Дыхательная система

Функции:

1) газообменная

2) выделительная (удаление из организама некоторых летучих метаболитов (аммиак) и инородных веществ (ацетон, этанол и др.)

3) участие в терморегуляции (выведение из организма избытка теплоты с парами воды)

4) метаболическая (в сосудистой системе легких происходит расщепление части липидов)

5) эндокринная (эндокринные элементы слизистой оболочки воздухоносных путей являются частью диффузной эндокринной системы)

Эмбриональные источники:

= кишечная энтодерма - дает начало всем эпителиальным структурам системы

= мезенхима - является источником развития для соединительнотканных компонентов органов системы и сосудов

= нейроэктодерма - дает начало нервным структурам (нервам, ганглиям, рецепторам)

Основные принципы функционирования системы

1) Составляющие процессы дыхания

а) внешнее дыхание, включает в себя:

вентиляцию легких (обмен газов между атмосферой и альвеолами)

легочную диффузию газов (обмен газов между газом альвеол и кровью капилляров малого круга кровообращения)

б) связывание и транспорт газов кровью

в) внутреннее дыхание

тканевая диффузию газов (обмен газов между кровью и тканями)

тканевое дыхание (использование кислорода клетками)

2) Механизмы дыхания

а) вентиляция легких

дыхательный цикл включает в себя 3 фазы: инспираторную (активный вдох), постинспираторную (пауза после вдоха), экспираторную (пассивный выдох)

дыхательные мышцы: главные (диафрагма, межреберные) и вспомогательные (мышцы передней брюшной стенки, шеи, груди)   внутрилегочное давление при отсутствии дыхательных движений (состояние покоя) равно атмосферному

легкие в состоянии покоя слегка растянуты и стремятся к спадению (это свойство носит название эластической тяги легких); сила эластической тяги уравновешивается отрицательным давлением в плевральной полости (3 мм рт.ст.)

некоторые количественные характеристики:

= дыхательный объем (объем вдыхаемого и выдыхаемого газа при спокойном дыхании) - 500 мм

= резервный объем вдоха (объем воздуха, вдыхаемый при усиленном вдохе после спокойного вдоха) – 1500 мл

= резервный объем выдоха (объем воздуха, выдыхаемый при усиленном выдохе после спокойного выдоха) – 1500 мл

= жизненная емкость легких – сумма трех первых параметров – 3500 мл

= остаточный объем (объем газа, оставшийся в дыхательной системе после максимального выдоха) – 1000 мл

= объем дыхательного мертвого пространства – та часть объема газа, заполняющего трахео-бронхиальную систему, которая не обновляется при цикле “вдох-выдох”

состав вдыхаемого воздуха:21% кислорода, 79% азота, 0,05% диоксида углерода

состав выдыхаемого газа: 16% кислорода, 80% азота, 4% диоксида углерода

б) легочная диффузия газов

основной движущий фактор – градиент парциального давления газов

условия эффективного газообмена:

= узкий диапозон колебаний состава альвеолярного газа в цикле “вдох-выдох” (±0,4% для кислорода и ± 0,2% для диоксида углерода)

= малая толщина аэро-гематического барьера барьера (0,1 мм)

= постоянная конвекция сред (газа и крови) по обе стороны диффузионного барьера

= оптимальное соотношение объемов газа и крови, “прокачиваемых” соответственно через ацинус и его капиллярную сеть (4 л / мин воздуха / 5 л / мин крови в расчете на дыхательную систему в целом)