1. Внешнее дыхание - ______________________________________

а) _______________________________________________________

б) __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

3. ___________________________________________________________

4. __________________________________________________________

Вдох (лат.: inspiratio) - увеличение объемов грудной клетки и легких) обеспечивают инспираторные мышцы.

Основные инспираторные мышцы: _______________________________

Вспомогательные инспираторные мышцы: ________________________

Выдох (лат.: expiratio) - уменьшение объемов грудной клетки и легких)

а) пассивный выдох обеспечивается ______________________________

б) активный выдох обеспечивают экспираторные мышцы: ________________________________________________________________

Во время вдоха объемы грудной клетки и легких _______________, давление в альвеолах становится __________ атмосферного и, следовательно, воздух поступает в легкие до тех пор, пока давление в альвеолах не достигает _____________________.

Во время выдоха объемы грудной клетки и легких ________________, давление в альвеолах ________________ и, следовательно, воздух выходит из легких до выравнивания давления в альвеолах с ________________________.

Укажите давление воздуха в разные фазы дыхательного цикла, мм рт. ст.:

	Во время вдоха	Во время выдоха
Альвеолярное давление (внутри легочных альвеол)
Внутриплевральное давление (в плевральной полости)

Эластическое сопротивление (эластическая тяга легких) - сила, направленная на _____ _____________________ объема легких. Она обеспечивает ___________________________ давление в плевральной полости. В создании эластической тяги легких участвуют эластические элементы легочной ткани и сила поверхностного натяжения слоя жидкости, покрывающей изнутри альвеолы. Она направлена на _________________________ объема альвеол и ____________________ растяжимости легких. Спадению альвеол препятствует вещество __________________, которое __________________________ поверхностное натяжение воды, ______________________________ растяжимость легких, препятствует ____________ ____________ жидкости на внутреннюю поверхность альвеол.

Сурфактант образуется _________________________________.

Неэластическое сопротивление создается за счет:

1.________________________________________________________

2.___________________________________________________________

Величина аэродинамического сопротивления зависит от:

1.__________________________________________________________

2.__________________________________________________________

3.____________________________________________________________

Самостоятельная работа «Показатели внешнего дыхания»

Статические легочные объемы

Измеряют после завершения дыхательных движений без лимитирования их скорости:

1. Дыхательный объем (ДО) -__________________________

2. Резервный объем вдоха (РО_вд) -____________________________

3. Резервный объем выдоха (РО_выд) -_______________________

4. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - ___________________

5. Остаточный объем (ОО) -__________________________________

6. Емкость вдоха (Е_вд) ______________________________________

7. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) -____________

8. Общая емкость легких (ОЕЛ) -_______________________________

Статические легочные объемы снижаются при ____________________________________________________________________________________________________________________________________

Схема легочных объемов и емкостей

Рис. 1. Легочные объемы и емкости

Динамические легочные объемы

Измеряют при выполнении дыхательных движений с ограничением времени их выполнения.

1. МОД (минутный объем дыхания) - это объем, который ______________________________

МОД = ДО х ЧД,

в покое МОД = ____________________________________ л/мин

2. МАВ (минутная альвеолярная вентиляция) - это__________________________________________________________________________________________________________________________________

МАВ = (ДО - V_{анатомического мертвого пространства}) х ЧД

Анатомическое мертвое пространство - объем воздуха в трахее и бронхах, который не участвует в газообмене. У взрослого человека объем анатомического мертвого пространства равен: масса тела (в кг) х 2 мл (~150 мл)

МАВ = ________________________________________ л/мин

Минутная альвеолярная вентиляция характеризует _________________________________________________________________

Диффузия газов в легких

Рис. 2. Диффузия газов в легких



Газообменная функция легких

Рис. 3. Влияние региональной неравномерности вентиляции и перфузии на газообменную функцию легких.



Расчет парциальных давлений газов в альвеолярном воздухе

• В альвеолярном воздухе 47 мм рт. ст. давления воздуха приходится на пары Н₂О, значит давление «сухого» воздуха = 760 - 47 = 713 мм рт. ст. Альвеолярный воздух обогащен СО₂, значит кислорода в нем не 21%, а 14%, тогда парциальное давление кислорода составит в нем 14% от 713 = 100 мм рт. ст.

• В венозной крови легочных капилляров напряжение кислорода = 40 мм рт. ст.

• Градиент давлений, обеспечивающий диффузию кислорода, равен 100 - 40 = 60 мм рт.ст.

Самостоятельная работа

«Газообмен в легких. Транспорт газов кровью»

Транспорт газов О₂ и СО₂ через аэрогематический барьер происходит путем _________________________________________________________

Запишите величины парциального давления и напряжения О₂ и СО₂ в артериальной и венозной крови, в альвеолах легких, мм рт. ст.:

Газы	Венозная кровь	Альвеолярная смесь	Артериальная кровь
О2
СО2

Объем диффузии газов через аэрогематический барьер зависит от следующих факторов:

1. ________________________________________________________

2. ________________________________________________________

3. _______________________________________________________

4. ______________________________________________________

Для газообмена в легких оптимальным является соотношение альвеолярной вентиляции и кровотока: АВ/МОК = 0,8 - 1.

Транспорт кислорода кровью

Транспорт О₂ кровью осуществляется в двух формах:

1. ___________________________________________

2. ___________________________________________

Нb + О₂ НbО₂

_________________ ___________________

Назовите соединения гемоглобина и впишите их возле символов. Над стрелками впишите «ткани», «легкие», в соответствии с направлением реакции.

Интенсивность диссоциации HbO₂ зависит от факторов:

_____________________________________________________

_______________________________________________________

_____________________________________________________

______________________________________________________

Следовательно, в работающих органах скорость диссоциации HbО₂ _________, чем в покоящихся.

Транспорт О₂ кровью зависит от кислородной емкости крови (КЕК). Рассчитать КЕК можно, зная что 1 г Hb связывает _______ мл О₂, и определив фактическое содержание Hb в крови испытуемого.

В норме КЕК = ________ мл/л, а вся кровь, содержащая 700-800 г Hb, может связать примерно ________О₂.

Коэффициент утилизации кислорода (КУК) - это количество О₂, которое получают ткани, в % от общего содержания его в артериальной крови. КУК вычисляют путем определения разности содержания О₂ в артериальной и венозной крови.

Напряжение О₂ в артериальной крови - __________________ мм рт. ст.

Напряжение О₂ в венозной крови - ______________________ мм рт. ст.

КУК = 100% х (P_О2 арт - P_О2 вен )/P_О2 арт =

Транспорт углекислого газа кровью

Транспорт СО₂ кровью осуществляется в трех формах:

СО₂ растворенный в плазме __________________%.

СО₂ в виде гидрокарбонатов __________________%.

В виде карбгемоглобина эритроцитов __________%.

В эритроцитах содержится фермент _____________________________, который ускоряет реакцию:

Фермент ___________________________?

СO₂ + H₂O - Н₂СО₃ - H⁺ + НСО₃-

Р_{О2 а} (мм рт. ст.)



Рис. 4. Кривая диссоциации оксигемоглобина и ее отклонения, вызванные изменениями рН, концентрации 2,3-ДФГ (2,3-Дифосфоглицерат), напряжения СО₂ в артериальной крови и температуры

Задания для самостоятельной работы студентов на практическом занятии

Лабораторная работа № 1

Спирометрия

Цель работы: ознакомиться с методикой измерения легочных объемов, сравнить полученные результаты с должными величинами.

Ход работы: испытуемый через мундштук сухого спирометра совершает выдох определенной глубины в зависимости от поставленной задачи. Вращение крыльчатки сухого спирометра под действием воздушной струи передается стрелке. По положению стрелки на шкале определяют объем выдыхаемого воздуха в литрах.

Результаты

Легочные объемы	Способ определения	Результат
ЖЕЛ (л)	Максимальный равномерный выдох в спирометр после максимального вдоха из атмосферы	V1 = V2 = Vмакс = V3 =
ДО (л)	5 спокойных выдохов в спирометр; полученный объем разделить на 5	V = ДО =
РОвыдоха (л)	Максимальный выдох в спирометр сразу после спокойного выдоха в атмосферу	РОвыдоха =
РОвдоха (л)	ЖЕЛ - (ДО + РОвыдоха)	РОвдоха =
ДЖЕЛ (л)	~ рост (м) х 2,5	ДЖЕЛ =
% отклонения ЖЕЛ от ДЖЕЛ

Вывод (отметить соответствие полученных результатов должным величинам):

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Для оценки функции внешнего дыхания используются следующие показатели:

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - объем воздуха, который человек может выдохнуть в результате максимального спокойного выдоха, выполняемого после максимального спокойного вдоха.

Форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) - объем воздуха, который человек может выдохнуть в результате максимального интенсивного выдоха, выполненного после максимального вдоха. Величина ФЖЕЛ в абсолютных цифрах при правильно выполненном маневре всегда меньше величины ЖЕЛ, т.к. при форсированном выдохе увеличивается скорость воздушного потока по сравнению со спокойным выдохом, что ведет к некоторому увеличению бронхиального сопротивления и более раннему наступлению экспираторного стеноза (спадение бронхов на выдохе). Проба с форсированным выдохом позволяет оценить состояние бронхиальной проходимости. Кривая ФЖЕЛ представляет собой интегральное выражение основных механических свойств легких, бронхиального сопротивления и растяжимости легких. Кривая ФЖЕЛ позволяет рассчитать ряд показателей:

- Объем форсированного выдоха в первую секунду (ОФВ 1) - характеризует состояние аппарата вентиляции в целом. На его величину влияют изменение механических свойств легких, состояние дыхательных мышц, сопротивление верхних дыхательных путей.

- Индекс Тиффну (ОФВ 1/ФЖЕЛ). В норме индекс Тиффно составляет 70-80%. Снижение индекса ниже 65% свидетельствует об обструктивной патологии.

- Мгновенные объемные скорости при выдохе 25, 50 и 75% ФЖЕЛ (МОС-25, МОС-50, МОС-75) - позволяют оценить состояние различных генераций бронхов и выявить уровень нарушений.

МОС-25 - мгновенная объемная скорость при выдохе 25% ФЖЕЛ. Уменьшение этого показателя свидетельствует о нарушениях, локализованных в крупных бронхах.

МОС-50 - мгновенная объемная скорость при выдохе 50% ФЖЕЛ. Уменьшение этого показателя свидетельствует о нарушениях, локализованных в средних бронхах.

МОС-75 - мгновенная объемная скорость при выдохе 75% ФЖЕЛ. Уменьшение МОС-75 при нормальных ОФВ-1 и МОС-50 свидетельствует о наличии изменений в области мелких бронхов (диаметром меньше 2 мм).

Длительность выдоха (Т_выдоха).

Максимальная вентиляция легких (МВЛ).

Частота и глубина дыхания при максимальной вентиляции легких (ЧД, ДО).

Минутный объем дыхания (МОД).

Частота и глубина дыхания (ЧД, ДО).

Лабораторная работа № 2

Спирография. Диагностика функций внешнего дыхания

Цель работы: изучить показатели внешнего дыхания и оценить состояние бронхолегочного аппарата.

Ход работы: диагностика функций внешнего дыхания проводится с помощью прессотахоспирографа. Прибор позволяет проводить измерения и регистрацию объемных и скоростных показателей внешнего дыхания при проведении следующих функциональных дыхательных тестов:

ЖЕЛ;

форсированная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ);

максимальная вентиляция легких (МВЛ);

минутный объем дыхания (МОД).

Проведение пробы «Жизненная емкость легких»

В зависимости от методики измерения ЖЕЛ различают ЖЕЛ на вдохе и ЖЕЛ на выдохе.

Определение ЖЕЛ на вдохе

После звукового сигнала испытуемый помещает загубник между губами и зубами и спокойно дышит в трубку, в течение 3-4 дыхательных циклов; после этого совершает максимально глубокий выдох, а затем максимально глубокий вдох.

Определение объема форсированного выдоха

После звукового сигнала испытуемый помещает загубник между губами и зубами и спокойно дышит в трубку, в течение 4-5 дыхательных циклов, затем делает максимальный вдох, на короткое время задерживает дыхание и после этого совершает как можно более глубокий и быстрый выдох.

По спирограмме можно определить объем воздуха, выдохнутый за первую секунду (ОФВ-1).

Индекс Тиффну (ИТ) - это отношение объема форсированного выдоха за первую секунду к форсированной ЖЕЛ, выраженное в процентах: ОФВ-1/ФЖЕЛ (%).

Проведение пробы «Максимальная вентиляция легких»

После звукового сигнала и начала движения спирограммы испытуемый помещает загубник между губами и зубами и дышит максимально глубоко и часто, в течение 10-15 с. Дыхание должно быть равномерным, без значительных колебаний по объему и частоте.

Анализ спирограммы

Границы нормы и градации отклонения от нормы основных показателей. Оценка вентиляционной функции легких

Показатели	Норма	Условная норма	Нарушения
			умеренные	значительные	резкие
ЖЕЛ, % к должной ОФВ-1, % к должной ОФВ-1/ФЖЕЛ, % МВЛ, % к должной	> 90 > 85 > 75 > 85	90 - 85 85 - 75 74 - 60 85 - 75	84 - 70 74 - 55 59 - 50 74 - 55	69 - 50 54 - 35 49 - 40 54 - 35	< 50 < 35 < 40 < 35

Результаты

Параметры	Фактическое	Должное	Процент от должного	Оценка
ЖЕЛвд, л
ФЖЕЛ, л
ОФВ 1, л
ОФВ 1/ФЖЕЛ
МОС-25, л/c
МОС-50, л/с
МОС-75, л/с
МВЛ, л
Частота дыхания (спокойного), мин-1
ДО, л
МОД, л/мин

Вывод: Сделайте заключение о предполагаемом характере нарушения внешнего дыхания __________________________________________ __________________________________________________________________

Лабораторная работа № 3

Расчет показателей внешнего дыхания по выданной спирограмме

Цель работы: изучить методику расчета показателей внешнего дыхания по спирограмме.

Ход работы: Ниже приведена спирограмма женщины (возраст 25 лет, рост 170 см, масса тела 75 кг). Рассчитайте следующие показатели:

Дыхательный объем (ДО) _________________________________

Резервный объем вдоха (РО_вдоха) ________________________________

Резервный объем выдоха (РО_выдоха) ___________________________

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ):

- должная _______________________________________________

- фактическая ______________________________________________

Индекс Тиффну (ИТ) __________________________________________

Минутный объем дыхания (МОД) ________________________________

Минутная альвеолярная вентиляция легких (МАВ) _________________

Максимальную вентиляцию легких (МВЛ) ________________________

Спирограмма:

Выводы: Дайте оценку показателям внешнего дыхания:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Подпись преподавателя: ______________________

Дата _______________

Регуляция внешнего дыхания

Вопросы для самостоятельной подготовки к занятию

Дыхательный центр, определение, основные структуры.

Продолговатый мозг, его роль в регуляции дыхания. Виды дыхательных нейронов. Локализация инспираторных и экспираторных нейронов.

Пневмотаксический и апнейстический центры, их роль в регуляции дыхания.

Роль гипоталамуса и коры больших полушарий в регуляции дыхания.

Центральные и периферические хеморецепторы, их роль в регуляции дыхания.

Механорецепторы легких и проприорецепторы скелетных мышц, их роль в регуляции дыхания.

Значение рецепторов верхних дыхательных путей, ирритантные рецепторы.

Защитные дыхательные рефлексы. Рефлекс Геринга-Брейера.

Особенности дыхания при физической нагрузке.

Особенности дыхания в условиях пониженного атмосферного давления.

Особенности дыхания в условиях повышенного атмосферного давления.

Патологические типы дыхания, причины возникновения.

Искусственное дыхание. Способы искусственного дыхания.

Механизм первого вдоха новорожденного.

Рассмотреть задачи к разделу и ответить на вопросы, отмеченные буквой Д.

Основная литература по изучаемой теме

1. Лекции

2. Физиология человека. Учебник / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. М.: Медицина, 1997. Т.2. С. 401-422.

3. Физиология человека / Под ред. Н.А. Агаджаняна. М.: Медицинская книга, Н. Новгород: Издательство НГМА, 2001. С. 279-284, 292-293.

4. Коробков А.В., Чеснокова С.А. Атлас по нормальной физиологии / Под ред. Н.А. Агаджаняна. М.: Высшая школа, 1987. С. 89-98.

Дополнительная литература:

1. Гайтон А.К. Медицинская физиология. Учебник / Пер. с англ. М.: Логосфера, 2008. С. 572-582.

2. Физиология человека / Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. / Пер. с англ. М.: Мир, 2005. Т.2. С. 594-603.

3. Агаджанян Н.А., Смирнов В.М. Нормальная физиология. Учебник. М.: Издательство «Медицинское информационное агенство», 2009. С. 250-259.

Главная задача системы дыхания состоит в поддержании нормальных уровней Р_О2 и Р_СО2 в артериальной крови.

Основная цель регуляции дыхания - приспособление внешнего дыхания к метаболическим потребностям организма в постоянно меняющихся условиях жизнедеятельности

Дыхательный центр

Рис. 5. Структуры, входящие в состав дыхательного центра

Самостоятельная работа «Структура дыхательного центра»

Дыхательный центр - это _______________________________

Он выполняет функции:

1. __________________________________________________________

2. __________________________________________________________

дыхание легкое газ воздух нейрон

Локализация и функции дыхательных нейронов:

Отдел мозга	Название нейронов	Функция нейронов	Последствия разрушения этих нейронов
Продолговатый мозг	1) 2)
Мост	1) 2)
Спинной мозг: C1 - C2 C3 - C5 T4 - T10 T10 - L3	1) 2) 3) 4)

Типы вентиляции легких

Вид вентиляции	Характеристика
Нормовентиляция	Нормальная вентиляция, при которой парциальное давление СО2 в альвеолах поддерживается на уровне около 40 мм рт.ст. (5,3 кПа)
Гипервентиляция	Усиленная вентиляция, превышающая метаболические потребности организма (РаСО2 < 40 мм рт.ст.)
Гиповентиляция	Пониженная вентиляция относительно метаболических потребностей организма (РаСО2 > 40 мм рт.ст.)
Повышенная вентиляция	Любое увеличение альвеолярной вентиляции по сравнению с уровнем покоя (например, при мышечной работе) независимо от парциального давления газа в альвеолах
Эупноэ	Нормальная вентиляция в покое, сопровождающаяся субъективным чувством комфорта
Гиперпноэ	Увеличение глубины дыхания независимо от того, повышена ли при этом частота дыхательных движений
Тахипноэ	Увеличение частоты дыхания
Брадипноэ	Снижение частоты дыхания
Апноэ	Остановка дыхания; обусловлена главным образом отсутствием физиологической стимуляции дыхательного центра (уменьшение напряжения СО2 в артериальной крови)
Диспноэ (одышка)	Неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания или затрудненности дыхания
Ортопноэ	Выраженная одышка, связанная с застоем крови в легочных капиллярах в результате недостаточности левого сердца. В горизонтальном положении это состояние усугубляется, поэтому таким больным легче сидеть, чем лежать
Асфиксия	Остановка или угнетение дыхания, связанная главным образом с параличом дыхательных центров. Газообмен при этом резко нарушен (наблюдаются гипоксия и гиперкапния)

Типы дыхания

Тип дыхания	Кривая дыхания	Причина
Нормальное дыхание
Дыхание Чейн-Стокса		Гипоксия во сне. Нарушение функции почек (уремия)
Дыхание Биота		Непосредственное поражение дыхательного центра. Повреждение мозга, повышение внутричерепного давления
Дыхание Куссмауля		Нереспираторный (метаболический ацидоз). Сахарный диабет

Рис. 6. Рефлекторная регуляция дыхания

Самостоятельная работа «Рефлекторная регуляция дыхания»

Рефлекс	Рецепторы, раздражитель	Характер рефлекторного ответа
Защитный рефлекс со слизистой оболочки носа
Рефлекс с рецепторов гортани и трахеи - кашлевой
Рефлекс Геринга- Брейера
Рефлексы с проприорецепторов дыхательной системы
Рефлекс с хеморецепторов сосудистого русла
Рефлексы с центральных хеморецепторов
Гиперпноэ при физической нагрузке

Напряжение О₂ и СО₂ в крови зависит от:

параметров внешнего дыхания;

проницаемости аэрогематического барьера;

количества и качества гемоглобина крови;

уровня окислительных процессов в тканях (покой или активность).

Уменьшение P_О2 и увеличение P_CО2 воздействуют на _______________________ рецепторы и _______________________________ дыхательный центр и увеличивают параметры внешнего дыхания (или инициируют вдох после задержки дыхания).

Функциональная проба с задержкой дыхания позволяет оценить эффективность дыхания и дыхательной функции крови.

Задания для самостоятельной работы студентов на практическом занятии

Лабораторная работа № 4

Функциональная проба с задержкой дыхания

Цель работы: Оценить дыхательную функцию организма:

а) в покое;

б) после стандартной физической нагрузки.

Ход работы: 1. Сделать глубокий вдох. С помощью секундомера определить время максимальной задержки дыхания.

2. После отдыха определить максимальное время задержки дыхания, сделав предварительно спокойный выдох.

3. Выполнить 20 приседаний за 30 с, после чего сразу повторить пробу с задержкой дыхания после глубокого вдоха.

У здорового взрослого человека время задержки дыхания не менее: на вдохе - 50-60 с, на выдохе - 30-40 с.

Полученные результаты занести в таблицу

	Состояние организма	Длительность произвольной задержки дыхания (измерения)
		1-е	2-е	3-е	Среднее
1.	После глубокого вдоха
2.	После спокойного выдоха
3.	После 20 приседаний и глубокого вдоха

Выводы: 1. Произвольная задержка дыхания прекращается вследствие: __________________________________________________ __________________________________________________________________.

2. После физической нагрузки продолжительность задержки дыхания _______________________________________________________, так как ______________________________________________________________ __________________________________________________________________.

3. Гиперпноэ после задержки дыхания вызвано ______________________________________________________________ _________________________________________________________________.

Лабораторная работа № 5

Изменение внешнего дыхания после физической нагрузки

Цель работы: изучить влияние физической нагрузки на параметры внешнего дыхания.

Ход работы: Исследование проводится в виде демонстрационной работы на диагностическом комплексе « Валента». У испытуемого регистрируют параметры внешнего дыхания (ДО, ЧД, МОД) в покое и при выполнении физической нагрузки. После звукового сигнала испытуемый помещает загубник между губами и зубами и спокойно дышит в трубку в течение 1 мин. Регистрация параметров внешнего дыхания выполняется в покое и после стандартной физической нагрузки (20 приседаний за 30 с).

Полученные результаты занести в таблицу:

№ п/п	Условия регистрации дыхания	Частота дыхания (мин-1)	ДО (л)	МОД (л/мин)
1	покой
2	после мышечной работы

Выводы: сделать заключение о том, как меняется характер дыхания после выполнения физической нагрузки. Каков механизм наблюдаемых реакций? _____________________________________________________ __________________________________________________________________

Подпись преподавателя:____________________

Тестовые задания по теме «Физиология дыхания»

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ!!!

К уменьшению сопротивления дыхательных путей приводят следующие факторы:

- возбуждение симпатического отдела вегетативной нервной системы;

- возбуждение парасимпатического отдела вегетативной нервной системы;

- увеличение остаточного объема легких;

- уменьшение остаточного объема легких.

Парциальное давление углекислого газа в выдыхаемом воздухе:

- больше парциального давления углекислого газа в альвеолах;

- меньше парциального давления углекислого газа в альвеолах;

- равно парциальному давлению углекислого газа в альвеолах;

- меньше напряжения углекислого газа в венозной крови.

Минутная альвеолярная вентиляция равна:

- разности между дыхательным объемом и вентиляцией мертвого пространства;

- разности между минутным объемом дыхания и вентиляцией мертвого пространства;

- минутному объему дыхания;

- разности между жизненной емкостью легких и вентиляцией мертвого пространства.

Между вентиляцией альвеол и парциальным давлением углекислого газа в альвеолах существует следующее соотношение:

- увеличение вентиляции альвеол приводит к уменьшению парциального давления углекислого газа в альвеолах;

- увеличение вентиляции альвеол приводит к увеличению парциального давления углекислого газа в альвеолах;

- уменьшение вентиляции альвеол приводит к увеличению парциального давления углекислого газа в альвеолах;

- уменьшение вентиляции альвеол приводит к уменьшению парциального давления углекислого газа в альвеолах.

Соотношение вентиляция/перфузия в различных отделах здорового легкого определяются преимущественно:

- нервным контролем за распределением кровотока;

- нервным контролем вентиляции различных отделов легких;

- силами гравитации;

- влиянием углекислого газа на гладкую мускулатуру бронхов.

Напряжение кислорода в верхушках легких выше, потому что в этой части легких:

- низкая скорость метаболизма;

- перфузия преобладает над вентиляцией;

- вентиляционно-перфузионное соотношение максимально;

- практически не наблюдается газообмена.

Объем воздуха в легких в конце спокойного выдоха называется:

- резервный объем выдоха;

- остаточный объем;

- функциональная остаточная емкость;

- жизненная емкость.

Максимальный объем воздуха, который может быть выдохнут после максимального вдоха называется:

- остаточный объем;

- резервный объем выдоха;

- функциональная остаточная емкость;

- жизненная емкость легких.

Объем газовой смеси, остающийся в легких после максимального выдоха, называется:

- общая емкость легких

- остаточный объем

- функциональная остаточная емкость

- жизненная емкость легких

При сокращении инспираторных мышц объем грудной полости:

- увеличивается

- уменьшается

- не изменяется

К экспираторным мышцам относятся:

- наружные межреберные и межхрящевые;

- внутренние межреберные;

- мышцы брюшной стенки (косые, поперечная и прямая);

- большая и малая грудные;

- диафрагма.

Функциональная остаточная емкость равна сумме объемов:

- дыхательного, резервного вдоха и резервного выдоха;

- дыхательного, резервного вдоха и остаточного;

- резервного выдоха и остаточного.

С помощью спирометра можно измерить:

- жизненную емкость легких;

- функциональную остаточную емкость;

- дыхательный объем;

- остаточный объем;

- резервный объем выдоха.

При выдохе максимальным является давление:

- внутриальвеолярное;

- внутриплевральное;

- транспульмональное.

Дыхательный объем в норме составляет (мл):

- 450-500;

- 1000-1500;

- 3000-4500.

При открытом пневмотораксе в конце выдоха:

- в легких находится остаточный объем воздуха;

- давление в альвеолах выше атмосферного;

- давление в плевральной полости равно атмосферному;

- давление в плевральной полости ниже атмосферного.

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ!!!

К инспираторным мышцам относятся:

- наружные межреберные и межхрящевые;

- внутренние межреберные;

- мышцы брюшной стенки (косые, поперечная и прямая);

- лестничные;

- большая и малая грудные;

- диафрагма.

Жизненная емкость легких является суммой:

- дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха;

- дыхательного объема и функциональной остаточной емкости;

- дыхательного объема, резервного объема вдоха и остаточного объема;

- дыхательного объема, резервного объема выдоха и остаточного объема.

Газовая смесь в альвеолах по сравнению с выдыхаемым воздухом, содержит:

- больше углекислого газа;

- меньше углекислого газа;

- меньше кислорода;

- больше кислорода.

Давление в плевральной щели в конце выдоха составляет по сравнению с атмосферным (мм рт. ст.):

- (- 3);

- (- 6);

- (0);

- (3).

Давление в альвеолах в конце спокойного вдоха составляет по сравнению с атмосферным (мм рт. ст.):

- (- 6);

- (0);

- (- 3);

- (3).

При спокойном выдохе внутриальвеолярное давление по сравнению с внутриплевральным:

- выше;

- ниже;

- равно.

При спокойном вдохе внутриальвеолярное давление по сравнению с внутриплевральным:

- выше;

- ниже;

- равно.

При форсированном выдохе внутриальвеолярное давление по сравнению с внутриплевральным:

- выше;

- ниже;

- равно.

Остаточный объем у здорового человека составляет (мл):

- 450-500;

- 1000-1500;

- 3000-4500.

Давление в альвеолах в процессе выдоха:

- равно атмосферному;

- меньше атмосферного;

- выше атмосферного;

- составляет (- 3 мм рт. ст.).

Сурфактант вырабатывается:

- альвеолярными макрофагами;

- бокаловидными клетками;

- пневмоцитами I типа;

- пневмоцитами II типа.

Давление в плевральной щели в конце спокойного вдоха составляет по сравнению с атмосферным (мм рт. ст.):

- (- 3);

- (- 6);

- (0);

- (3).

Давление в плевральной щели при открытом пневмотораксе составляет по сравнению с атмосферным (мм рт. ст.):

- (- 3);

- (- 6);

- (0);

- (3).

Альвеолярное давление на высоте спокойного вдоха составляет по сравнению с атмосферным (мм рт.ст.):

- (- 6);

- (- 1);

- (0);

- (- 3).

Альвеолярное давление на высоте спокойного выдоха составляет по сравнению с атмосферным (мм рт.ст.):

- (- 6);

- (- 1);

- (0);

- (- 3).

При сокращении экспираторных мышц объем грудной полости:

- увеличивается;

- уменьшается;

- не изменяется.

К инспираторным относятся следующие мышцы:

- диафрагма, лестничные, трапециевидная, внутренние межреберные;

- лестничные, большие грудные, наружные межреберные;

- мышцы передней брюшной стенки, диафрагма, лестничные;

- малые грудные, зубчатые, внутренние межреберные.

Эластическая тяга легких:

- создается гладкомышечными клетками стенок альвеол;

- увеличивается после перерезки блуждающих нервов;

- поддерживает отрицательное давление в плевральной полости;

- снижается при снижении тонуса бронхиальных мышц.

Сопротивление движению воздуха в дыхательных путях уменьшается при:

- стимуляции веточек блуждающего нерва, идущих к легким;

- стимуляции симпатических нервов, идущих к легким;

- увеличении сил, способствующих спадению легких;

- уменьшении объема легких.

ВЫБЕРИТЕ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ!!!

Какие из приведенных факторов могут уменьшить жизненную емкость легких:

- нарушение перфузии верхних долей легких;

- уменьшение остаточного объема;

- нарушение функции инспираторных мышц;

- нарушение функции экспираторных мышц.

Транспульмональное давление в легких:

- всегда отрицательно;

- равно разности между атмосферным и внутриплевральным давлениями;

- равно разности между альвеолярным и внутриплевральным давлениями;

- определяется активностью нейронов апнейстического центра.

Во время вдоха внутриплевральное давление:

- увеличивается;

- уменьшается;

- становится равным альвеолярному;

- становится равным атмосферному.

Давление в альвеолах равно атмосферному:

- в конце выдоха;

- во время вдоха;

- во время выдоха.

При дефиците сурфактанта наблюдаются следующие изменения в легких:

- увеличение растяжимости легких;

- уменьшается сумма сил, стремящихся привести легкие к спадению;

- увеличивается сумма сил, стремящихся привести легкие к спадению;

- увеличивается альвеолярно-капиллярный градиент парциального давления кислорода.

Наибольшее сопротивление для воздушного потока во время дыхания через рот развивается в:

- носоглотке;

- трахее и больших бронхах;

- бронхах среднего калибра;

- бронхиолах диаметром менее 2 мм;

- альвеолах.

Сопротивление движению воздуха в дыхательных путях диаметром менее 2 мм является:

- высоким, потому что мал диаметр каждой трубки;

- высоким, потому что в этой части дыхательных путей высокая скорость движения воздуха;

- низким, по причине преобразования ламинарного потока воздуха в турбулентный;

- низким, по причине очень большой суммарной площади поперечного сечения этих дыхательных путей.

Основным фактором, определяющим сопротивление дыхательных путей, является:

- длина дыхательных путей;

- радиус дыхательных путей;

- плотность газа;

- вязкость газа.

Объем форсированного выдоха за первую секунду в норме составляет:

- 70-80% ЖЕЛ;

- сумму резервного объема вдоха и дыхательного объема;

- 25-28% ОЕЛ.

К увеличению сопротивления дыхательных путей приводят следующие факторы:

- увеличение объема легких;

- возбуждение парасимпатического отдела вегетативной нервной системы;

- увеличение остаточного объема легких;

- хронический бронхит;

- астма.

Индекс Тиффно представляет собой:

- отношение объема форсированного выдоха за первую секунду к ФЖЕЛ;

- отношение объема форсированного выдоха за первую секунду к ФОЕ;

- сумму резервного объема выдоха и остаточного объема;

- показатель максимальной вентиляции легких.

Индекс Тиффно служит объективным показателем:

- проходимости дыхательных путей;

- диффузионной способности легких;

- подвижности легких и грудной клетки.

Жизненная емкость легких служит объективным показателем:

- проходимости дыхательных путей;

- диффузионной способности легких;

- подвижности легких и грудной клетки.

При гиповентиляции парциальные давления газов в альвеолярной смеси изменяются следующим образом:

- парциальное давление кислорода снижается;

- парциальное давление кислорода повышается;

- парциальное давление углекислого газа снижается;

- парциальное давление углекислого газа увеличивается.

Содержание газов в альвеолярной газовой смеси зависит от:

- потребления кислорода в процессе метаболизма;

- выделения углекислого газа в процессе метаболизма;

- величины альвеолярной вентиляции;

- величины ЖЕЛ.

Содержание газов в альвеолярной смеси в норме составляет (%):

- кислорода - 14;

- углекислого газа - 5,6;

- кислорода - 16,8;

- углекислого газа - 4,2.

Парциальное давление газов в альвеолярной смеси в среднем составляет (мм рт. ст.):

- кислорода - 100;

- углекислого газа - 40;