Belégzéskor nyomás a pleurális üregben. Pleurális üreg - szerkezete és funkciói. Mit tartalmaz a vérrendszer

A. I. KIENYA

FIZIOLÓGIA

LÉLEGZŐ

A Fehérorosz Köztársaság Egészségügyi Minisztériuma

Gomel Állami Orvosi Intézet

Humán Élettani Tanszék

A. I. KIENYA

A biológiai tudományok doktora, professzor

FIZIOLÓGIA

LÉLEGZŐ

oktatóanyag

Ellenőrzők:

Ruzanov D. Yu., az orvostudományok kandidátusa, a Gomel állam Phthisiopulmonológiai osztályának vezetője orvosi intézet.

Kienya A.I.

K38 A légzés élettana: Tankönyv - Gomel.-2002.- p.

A kézikönyv a normál fiziológia „A légzés fiziológiája” szekciójában elhangzott előadások anyagán alapul, amelyeket a szerző az Orvostudományi Kar és a Külföldi Szakorvosképző Kar hallgatói számára tartott.

Orvosi és biológiai egyetemek és kapcsolódó szakok hallgatóinak, tanárainak, végzős hallgatóinak.

ELŐSZÓ

Ez a kézikönyv a normál fiziológia „A légzés fiziológiája” részével kapcsolatos előadások összefoglalása, amelyeket a szerző a Gomel Állami Orvosi Intézet hallgatóinak tartott. A kézikönyv anyaga az Orvostudományi Felsőoktatási Kar Orvosi és Profilaktikai Karának Normál Élettani Programja szerint kerül bemutatásra. oktatási intézmények A Fehérorosz Köztársaság Egészségügyi Minisztériuma által 1997. szeptember 3-án jóváhagyott 08-14/5941 sz.

A kézikönyv modern információkat tartalmaz a légzésről, mint a szervezet anyagcsere-folyamatait kiszolgáló rendszerről. A légzés főbb szakaszai, mechanizmusai légzési mozgások(belégzés és kilégzés), a negatív nyomás szerepe a pleurális üregben, a tüdő szellőzése és a tüdő térfogata és kapacitása, anatómiai és funkcionális holttér, ezek élettani jelentősége, gázcsere folyamatok a tüdőben, gázok (O 2 és CO 2) szállítása a vérrel, az O 2 és CO 2 hemoglobinvegyületek képződését és disszociációját befolyásoló tényezők, a vér és a szövetek közötti gázcsere. Figyelembe veszik a légzésszabályozás neurohumorális mechanizmusait, szerkezeti szervezet légzőközpont, a gázösszetétel és a különböző receptorok szerepe a légzés szabályozásában. Leírja a belégzés jellemzőit különböző feltételek. Felvázoljuk az újszülött első lélegzetvételének mechanizmusát és elméleteit. Figyelembe veszik életkori jellemzők lélegző.

A légzőrendszer életkorral összefüggő jellemzőit külön vizsgáljuk.

A kézikönyv végén egy egészséges ember fő vérállandói kerülnek bemutatásra.

Ugyanakkor a szerző tisztában van azzal, hogy ebben a kézikönyvben a kis terjedelműsége miatt nem lehetett részletesen kitérni a légzésélettan minden aspektusára, ezért ezek egy része összefoglaló formában kerül bemutatásra, amelyekről bővebb információ megtalálható a kézikönyv végén található irodalmi forrásokban.

A szerző nagyon hálás lesz mindazoknak, akik lehetségesnek tartják kritikai észrevételeiket a javasolt kézikönyvvel kapcsolatban, amelyet a későbbi újraközlés során annak javítására való törekvés kifejeződéseként fog fel.

KÜLSŐ LÉGZÉS

Az emberi szervezet létfontosságú funkcióinak biztosításához szükséges energiatermelés oxidatív folyamatok alapján történik. Megvalósításukhoz állandó O 2 beáramlásra van szükség a külső környezetből, és abból az anyagcsere következtében a szövetekben képződő CO 2 folyamatos eltávolítására.

Azon folyamatok összessége, amelyek biztosítják az O 2 bejutását a szervezetbe, szövetekbe juttatását és elfogyasztását, valamint a légzés végtermékének CO 2 kibocsátását. külső környezet, légzésnek nevezik. Ez egy fiziológiai rendszer.

Az ember élhet anélkül, hogy:

élelmiszer kevesebb mint egy hónapig,

· víz - 10 nap,

· oxigén - 4-7 perc (nincs tartalék). Ebben az esetben mindenekelőtt az idegsejtek halála következik be.

Nehéz folyamat a környezettel való gázcsere számos egymást követő folyamatból áll.

Külső légzés (tüdő):

1. Gázcsere a pulmonális levegő és a légköri levegő között (tüdőszellőztetés).

2. Gázcsere a pulmonalis levegő és a tüdőkeringés kapillárisainak vére között.

Belső:

3. O 2 és CO 2 szállítása vérrel.

4. Gázcsere a vér és a sejtek között (szöveti légzés), azaz O 2 fogyasztás és CO 2 felszabadulás az anyagcsere során.

Funkció külső légzés az emberben a vér gázösszetételének megújítását pedig a légutak és a tüdő végzi.

Légutak: orr- és szájüreg, gége, légcső, hörgők, hörgők, alveoláris csatornák. Az ember légcsője körülbelül 15 cm, és két hörgőre oszlik: jobb és bal. Kisebb hörgőkbe ágaznak, az utóbbiak pedig hörgőkbe (akár 0,3-0,5 mm átmérőjűek). A hörgők száma megközelítőleg 250 millió. A hörgők alveoláris csatornákba ágaznak, és vak zsákokban - alveolusokban - végződnek. Az alveolusokat belülről légúti epitélium borítja. Az emberek összes alveolusának felülete eléri az 50-90 m2-t.

Mindegyik alveolus összefonódik a vérkapillárisok sűrű hálózatával.

A légutak nyálkahártyájában kétféle sejt található:

a) csillós hámsejtek;

b) kiválasztó sejtek.

Kívülről a tüdőt vékony, savós membrán borítja - a mellhártya.

A jobb tüdőben három lebeny található: felső (apikális), középső (szív), alsó (diafragmatikus). A bal tüdőnek két lebenye van (felső és alsó).

A tüdő szerkezetében a gázcsere folyamatok végrehajtásához számos adaptív jellemző van:

1. A levegő és a vér csatorna jelenléte, amelyeket egy vékony film választ el egymástól, amely kettős rétegből áll - magából az alveolusokból és a kapillárisból (a levegő és a vér szakasza - vastagsága 0,004 mm). A gázok diffúziója ezen a levegő-hematikus gáton keresztül megy végbe.

2. A tüdő kiterjedt légzési területe, 50-90 m2, megközelítőleg megegyezik a testfelület (1,7 m20) több tízszeres növekedésével.

3. Speciális - pulmonális keringés jelenléte, kifejezetten oxidatív funkciót ellátó (funkcionális kör). Egy vérrészecske 5 másodperc alatt halad át egy kis körön, és az alveoláris faljal való érintkezésének ideje mindössze 0,25-0,7 másodperc.

4. Elasztikus szövet jelenléte a tüdőben, amely elősegíti a tüdő tágulását és összeomlását belégzéskor és kilégzéskor. A tüdő rugalmas feszültség állapotában van.

5. Elérhetőség in légutak porcos szövet támogatása porcos hörgők formájában. Ez megakadályozza a légutak összeomlását, és lehetővé teszi a levegő gyors és könnyű átjutását.

Légző mozgások

A gázcseréhez szükséges alveolusok szellőztetése váltakozó belégzéssel (belégzés) és kilégzéssel (kilégzés) történik. Belégzéskor O2-vel telített levegő jut az alveolusokba. Kilégzéskor a levegő távozik belőlük, O 2 -ben szegény, de CO 2 -ben gazdagabb. A belégzési fázis és az azt követő kilégzési fázis az légzési ciklus.

A levegő mozgását a térfogat váltakozó növekedése és csökkenése okozza mellkas.

A belégzés (belégzés) mechanizmusa.

Növekedés mellkasi üreg a függőleges, sagittális, frontális síkban. Ezt a következők biztosítják: a bordák megemelése és a membrán lapítása (süllyesztése).

A bordák mozgása. A bordák mozgatható kapcsolatokat alkotnak a csigolyák testével és keresztirányú folyamataival. A bordák forgástengelye ezen a két ponton halad át. A felső bordák forgástengelye közel vízszintes, így a bordák felemelésekor a mellkas mérete anteroposterior irányban megnő. Az alsó bordák forgástengelye szagittálisabban helyezkedik el. Ezért a bordák felemelésekor a mellkas térfogata oldalirányban nő.

Mivel az alsó bordák mozgása nagyobb hatással van a mellkas térfogatára, a tüdő alsó lebenyei jobban szellőznek, mint a csúcsok.

A bordák megemelése a belégzési izmok összehúzódása miatt következik be. Ide tartoznak: külső bordaközi izmok, belső porcos izmok. Izomrostjaik úgy vannak elhelyezve, hogy az alsó bordához való csatlakozási pontjuk távolabb van a forgás középpontjától, mint a fedő bordához való csatlakozási pont. Irányuk: hátra, felül, előre és le.

Ennek eredményeként a mellkas térfogata megnő.

Egy egészségesen fiatal férfi a mellkas kerülete belégzési és kilégzési helyzetben 7-10 cm, a nőknél 5-8 cm a kényszerlégzés során a belégzési segédizmok aktiválódnak:

· - nagy és minor mellizom;

· - lépcsők;

· - sternocleidomastoideus;

· - (részben) fogazott;

· - trapéz alakú stb.

A segédizmok összekapcsolódása 50 l/perc feletti pulmonalis lélegeztetés esetén következik be.

Rekesz mozgás. A rekeszizom egy ínközpontból és ebből a központból minden irányban kinyúló izomrostokból áll, amelyek a mellkasi nyíláshoz kapcsolódnak. Kupola alakú, a mellüregbe nyúlik. Kilégzéskor a mellkas belső fala mellett van, körülbelül 3 bordával. Belégzéskor a rekeszizom ellaposodik az izomrostok összehúzódása következtében. Ugyanakkor eltávolodik a mellkas belső felületétől, és megnyílnak a kosztofréniás melléküregek.

A rekeszizom beidegzését a 3-5 szénatomos phrenic idegek végzik. A phrenicus ideg egyoldali átmetszése ugyanazon az oldalon, a rekeszizom erősen behúzódik a mellkasi üregbe a zsigerek nyomása és a tüdő tolóereje hatására. Mozgalom alsó szakaszok a tüdő korlátozott. Így az ihlet az aktív Törvény.

A kilégzés (kilégzés) mechanizmusa keresztül biztosított:

· Nehézség a mellkasban.

· A bordaporcok rugalmassága.

· A tüdő rugalmassága.

A szerv nyomása hasi üreg a membránhoz.

Nyugalomban a kilégzés megtörténik passzívan.

Az erőltetett légzésnél a kilégzési izmokat használjuk: belső bordaközi izmokat (irányuk felülről, hátulról, elölről, lefelé) és a kilégzési segédizmokat: a gerincet hajlító izmokat, izmokat. hasizom(ferde, egyenes, keresztirányú). Amikor ez utóbbi összehúzódik, a hasi szervek nyomást gyakorolnak az ellazult rekeszizomra, és az kinyúlik a mellkas üregébe.

A légzés típusai. Elsősorban attól függően, hogy melyik összetevőtől (a bordák vagy a rekeszizom megemelése) következik be a mellkas térfogatának növekedése, a légzés 3 típusát különböztetjük meg:

· - mellkasi (borda);

· - hasi;

· - vegyes.

A légzés típusa nagyobb mértékben függ az életkortól (növekszik a mellkas mozgékonysága), a ruházattól (szoros melltartó, pólyázás), a szakmától (fizikai munkát végzőknél a hasi légzés fokozódik). A hasi légzés nehézzé válik az elmúlt hónapokban terhesség, majd szoptatás is ide tartozik.

A leghatékonyabb légzéstípus a hasi légzés:

· - a tüdő mélyebb szellőzése;

· - a visszaküldés könnyebbé válik vénás vér a szívhez.

A hasi légzés dominál a kétkezi munkások, sziklamászók, énekesek stb. körében. A gyermek születése után először a hasi légzés alakul ki, majd 7 éves korára a mellkasi légzés.

Nyomás a pleurális üregben és változása légzés közben.

A tüdőt zsigeri mellhártya borítja, a mellkasi üreg filmjét pedig parietális mellhártya borítja. Közöttük van savós folyadék. Szorosan illeszkednek egymáshoz (rés 5-10 mikron) és egymáshoz képest csúsznak. Ez a csúszás azért szükséges, hogy a tüdő deformáció nélkül tudja követni a mellkas összetett változásait. Gyulladás esetén (mellhártyagyulladás, összenövések) a tüdő megfelelő területeinek szellőzése csökken.

Ha beszúr egy tűt a pleurális üregbe, és csatlakoztatja egy víznyomásmérőhöz, azt fogja tapasztalni, hogy a nyomás:

· belégzéskor - 6-8 cm H 2 O-val

· kilégzéskor - 3-5 cm H 2 O a légköri érték alatt.

Az intrapleurális és a légköri nyomás közötti különbséget általában pleurális üreg nyomásának nevezik.

A mellhártya üregében kialakuló negatív nyomást a tüdő rugalmas vontatása okozza, azaz. a tüdő összeomlási hajlama.

Belégzéskor a mellkasi üreg növekedése a negatív nyomás növekedéséhez vezet a pleurális üregben, i.e. a transzpulmonális nyomás növekszik, ami a tüdő tágulásához vezet (Donders készülékkel végzett demonstráció).

Amikor a belégzési izmok ellazulnak, a transzpulmonális nyomás csökken, és a tüdő a rugalmasság miatt összeesik.

Ha kis mennyiségű levegőt vezetünk be a pleurális üregbe, az feloldódik, mivel a tüdőkeringés kis vénáinak vérében az oldott gázok feszültsége kisebb, mint a légkörben.

A folyadék felhalmozódását a pleurális üregben megakadályozza a pleurális folyadék alacsonyabb onkotikus nyomása (kevesebb fehérje), mint a plazmában. Szintén fontos a hidrosztatikus nyomás csökkenése a pulmonalis keringésben.

A pleurális üregben bekövetkező nyomásváltozások közvetlenül mérhetők (de károsíthatják tüdőszövet). Ezért célszerű úgy mérni, hogy egy 10 cm hosszú ballont helyezünk a nyelőcsőbe (mellkasi részbe) A nyelőcső falai nagyon hajlékonyak.

A tüdő rugalmas vontatását 3 tényező okozza:

1. Az alveolusok belső felületét borító folyadékfilm felületi feszültsége.

2. Az alveolusok falának szövetének rugalmassága (elasztikus rostokat tartalmaz).

3. A hörgőizmok tónusa.

A levegő és a folyadék bármely határfelületén intermolekuláris kohéziós erők hatnak, amelyek csökkentik a felület méretét (felületi feszültségek). Ezen erők hatására az alveolusok hajlamosak összehúzódni. A felületi feszültségek a tüdő rugalmas vonóerejének 2/3-át hozzák létre. Az alveolusok felületi feszültsége 10-szer kisebb, mint a megfelelő vízfelületre elméletileg számított.

Ha az alveolusok belső felületét beborították vizesoldat, akkor a felületi feszültségnek 5-8-szor nagyobbnak kellett volna lennie. Ilyen körülmények között az alveolusok összeomlanak (atelektázia). De ez nem történik meg.

Ez azt jelenti, hogy az alveolusok belső felületén az alveoláris folyadékban felületi feszültséget csökkentő anyagok, azaz felületaktív anyagok találhatók. Molekuláik erősen vonzódnak egymáshoz, de gyenge kölcsönhatásba lépnek a folyadékkal, aminek következtében összegyűlnek a felületen és ezáltal csökkentik a felületi feszültséget.

Az ilyen anyagokat felületaktív anyagoknak (surfactants) nevezzük, amelyek szerepe a ebben az esetbenúgynevezett felületaktív anyagokat végezzen. Ezek lipidek és fehérjék. Ezeket az alveolusok speciális sejtjei alkotják - II. típusú pneumociták. A bélés vastagsága 20-100 nm. Ennek a keveréknek a komponensei közül azonban a lecitinszármazékok rendelkeznek a legnagyobb felületi aktivitással.

Amikor az alveolusok mérete csökken. A felületaktív anyagok molekulái közelebb kerülnek egymáshoz, nagyobb az egységnyi felületre jutó sűrűségük és csökken a felületi feszültség - az alveolus nem esik össze.

Ahogy az alveolusok megnagyobbodnak (tágulnak), nő a felületi feszültségük, ahogy az egységnyi felületre jutó felületaktív anyag sűrűsége csökken. Ez növeli a tüdő rugalmas vontatását.

A légzési folyamat során a légzőizmok erősödését nemcsak a tüdő és a mellkasi szövetek rugalmas ellenállásának leküzdésére fordítják, hanem a gázáramlással szembeni rugalmatlan ellenállás leküzdésére is. légutak, ami lumenüktől függ.

A felületaktív anyagok képződésének megsértése hanyatláshoz vezet nagy mennyiség alveolusok - atelektázia - a tüdő nagy területeinek szellőzésének hiánya.

Újszülötteknél a felületaktív anyagok szükségesek a tüdő tágulásához az első légzési mozgások során.

Van egy újszülöttek betegsége, amelyben az alveolusok felületét fibrincsapadék (gealin membránok) borítja, ami csökkenti a felületaktív anyagok aktivitását - csökkenti. Ez a tüdő nem teljes kiterjedéséhez és a gázcsere súlyos megzavarásához vezet.

Amikor a levegő (pneumothorax) bejut a pleurális üregbe (sérült mellkasfalon vagy tüdőn keresztül), a tüdő rugalmassága miatt összeesik és a gyökér felé nyomódnak, térfogatuk 1/3-át elfoglalva.

Egyoldali pneumothorax esetén a tüdő a sértetlen oldalon elegendő mennyiségű O 2 -tel való telítést és CO 2 eltávolítást tud biztosítani (nyugalmi állapotban). Kétoldali - ha a tüdő mesterséges lélegeztetése nem történik, vagy a pleura üreg lezárása - halálra.

Az egyoldalú pneumothoraxot néha terápiás célokra használják: levegő bevezetése a pleurális üregbe a tuberkulózis (üregek) kezelésére.

Ha beszúr egy tűt a pleurális üregbe, és csatlakoztatja egy víznyomásmérőhöz, azt fogja tapasztalni, hogy a nyomás:

· belégzéskor - 6-8 cm H 2 O-val

· kilégzéskor - 3-5 cm H 2 O a légköri érték alatt.

Az intrapleurális és a légköri nyomás közötti különbséget általában pleurális üreg nyomásának nevezik.

A mellhártya üregében kialakuló negatív nyomást a tüdő rugalmas vontatása okozza, azaz. a tüdő összeomlási hajlama.

Belégzéskor a mellkasi üreg növekedése a negatív nyomás növekedéséhez vezet a pleurális üregben.

A folyadék felhalmozódását a pleurális üregben megakadályozza a pleurális folyadék alacsonyabb onkotikus nyomása (kevesebb fehérje), mint a plazmában.

A tüdő rugalmas vontatását 3 tényező okozza:

1. Az alveolusok belső felületét borító folyadékfilm felületi feszültsége.

2. Az alveolusok falának szövetének rugalmassága (elasztikus rostokat tartalmaz).

3. A hörgőizmok tónusa.

Ha az alveolusok belső felületét vizes oldat borította, akkor a felületi feszültségnek 5-8-szor nagyobbnak kellett volna lennie. Ilyen körülmények között az alveolusok összeomlása (atelektázia) figyelhető meg.

Az alveolusok belső felületén lévő alveoláris folyadék olyan anyagokat tartalmaz, amelyek csökkentik a felületi feszültséget. Az ilyen anyagokat felületaktív anyagoknak (felületaktív anyagoknak) nevezik, amelyek szerepét ebben az esetben a felületaktív anyagok töltik be.

Az alveolusok méretének csökkenésével a felületaktív anyag molekulák közelebb kerülnek egymáshoz, nagyobb az egységnyi felületre jutó sűrűségük és csökken a felületi feszültség – az alveolusok nem esnek össze.

Ahogy az alveolusok megnagyobbodnak (tágulnak), nő a felületi feszültségük, ami fokozza a tüdő rugalmas tapadását.

A felületaktív anyagok károsodott képződése nagyszámú alveolus összeomlásához vezet - atelektázia - a tüdő nagy területeinek szellőzésének hiánya.

Újszülötteknél a felületaktív anyagok szükségesek a tüdő tágulásához az első légzési mozgások során.

A levegő bejutását a pleurális üregbe pneumothoraxnak (sérült mellkasfalon vagy tüdőn keresztül) nevezik a tüdő rugalmassága miatt - összeesik és a gyökér felé nyomódnak, térfogatuk 1/3-át elfoglalva.

A tüdő geometriailag zárt üregben helyezkedik el, falak alkotják mellkas és rekeszizom. A mellüreg belsejét mellhártya béleli, amely két rétegből áll. Az egyik levél a mellkas mellett, a másik a tüdő mellett van. A rétegek között résszerű rés, vagy mellhártyaüreg van, amelyet pleurális folyadék tölt ki.

A mellkas az anyaméhben és a születés után nő gyorsabb, mint a tüdő. Ezenkívül a pleurális lapok nagy abszorpciós kapacitással rendelkeznek. Ezért negatív nyomás jön létre a pleurális üregben. Így a tüdő alveolusaiban a nyomás megegyezik a légköri nyomással - 760, és a pleurális üregben - 745-754 Hgmm. Művészet. Ez a 10-30 mm biztosítja a tüdő tágulását. Ha átszúrja a mellkasfalat úgy, hogy levegő jut a pleurális üregbe, a tüdő azonnal összeesik (atelektázia). Ez azért történik meg, mert a légköri légnyomás a tüdő külső és belső felületén egyenlő lesz.

A mellhártya üregében lévő tüdő mindig kissé megfeszült állapotban van, de belégzéskor a nyúlásuk meredeken növekszik, kilégzéskor pedig csökken. Ezt a jelenséget jól mutatja a Donders által javasolt modell. Ha a tüdő méretének megfelelő térfogatú palackot választ ki, miután előzőleg ebbe a palackba helyezte, és az alja helyett egy gumifilmet feszít ki, amely rekeszizomként működik, akkor a tüdő minden egyes húzással kitágul. gumi alsó. A palack belsejében lévő negatív nyomás mértéke ennek megfelelően változik.

A negatív nyomást úgy lehet mérni, hogy egy higany manométerhez csatlakoztatott injekciós tűt szúrnak a pleurális térbe. Nagytestű állatoknál belégzéskor eléri a 30-35-öt, kilégzéskor 8-12 Hgmm-re csökken. Művészet. A belégzés és a kilégzés során a nyomás ingadozása befolyásolja a vér mozgását a mellkasüregben található vénákon keresztül. Mivel a vénák fala könnyen tágítható, negatív nyomás kerül rájuk, ami hozzájárul a vénák tágulásához, vérrel való feltöltéséhez és a vénás vér visszatéréséhez. jobb pitvar Belégzéskor fokozódik a szív véráramlása.

A légzés típusai Az állatoknál háromféle légzés létezik: borda- vagy mellkasi, - belégzéskor a külső bordaközi izmok összehúzódása dominál. rekeszizom, vagy hasi, - a mellkas kitágulása elsősorban a rekeszizom összehúzódása miatt következik be; ecostal-abdominalis - a belégzést egyformán biztosítják a bordaközi izmok, a rekeszizom ill. hasizmok. Ez utóbbi típusú légzés a haszonállatokra jellemző. A légzési mintázat változása a mellkas vagy a hasi szervek betegségére utalhat. Például a hasi szervek megbetegedése esetén a parti légzés dominál, mivel az állat védi a beteg szerveket.

Vital és teljes tüdőkapacitás Nyugalmi állapotban nagytestű kutyák a juhok pedig átlagosan 0,3-0,5 kilégzést, lovak

5-6 liter levegő. Ezt a kötetet ún levegőt szívni. Ezen a mennyiségen kívül a kutyák és a birkák további 0,5-1, a lovak pedig 10-12 litert lélegezhetnek be. extra levegő. A normál kilégzés után az állatok megközelítőleg ugyanannyi levegőt tudnak kilélegezni - tartalék levegő.Így az állatok normál, felületes légzése során a mellkas nem tágul ki maximális határáig, hanem egy bizonyos optimális szint, szükség esetén térfogata növelhető a légzőizmok maximális összehúzódása miatt. A légzési, kiegészítő és tartalék levegő mennyisége a a tüdő létfontosságú kapacitása. A kutyáknál az 1.5 -3 l, lovaknak - 26-30, nagyoknak marha- 30-35 liter levegő. Maximális kilégzéskor még marad egy kis levegő a tüdőben, ezt a térfogatot hívják maradék levegő. A tüdő létfontosságú kapacitása és a maradék levegő teljes tüdőkapacitás. A tüdő létfontosságú kapacitása egyes betegségekben jelentősen lecsökkenhet, ami a gázcsere károsodásához vezet.

A tüdő létfontosságú kapacitásának meghatározása van nagyon fontos a szervezet élettani állapotának meghatározására normál és kóros állapotok esetén. Ezt egy speciális, vízspirométernek nevezett eszközzel (Spiro 1-B készülék) lehet meghatározni. Sajnos ezek a módszerek nehezen alkalmazhatók termelési feltételek. Laboratóriumi állatoknál a vitális kapacitást altatásban, magas CO2 tartalmú keverék belélegzésével határozzák meg. A legnagyobb kilégzés nagysága megközelítőleg megfelel a tüdő létfontosságú kapacitásának. A vitális kapacitás kortól, termelékenységtől, fajtától és egyéb tényezőktől függően változik.

Tüdőszellőztetés Csendes kilégzés után tartalék vagy maradék levegő marad a tüdőben, amit alveoláris levegőnek is neveznek. A belélegzett levegő körülbelül 70%-a közvetlenül a tüdőbe jut, a fennmaradó 25-30% nem vesz részt a gázcserében, mivel a felső légutakban marad. A lovak alveoláris levegőjének térfogata 22 liter. Mivel a csendes légzés során a ló 5 liter levegőt szív be, aminek csak 70%-a, azaz 3,5 liter jut be az alveolusokba, így minden lélegzetvétellel csak a levegő 1/6-a szellőzik ki az alveolusokban (3,5:22). Az alveolárisba belélegzett levegő ún pulmonális lélegeztetési együttható,és a tüdőn 1 perc alatt áthaladó levegő mennyisége az percnyi pulmonalis lélegeztetés. A perctérfogat változó érték a légzésszámtól, a tüdő vitálkapacitásától, a munka intenzitásától, az étrend jellegétől, kóros állapot tüdő és egyéb tényezők.

A légutak (gége, légcső, hörgők, hörgők) közvetlenül nem vesznek részt a gázcserében, ezért ún. káros tér. A légzési folyamatban azonban nagy jelentőséggel bírnak. Az orrjáratok és a felső légutak nyálkahártyája savós nyálkahártya sejteket és csillós hámot tartalmaz. A nyálka felfogja a port és nedvesíti a légutakat. A csillós hám a szőrszálak mozgásán keresztül segít eltávolítani a nyálkát a por, homok és egyéb mechanikai szennyeződések részecskéivel az orrgaratba, ahonnan az kidobódik. A felső légutak számos szenzoros receptort tartalmaznak, amelyek irritációja védőreflexeket vált ki, mint például köhögés, tüsszögés, horkantás. Ezek a reflexek segítenek eltávolítani a por, az élelmiszer, a mikrobák részecskéit a hörgőkből, mérgező anyagok veszélyt jelent a szervezetre. Ezenkívül az orrjáratok, a gége és a légcső nyálkahártyájának bőséges vérellátása miatt a belélegzett levegő felmelegszik.

A pulmonalis lélegeztetés térfogata valamivel kisebb, mint az egységnyi idő alatt a tüdőkeringésben átáramló vér mennyisége. A tüdő csúcsán az alveolusok kevésbé hatékonyan szellőznek, mint a rekeszizom melletti tövénél. Ezért a tüdőcsúcs régiójában a szellőzés viszonylag túlsúlyban van a véráramlással szemben. Veno-artériás anasztomózisok jelenléte és a szellőztetés és a véráramlás csökkent aránya különálló részek tüdő - a fő oka az alacsonyabb oxigén- és magasabb szén-dioxid-feszültségnek az artériás vérben, mint ezen gázok parciális nyomása az alveoláris levegőben.

A belélegzett, kilélegzett és az alveoláris levegő összetétele 20,82% oxigént, 0,03% szén-dioxidot és 79,03% nitrogént tartalmaz. Az állattartó épületek levegője általában több szén-dioxidot, vízgőzt, ammóniát, kénhidrogént stb. tartalmaz. Az oxigén mennyisége kisebb lehet, mint a légköri levegőben.

A kilélegzett levegő átlagosan 16,3% oxigént, 4% szén-dioxidot és 79,7% nitrogént tartalmaz (ezek a számok száraz levegőre vonatkoznak, vagyis mínusz a vízgőz, amellyel a kilélegzett levegő telített). A kilélegzett levegő összetétele nem állandó, és függ az anyagcsere intenzitásától, a pulmonalis szellőztetés térfogatától, a környezeti levegő hőmérsékletétől stb.

Az alveoláris levegő különbözik a kilélegzett levegőtől magas tartalom szén-dioxid - 5,62% és kevesebb oxigén - átlagosan 14,2-14,6, nitrogén - 80,48%. A kilélegzett levegő nemcsak az alveolusokból, hanem a „káros térből” is tartalmaz levegőt, ahol a légköri levegővel megegyező összetételű.

A nitrogén nem vesz részt a gázcserében, hanem százalék a belélegzett levegőben valamivel alacsonyabb, mint a kilélegzett és az alveoláris levegőben. Ez azzal magyarázható, hogy a kilélegzett levegő térfogata valamivel kisebb, mint a belélegzett levegőé.

A szén-dioxid megengedett legnagyobb koncentrációja raktárban, istállóban, borjúistállóban 0,25%; de már 1% C02 is érezhető légszomjat okoz, és a pulmonalis szellőzés 20%-kal nő. A 10% feletti szén-dioxid szint halálhoz vezet.

A pleurális üregben három különálló savós zsák található - az egyik a szívet, a másik kettő pedig a tüdőt tartalmazza. Serosa a tüdőt pleurának hívják. Két lapból áll:

Visceralis - a zsigeri (tüdő) mellhártya szorosan lefedi a tüdőt, belenyúlik a barázdákba, így elválasztja egymástól a tüdő lebenyeit,

Parietális, - a mellkasi üreg falának belsejében a parietális (parietális) mellhártya vonalazik.

A gyökér területén tüdő zsigeri a mellhártya átmegy a parietálisba, így egy zárt résszerű teret - a pleurális üreget - képez. A mellhártya belső felületét mesothelium borítja, és kis mennyiségű savós folyadékkal megnedvesíti, ezáltal csökkenti a légzési mozgások során a pleurális rétegek közötti súrlódást. A mellhártya üregében a nyomás 4-9 Hgmm-rel alacsonyabb a légköri nyomásnál (nullaként vesszük). Art., ezért nevezik negatívnak. (Csendes légzés esetén az intrapleurális nyomás belégzési fázisban 6-9 Hgmm, kilégzési fázisban 4-5 Hgmm; Mély lélegzetet a nyomás 3 Hgmm-re csökkenhet. Művészet.). Az intrapleurális nyomás a mellkas és a tüdőszövet kölcsönhatása következtében keletkezik és marad fenn a rugalmas vontatásuk miatt. Ebben az esetben a tüdő rugalmas vontatása olyan erőt fejleszt ki, amely mindig a mellkas térfogatának csökkentésére irányul. Kívül, légköri levegő a légutakon keresztül egyoldalú (belülről) nyomást termel a tüdőre. A mellkas ellenáll a külső légnyomásnak a tüdőbe történő átvitelének, ezért a légköri levegő, a tüdőt megfeszítve, a mellhártya mellkasához és a mellkasfalhoz nyomja. Az intrapleurális nyomás végső értékének kialakításában a légzőizmok által a légzőmozgások során kifejtett aktív erők is részt vesznek. Az intrapleurális nyomás fenntartását a pleurális folyadék szűrésének és felszívódásának folyamatai is befolyásolják (a mezoteliális sejtek aktivitása miatt, amelyek szintén képesek levegőt felvenni a pleurális üregből).

Tekintettel arra, hogy a mellüregben a nyomás csökken, amikor a mellkasi üreg fala megsérül és a mellhártya megsérül, környezeti levegő jut be. Ezt a jelenséget pneumothoraxnak nevezik. Ebben az esetben az intrapleurális és a légköri nyomás kiegyenlítődik, a tüdő összeesik és légzésfunkció(mert tüdő szellőztetés a mellkas és a rekeszizom légúti mozgása esetén lehetetlenné válik)

Megkülönböztetni a következő típusok pneumothorax: zárt - akkor fordul elő, ha a zsigeri sérült (például spontán pneumothorax) vagy zsigeri és parietális mellhártya (például, ha a tüdőt bordatöredék sérti meg) behatoló sérülés nélkül mellkas, - ebben az esetben a tüdőből levegő jut a pleurális üregbe,

Nyitott - a mellkas behatoló sérülésével fordul elő - ebben az esetben levegő juthat a pleurális üregbe mind a tüdőből, mind a környezet,

Feszült. - extrém megnyilvánulása zárt pneumothorax, spontán pneumothorax esetén ritkán fordul elő - ilyenkor a levegő bejut a pleurális üregbe, de a billentyűmechanizmus miatt nem jön vissza, hanem felhalmozódik benne, ami a mediastinum elmozdulásával és súlyos hemodinamikai hatással járhat. zavarok.

Etiológia szerint megkülönböztetik: spontán (spontán), - szakadás során jelentkezik pulmonalis alveolusok(tuberkulózis, tüdőtágulás);

Traumás - akkor fordul elő, ha a mellkas megsérül,

Mesterséges, - levegő vagy gáz bevezetése a pleurális üregbe speciális tűvel, ami a tüdő összenyomását okozza, - tuberkulózis kezelésére (a tüdő összenyomódása miatt az üreg összeomlását okozza).

A kilégzés (kilégzés) mechanizmusa keresztül biztosított:

· Nehézség a mellkasban.

· A bordaporcok rugalmassága.

· A tüdő rugalmassága.

· A hasi szervek nyomása a rekeszizomra.

Nyugalomban a kilégzés megtörténik passzívan.

Az erőltetett légzésnél a kilégzési izmokat alkalmazzuk: belső bordaközi izmokat (irányuk felülről, hátulról, elölről, lefelé) és a kilégzési segédizmokat: a gerincet hajlító izmokat, hasizmokat (ferde, egyenes, haránt). Amikor ez utóbbi összehúzódik, a hasi szervek nyomást gyakorolnak az ellazult rekeszizomra, és az kinyúlik a mellkas üregébe.

· - mellkasi (borda);

· - hasi;

· - vegyes.

A légzés típusa nagyobb mértékben függ az életkortól (növekszik a mellkas mozgékonysága), a ruházattól (szoros melltartó, pólyázás), a szakmától (fizikai munkát végzőknél a hasi légzés fokozódik). A terhesség utolsó hónapjaiban a hasi légzés megnehezül, majd a mellkasi légzés is aktiválódik.

A leghatékonyabb légzéstípus a hasi légzés:

· - a tüdő mélyebb szellőzése;

· - megkönnyíti a vénás vér visszajutását a szívbe.

A hasi légzés dominál a kétkezi munkások, sziklamászók, énekesek stb. körében. A gyermek születése után először a hasi légzés alakul ki, majd 7 éves korára a mellkasi légzés.

Nyomás a pleurális üregben és változása légzés közben.

A tüdőt zsigeri mellhártya borítja, a mellkasi üreg filmjét pedig parietális mellhártya borítja. Közöttük savós folyadék van. Szorosan illeszkednek egymáshoz (rés 5-10 mikron) és egymáshoz képest csúsznak. Ez a csúszás azért szükséges, hogy a tüdő deformáció nélkül tudja követni a mellkas összetett változásait. Gyulladás esetén (mellhártyagyulladás, összenövések) a tüdő megfelelő területeinek szellőzése csökken.

Ha beszúr egy tűt a pleurális üregbe, és csatlakoztatja egy víznyomásmérőhöz, azt fogja tapasztalni, hogy a nyomás:

· belégzéskor - 6-8 cm H 2 O-val

· kilégzéskor - 3-5 cm H 2 O a légköri érték alatt.

Az intrapleurális és a légköri nyomás közötti különbséget általában pleurális üreg nyomásának nevezik.

A mellhártya üregében kialakuló negatív nyomást a tüdő rugalmas vontatása okozza, azaz. a tüdő összeomlási hajlama.

Amikor a belégzési izmok ellazulnak, a transzpulmonális nyomás csökken, és a tüdő a rugalmasság miatt összeesik.

Ha kis mennyiségű levegőt vezetünk be a pleurális üregbe, az feloldódik, mivel a tüdőkeringés kis vénáinak vérében az oldott gázok feszültsége kisebb, mint a légkörben.

A mellhártya üregében bekövetkező nyomásváltozás közvetlenül mérhető (de károsodhat a tüdőszövet). Ezért célszerű úgy mérni, hogy egy 10 cm hosszú ballont helyezünk a nyelőcsőbe (mellkasi részbe) A nyelőcső falai nagyon hajlékonyak.

A tüdő rugalmas vontatását 3 tényező okozza:

1. Az alveolusok belső felületét borító folyadékfilm felületi feszültsége.

2. Az alveolusok falának szövetének rugalmassága (elasztikus rostokat tartalmaz).

3. A hörgőizmok tónusa.

Az ilyen anyagokat felületaktív anyagoknak (felületaktív anyagoknak) nevezik, amelyek szerepét ebben az esetben az úgynevezett felületaktív anyagok töltik be. Ezek lipidek és fehérjék. Ezeket az alveolusok speciális sejtjei alkotják - II. típusú pneumociták. A bélés vastagsága 20-100 nm. Ennek a keveréknek a komponensei közül azonban a lecitinszármazékok rendelkeznek a legnagyobb felületi aktivitással.

A légzés folyamata során a légzőizmok erősödését nemcsak a tüdő és a mellkasi szövetek rugalmas ellenállásának leküzdésére fordítják, hanem a légutak gázáramlásával szembeni rugalmatlan ellenállásának leküzdésére is, amely a légutak lumenétől függ.

A felületaktív anyagok károsodott képződése nagyszámú alveolus összeomlásához vezet - atelektázia - a tüdő nagy területeinek szellőzésének hiánya.

Újszülötteknél a felületaktív anyagok szükségesek a tüdő tágulásához az első légzési mozgások során.

Olvassa el is