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)