Oddech i mięśnie oddechowe: mechanizm wdechu i wydechu. Istota oddychania - mechanika, procesy biochemiczne Jakie są główne czynniki decydujące o sprężystości płuc?

Utrzymanie stałego składu powietrza pęcherzykowego zapewniają stale występujące cykle oddechowe – wdech i wydech. Podczas wdechu powietrze atmosferyczne dostaje się do płuc przez drogi oddechowe, podczas wydechu z płuc wypierana jest w przybliżeniu taka sama objętość powietrza. Odnawiając część powietrza pęcherzykowego, utrzymuje się je na stałym poziomie.

Akt wdechu następuje w wyniku zwiększenia objętości jamy klatki piersiowej w wyniku skurczu zewnętrznych skośnych mięśni międzyżebrowych i innych mięśni wdechowych, które zapewniają porwanie żeber na boki, a także z powodu skurczu przepony, czemu towarzyszy zmiana kształtu jej kopuły. Przepona przyjmuje kształt stożka, położenie środka ścięgna nie zmienia się, a obszary mięśni przesuwają się w stronę jamy brzusznej, wypychając narządy do tyłu. Wraz ze wzrostem objętości klatki piersiowej maleje ciśnienie w szczelinie opłucnej i powstaje różnica pomiędzy ciśnieniem powietrza atmosferycznego na wewnętrznej ścianie płuc a ciśnieniem powietrza w jamie opłucnej na zewnętrznej ścianie płuc. Zaczyna przeważać ciśnienie powietrza atmosferycznego na wewnętrzną ścianę płuc, powodując zwiększenie objętości płuc, a co za tym idzie, napływ powietrza atmosferycznego do płuc.

Tabela 1. Mięśnie zapewniające wentylację płuc

Notatka. Przynależność mięśni do grup głównych i pomocniczych może się różnić w zależności od rodzaju oddychania.

Po zakończeniu wdechu i rozluźnieniu mięśni oddechowych żebra i kopuła przepony powracają do stanu sprzed wdechu, zmniejsza się natomiast objętość klatki piersiowej, wzrasta ciśnienie w szczelinie opłucnej, nacisk na zewnętrzną powierzchnię płuc wzrasta, część powietrza pęcherzykowego zostaje wyparta i następuje wydech.

Powrót żeber do pozycji sprzed wdechu zapewnia opór elastyczny chrząstek żebrowych, skurcz mięśni międzyżebrowych skośnych wewnętrznych, mięśni zębatych brzusznych i mięśni brzucha. Przepona powraca do pozycji sprzed wdechu na skutek oporu ścian jamy brzusznej, ponownego wymieszania narządów jamy brzusznej podczas wdechu oraz skurczu mięśni brzucha.

Mechanizm wdechu i wydechu. Cykl oddechowy

Cykl oddychania obejmuje wdech, wydech i przerwę pomiędzy nimi. Czas jego trwania zależy od częstości oddechów i wynosi 2,5-7 s. U większości ludzi czas wdechu jest krótszy niż czas wydechu. Czas trwania pauzy jest bardzo zmienny, może nie występować pomiędzy wdechem a wydechem.

Aby zainicjować inhalacja konieczne jest, aby w odcinku wdechowym (aktywującym wdech) powstała salwa impulsów nerwowych i została wysłana drogami zstępującymi jako część brzusznej i przedniej części bocznych sznurów istoty białej rdzenia kręgowego do jego odcinka szyjnego i piersiowego regiony. Impulsy te muszą dotrzeć do neuronów ruchowych rogów przednich segmentów C3-C5, tworząc nerwy przeponowe, a także neuronów ruchowych segmentów piersiowych Th2-Th6, tworząc nerwy międzyżebrowe. Aktywowane przez ośrodek oddechowy neurony ruchowe rdzenia kręgowego wysyłają strumienie sygnałów wzdłuż nerwów przeponowych i międzyżebrowych do synaps nerwowo-mięśniowych, powodując skurcz przepony, mięśni międzyżebrowych zewnętrznych i międzychrzęstnych. Prowadzi to do zwiększenia objętości jamy klatki piersiowej w wyniku obniżenia kopuły przepony (ryc. 1) i ruchu (uniesienia i rotacji) żeber. W rezultacie zmniejsza się ciśnienie w szczelinie opłucnej (do 6-20 cm wody, w zależności od głębokości wdechu), wzrasta ciśnienie przezpłucne, zwiększają się siły rozciągające sprężyste płuc i rozciągają się, zwiększając ich objętość.

Ryż. 1. Zmiany wielkości klatki piersiowej, objętości płuc i ciśnienia w szczelinie opłucnej podczas wdechu i wydechu

Zwiększenie objętości płuc prowadzi do spadku ciśnienia powietrza w pęcherzykach płucnych (przy spokojnym wdechu woda staje się 2-3 cm poniżej ciśnienia atmosferycznego), a powietrze atmosferyczne dostaje się do płuc zgodnie z gradientem ciśnienia. Następuje inhalacja. W tym przypadku prędkość objętościowa przepływu powietrza w drogach oddechowych (O) będzie wprost proporcjonalna do gradientu ciśnienia (ΔP) pomiędzy atmosferą a pęcherzykami płucnymi i odwrotnie proporcjonalna do oporu (R) dróg oddechowych dla przepływu powietrza .

Wraz ze zwiększonym skurczem mięśni wdechowych klatka piersiowa rozszerza się jeszcze bardziej i zwiększa się objętość płuc. Zwiększa się głębokość inspiracji. Osiąga się to poprzez skurcz pomocniczych mięśni wdechowych, do których zaliczają się wszystkie mięśnie przyczepione do kości obręczy barkowej, kręgosłupa lub czaszki, które po skurczu są w stanie unieść żebra, łopatkę i unieruchomić obręcz barkową za pomocą ramiona rozluźnione. Do najważniejszych z nich należą: mięsień piersiowy większy i mniejszy, pochyły, mostkowo-obojczykowo-sutkowy i zębaty przedni.

Mechanizm wydechowy różni się tym, że spokojny wydech zachodzi biernie z powodu sił zgromadzonych podczas wdechu. Aby zatrzymać wdech i zamienić wdech na wydech, należy przerwać wysyłanie impulsów nerwowych z ośrodka oddechowego do neuronów ruchowych rdzenia kręgowego i mięśni wdechowych. Prowadzi to do rozluźnienia mięśni wdechowych, w wyniku czego objętość klatki piersiowej zaczyna się zmniejszać pod wpływem następujących czynników: sprężystego naciągnięcia płuc (po głębokim wdechu i sprężystego naciągu klatki piersiowej), ciężkości klatkę piersiową, uniesioną i wyjętą ze stabilnej pozycji podczas wdechu, a następnie uciskać narządy jamy brzusznej do przepony. Aby przeprowadzić wzmożony wydech, konieczne jest wysłanie przepływu impulsów nerwowych ze środka wydechu do neuronów ruchowych rdzenia kręgowego, unerwiających mięśnie wydechowe - wewnętrzne mięśnie międzyżebrowe i mięśnie brzucha. Ich skurcz prowadzi do jeszcze większego zmniejszenia objętości klatki piersiowej i usunięcia większej objętości powietrza z płuc na skutek uniesienia kopuły przepony i obniżenia żeber.

Zmniejszenie objętości klatki piersiowej prowadzi do zmniejszenia ciśnienia przezpłucnego. Elastyczna przyczepność płuc staje się większa niż to ciśnienie i powoduje zmniejszenie objętości płuc. Zwiększa to ciśnienie powietrza w pęcherzykach płucnych (3-4 cm słupa wody więcej niż ciśnienie atmosferyczne) i powietrze wypływa z pęcherzyków do atmosfery zgodnie z gradientem ciśnienia. Wydychać.

Typ oddychania określa się na podstawie wielkości udziału różnych mięśni oddechowych w zwiększaniu objętości klatki piersiowej i wypełnianiu płuc powietrzem podczas wdechu. Jeżeli wdychanie następuje głównie w wyniku skurczu przepony i przemieszczenia (w dół i do przodu) narządów jamy brzusznej, wówczas takie oddychanie nazywa się brzuszny Lub przeponowy; jeśli z powodu skurczu mięśni międzyżebrowych - Dziecko. U kobiet dominuje oddychanie klatką piersiową, u mężczyzn - oddychanie brzuszne. Osoby wykonujące ciężką pracę fizyczną z reguły oddychają brzusznie.

Praca mięśni oddechowych

Aby przewietrzyć płuca, konieczne jest wykonanie pracy, która jest wykonywana poprzez kurczenie się mięśni oddechowych.

Podczas spokojnego oddychania w warunkach podstawowej przemiany materii 2-3% całkowitej energii wydatkowanej przez organizm jest przeznaczane na pracę mięśni oddechowych. Przy wzmożonym oddychaniu koszty te mogą osiągnąć 30% kosztów energetycznych organizmu. W przypadku osób cierpiących na choroby płuc i dróg oddechowych koszty te mogą być jeszcze większe.

Praca mięśni oddechowych polega na pokonywaniu sił sprężystych (płuca i klatka piersiowa), oporu dynamicznego (lepkiego) wobec ruchu przepływu powietrza przez drogi oddechowe, siły bezwładności i grawitacji przemieszczanych tkanek.

Ilość pracy mięśni oddechowych (W) oblicza się jako całkę iloczynu zmiany objętości płuc (V) i ciśnienia śródopłucnowego (P):

60-80% całkowitych kosztów przeznacza się na pokonanie sił sprężystych W, odporność na lepkość - do 30% W.

Przedstawiono opory lepkie:

• opór aerodynamiczny dróg oddechowych, który stanowi 80-90% całkowitego oporu lepkiego i wzrasta wraz ze wzrostem natężenia przepływu powietrza w drogach oddechowych. Prędkość objętościową tego przepływu oblicza się ze wzoru

Gdzie Ra- różnica między ciśnieniem w pęcherzykach płucnych i atmosferze; R- opór w drogach oddechowych.

Podczas oddychania przez nos znajduje się około 5 cm wody. Sztuka. l -1 * s -1, podczas oddychania przez usta - 2 cm wody. Sztuka. l -1 *s -1 . Tchawica, oskrzela płatowe i segmentowe stawiają 4 razy większy opór niż dalsze odcinki dróg oddechowych;

• opór tkanek, który stanowi 10-20% całkowitego oporu lepkiego i jest spowodowany tarciem wewnętrznym i niesprężystym odkształceniem tkanek klatki piersiowej i jamy brzusznej;
• opór bezwładnościowy (1-3% całkowitego oporu lepkiego), wynikający z przyspieszenia objętości powietrza w drogach oddechowych (pokonanie bezwładności).

Podczas spokojnego oddychania praca nad pokonaniem lepkiego oporu jest niewielka, ale przy wzmożonym oddychaniu lub w przypadku niedrożności dróg oddechowych może gwałtownie wzrosnąć.

Elastyczny naciąg płuc i klatki piersiowej

Elastyczna przyczepność płuc to siła, z jaką płuca mają tendencję do ściskania. Dwie trzecie elastycznej trakcji płuc wynika z napięcia powierzchniowego środka powierzchniowo czynnego i płynu na wewnętrznej powierzchni pęcherzyków płucnych, około 30% jest tworzone przez elastyczne włókna płuc, a około 3% przez napięcie włókna mięśni gładkich oskrzeli śródpłucnych.

Elastyczna trakcja płuc- siła, z jaką tkanka płuc przeciwdziała naciskowi jamy opłucnej i zapewnia zapadnięcie się pęcherzyków płucnych (ze względu na obecność dużej liczby elastycznych włókien w ścianie pęcherzyków płucnych i napięcie powierzchniowe).

Wielkość sprężystego ciągu płuc (E) jest odwrotnie proporcjonalna do wielkości ich rozciągliwości (C l):

Podatność płuc u zdrowych ludzi wynosi 200 ml/cm wody. Sztuka. i odzwierciedla wzrost objętości płuc (V) w odpowiedzi na wzrost ciśnienia przezpłucnego (P) o 1 cm wody. Sztuka.:

W przypadku rozedmy płuc ich zgodność wzrasta, a zwłóknienie maleje.

Na wielkość rozciągliwości i elastyczną trakcję płuc duży wpływ ma obecność środka powierzchniowo czynnego na powierzchni wewnątrzpęcherzykowej, będącej strukturą fosfolipidów i białek tworzonych przez pneumocyty pęcherzykowe typu 2.

Surfaktant odgrywa ważną rolę w utrzymaniu struktury i właściwości płuc, ułatwia wymianę gazową oraz spełnia następujące funkcje:

• zmniejsza napięcie powierzchniowe w pęcherzykach płucnych i zwiększa podatność płuc;
• zapobiega sklejaniu się ścian pęcherzyków płucnych;
• zwiększa rozpuszczalność gazów i ułatwia ich dyfuzję przez ścianę pęcherzyków płucnych;
• zapobiega rozwojowi obrzęku pęcherzykowego;
• ułatwia ekspansję płuc podczas pierwszego oddechu noworodka;
• promuje aktywację fagocytozy przez makrofagi pęcherzykowe.

Elastyczna przyczepność klatki piersiowej zostanie wytworzona dzięki elastyczności chrząstki międzyżebrowej, mięśni, opłucnej ciemieniowej, struktur tkanki łącznej, które mogą się kurczyć i rozszerzać. Pod koniec wydechu siła elastycznego rozciągania klatki piersiowej jest skierowana na zewnątrz (w kierunku rozszerzenia klatki piersiowej) i osiąga maksymalną wielkość. W miarę rozwoju inspiracji stopniowo maleje. Kiedy wdech osiąga 60-70% maksymalnej możliwej wartości, napór sprężysty klatki piersiowej staje się zerowy, a wraz z dalszym pogłębianiem wdechu jest skierowany do wewnątrz i zapobiega rozszerzaniu się klatki piersiowej. Zwykle rozciągliwość klatki piersiowej (C|k) zbliża się do 200 ml/cm wody. Sztuka.

Całkowitą podatność klatki piersiowej i płuc (C 0) oblicza się ze wzoru 1/C 0 = 1/C l + 1/C gk. Średnia wartość C0 wynosi 100 ml/cm wody. Sztuka.

Pod koniec spokojnego wydechu wielkości naporu sprężystego płuc i klatki piersiowej są równe, ale mają przeciwny kierunek. Równoważą się nawzajem. W tym czasie klatka piersiowa znajduje się w najbardziej stabilnej pozycji, którą nazywa się poziom spokojnego oddychania i jest traktowany jako punkt wyjścia do różnych badań.

Ujemne ciśnienie w szczelinie opłucnej i odma opłucnowa

Klatka piersiowa tworzy szczelną jamę, która izoluje płuca od atmosfery. Płuca pokryte są warstwą opłucnej trzewnej, a wewnętrzna powierzchnia klatki piersiowej jest pokryta warstwą opłucnej ciemieniowej. Liście przechodzą jeden w drugi u wrót płuc, a pomiędzy nimi tworzy się szczelinowata przestrzeń wypełniona płynem opłucnowym. Przestrzeń tę często nazywa się jamą opłucnową, chociaż jama między warstwami tworzy się tylko w szczególnych przypadkach. Warstwa płynu w szczelinie opłucnej jest nieściśliwa i nierozciągliwa, a warstwy opłucnej nie mogą się od siebie oddalać, choć łatwo się przesuwają (jak dwie szklanki nałożone zwilżoną powierzchnią, trudno je rozdzielić, ale łatwo je przesuwać) wzdłuż samolotów).

Podczas normalnego oddychania ciśnienie pomiędzy warstwami opłucnej jest niższe niż atmosferyczne; jest on nazywany negatywny nacisk w szczelinie opłucnej.

Przyczynami występowania podciśnienia w szczelinie opłucnej jest obecność elastycznego ciągu płuc i klatki piersiowej oraz zdolność warstw opłucnej do wychwytywania (sorbowania) cząsteczek gazu z płynu szczeliny opłucnej lub powietrza dostającego się do niej podczas klatki piersiowej urazów lub nakłuć w celach terapeutycznych. Ze względu na obecność podciśnienia w szczelinie opłucnej, niewielka ilość gazów z pęcherzyków płucnych jest do niej stale filtrowana. W tych warunkach działanie sorpcyjne warstw opłucnej zapobiega gromadzeniu się w nich gazów i chroni płuca przed zapadnięciem się.

Ważną rolą podciśnienia w szczelinie opłucnej jest utrzymanie płuc w stanie rozciągniętym nawet podczas wydechu, co jest niezbędne do wypełnienia przez nie całej objętości jamy klatki piersiowej, określonej wielkością klatki piersiowej.

U noworodka stosunek objętości miąższu płucnego do jamy klatki piersiowej jest większy niż u dorosłych, dlatego pod koniec spokojnego wydechu zanika podciśnienie w szczelinie opłucnej.

U osoby dorosłej, pod koniec spokojnego wydechu, podciśnienie pomiędzy warstwami opłucnej wynosi średnio 3-6 cm wody. Sztuka. (tj. 3-6 cm mniej niż atmosferyczne). Jeśli dana osoba znajduje się w pozycji pionowej, wówczas podciśnienie w szczelinie opłucnej wzdłuż pionowej osi ciała zmienia się znacznie (zmienia się o 0,25 cm słupa wody na każdy centymetr wzrostu). Jest ono maksymalne w okolicy wierzchołków płuc, więc przy wydechu pozostają one bardziej rozciągnięte, a przy kolejnych wdechach ich objętość i wentylacja zwiększają się w niewielkim stopniu. U podstawy płuc wielkość podciśnienia może zbliżyć się do zera (lub może nawet stać się dodatnia, jeśli płuca stracą elastyczność z powodu starzenia się lub choroby). Płuca swoim ciężarem wywierają nacisk na przeponę i przylegającą do niej część klatki piersiowej. Dlatego w obszarze podstawy pod koniec wydechu są one najmniej rozciągnięte. Stworzy to warunki do większego rozciągnięcia i zwiększonej wentylacji podczas inhalacji, zwiększając wymianę gazową z krwią. Pod wpływem grawitacji do podstawy płuc napływa więcej krwi, przepływ krwi w tym obszarze płuc przekracza wentylację.

U zdrowej osoby tylko przy wymuszonym wydechu ciśnienie w szczelinie opłucnej może stać się większe niż ciśnienie atmosferyczne. Jeśli wydychasz z maksymalnym wysiłkiem do małej zamkniętej przestrzeni (na przykład do pneumotonometru), wówczas ciśnienie w jamie opłucnej może przekroczyć 100 cm wody. Sztuka. Stosując ten manewr oddechowy, siłę mięśni wydechowych określa się za pomocą pneumotonometru.

Pod koniec spokojnego wdechu podciśnienie w szczelinie opłucnej wynosi 6-9 cm wody. Art., a przy najbardziej intensywnej inhalacji może osiągnąć większą wartość. Jeśli inhalacja odbywa się przy maksymalnym wysiłku w warunkach zablokowanych dróg oddechowych i niemożności przedostania się powietrza do płuc z atmosfery, wówczas podciśnienie w szczelinie opłucnej przez krótki czas (1-3 s) osiąga 40-80 cm wody . Sztuka. Za pomocą tego testu i pneumogonometru określa się siłę mięśni wdechowych.

Rozważając mechanikę oddychania zewnętrznego, bierze się ją również pod uwagę ciśnienie transpłucne- różnica pomiędzy ciśnieniem powietrza w pęcherzykach płucnych a ciśnieniem w szczelinie opłucnej.

Odma płucna zwane przedostawaniem się powietrza do szczeliny opłucnej, prowadzące do zapadnięcia się płuc. W normalnych warunkach, pomimo działania elastycznych sił rozciągających, płuca pozostają wyprostowane, ponieważ z powodu obecności płynu w szczelinie opłucnej warstwy opłucnej nie mogą się rozdzielić. Kiedy powietrze dostaje się do szczeliny opłucnej, którą można skompresować lub rozszerzyć, stopień podciśnienia w nim zmniejsza się lub staje się równy ciśnieniu atmosferycznemu. Pod wpływem sił sprężystych płuc warstwa trzewna zostaje odciągnięta od warstwy ciemieniowej i płuca zmniejszają się. Powietrze może przedostać się do szczeliny opłucnej przez otwór w uszkodzonej ścianie klatki piersiowej lub poprzez komunikację między uszkodzonym płucem (na przykład w gruźlicy) a szczeliną opłucnową.

Posiadanie prostych, pięknych zębów i olśniewającego uśmiechu to naturalne pragnienie każdego współczesnego człowieka.

Jednak nie każdemu z natury takie zęby są dane, dlatego wiele osób szuka w gabinetach stomatologicznych fachowej pomocy, zwłaszcza w celu skorygowania wad zębowych.

Urządzenie korekcyjne pozwala skorygować nierówności zębów lub nieprawidłowo ukształtowany zgryz. Jako dodatek do wybranych aparatów zakłada się i zabezpiecza na nich opaski elastyczne (pręty ortodontyczne), pełniące własną, indywidualną, jasno określoną funkcję.

Obecnie wiele klinik świadczy podobne usługi i przeprowadza zabiegi korekcyjne na właściwym poziomie i z doskonałymi wynikami końcowymi.

Ciągniemy, ciągniemy, możemy wyrywać zęby

Warto to od razu przemyśleć i zrozumieć – gumowe pręty mocowane do aparatu nie służą do znacznej i poważnej korekcji zgryzu, Gumy korygują jedynie kierunek ruchu górnej i dolnej szczęki, a także regulują niezbędną symetrię i relację uzębienia.

Używania takich elastycznych drążków nie trzeba się bać. Dzięki wysokiej jakości materiałom użytym do produkcji tego typu gumek oraz nowoczesnym technologiom nie powodują one reakcji alergicznych oraz nie powodują uszkodzeń mechanicznych zębów i dziąseł.

Pręty instaluje wyłącznie dentysta, on także koryguje wszelkie problemy i niedogodności powstałe po zabiegu.

Faktem jest, że gumki należy wzmocnić dokładnie w takiej pozycji, która pozwoli ortezie jak najskuteczniej spełniać swoje zadanie. Ponadto nie powinny zakłócać naturalnych ruchów szczęk człowieka - żucia, połykania i mówienia.

Jeżeli zdarzy się nieplanowana sytuacja - osłabienie lub zerwanie gumki po jednej stronie uzębienia, należy natychmiast zgłosić się do lekarza. Brak równowagi w symetrii napięć doprowadzi do niepożądanego rezultatu.

Jeśli nie ma możliwości jak najszybszego zasięgnięcia profesjonalnej pomocy, lepiej usunąć wszystkie istniejące gumki, aby nie było asymetrii w napięciu prętów.

Rodzaje i metody mocowania gumek w układzie usztywniającym

Gumki na szelkach mocuje się najczęściej na jeden z dwóch sposobów montażu:

1. W kształcie litery V rozciągnięte w kształcie litery V (w formie kleszcza) i działają po obu stronach uzębienia, korygując położenie dwóch sąsiednich zębów i mocując dolną częścią „kleszcza” do przeciwległej szczęki.
2. W kształcie pudełka po zamontowaniu zewnętrznie przypominają kwadrat lub prostokąt, spajając szczęki „rogami” i ułatwiając ruch ciała uzębienia.

Pudełko Elastyczne ściągacze do szelek

Sposób mocowania wybiera lekarz prowadzący, szukając najlepszej opcji zapewniającej najlepszą skuteczność całego zabiegu korekcji zgryzu lub prostowania zębów.

Czasami te dwie opcje mocowania prętów stosuje się jednocześnie, jeśli zęby są rozmieszczone w rzędach zbyt nierównomiernie i wymagane jest zastosowanie maksymalnego wzmocnienia i zwiększenia efektu napinania gumek.

Pręty ortodontyczne można kupić samodzielnie w aptekach lub wyspecjalizowanych sklepach, niemniej jednak lepiej zaufać wyborowi lekarza prowadzącego, który zna materiały i producentów takich wyrobów znacznie lepiej niż jakikolwiek pacjent.

Materiał złej jakości stosowany w niektórych przedsiębiorstwach do produkcji gumek może prowadzić do reakcji alergicznej lub może nie mieć elastyczności niezbędnej do uzyskania pozytywnego wyniku.

W końcu taki system instaluje się na bardzo długi czas, czasem na kilka lat, a leczenie zębów w tym okresie będzie znacznie trudniejsze.

Zwykle założenie aparatu odbywa się podczas dwóch wizyt u lekarza: za pierwszym razem wzmacniana jest jedna szczęka, a za drugim razem, po obserwacji i zapisaniu poprawności wybranej metody, wzmacniana jest przeciwna szczęka.

Wynika to również z czasu trwania procedury zakładania samego urządzenia utrwalającego, rzadko trwa ona krócej niż godzinę. Po zamontowaniu systemu wspornikowego na szczęce, gumowe pręty (gumy) są do niej całkowicie mocowane, zgodnie z wybranym sposobem mocowania, łącząc szczęki w pożądanym kierunku i z niezbędną siłą.

Zasady używania gumek recepturek

Głównym urządzeniem korygującym nierówności zębów i korygującym zgryz jest w dalszym ciągu sam system zamków, a elastyczne pręty stanowią jedynie dodatek, niezbędny, ale nie centralny element konstrukcji. Używając takich gumek nie można zachować ostrożności.

Istnieje kilka zasad noszenia gumek, których pacjent musi przestrzegać:

Jeśli natura nie nagrodziła człowieka olśniewającym uśmiechem, a nawet rzędami śnieżnobiałych zębów, to niestety, aby stworzyć porządny, elegancki i piękny wizerunek, trzeba będzie zwrócić się o pomoc do profesjonalistów.

Ale na szczęście dla pacjentów współczesna medycyna w ogóle, a stomatologia w szczególności, są w stanie dosłownie zdziałać cuda. Wysokiej jakości system aparatów ortodontycznych oraz odpowiednio dobrane drążki ortodontyczne pozwolą na poprawę prawidłowego zgryzu, wyprostowanie nierówności zębów i uformowanie pięknej linii zębów.

Nie trzeba się oczywiście bać niepożądanych konsekwencji, jeśli zwrócisz się o pomoc do specjalistów, którzy sprawdzili się w tej dziedzinie działalności.

Jeśli wybierzesz odpowiednią klinikę i dentystę, zakupisz wysokiej jakości materiały i będziesz ściśle przestrzegać wszystkich zasad i wymagań lekarza, zabieg korekcyjny zakończy się sukcesem, a Twój uśmiech stanie się piękny i czarujący.

Stopień rozciągnięcia płuc w odpowiedzi na każdą jednostkę wzrostu ciśnienia przezpłucnego (jeśli jest wystarczająco dużo czasu na osiągnięcie równowagi) nazywa się podatnością płuc. U zdrowej osoby dorosłej całkowita podatność obu płuc wynosi około 200 ml powietrza na 1 cm wody. Sztuka. ciśnienie transmuralne. Zatem za każdym razem, gdy ciśnienie przezpłucne wzrasta o 1 cmH2O. Art., po 10-20 sekundach objętość płuc wzrasta o 200 ml.

Schemat podatności płuc. Rycina przedstawia schemat zależności między zmianami objętości płuc a zmianami ciśnienia przezpłucnego. Należy zauważyć, że te proporcje podczas wdechu różnią się od tych podczas wydechu. Każdą krzywą rejestruje się, gdy ciśnienie przezpłucne zmienia się o niewielką wartość po ustaleniu objętości płuc na stałym poziomie. Te dwie krzywe nazywane są odpowiednio krzywą podatności wdechowej i krzywą podatności wydechowej, a cały diagram nazywany jest diagramem podatności płuc.

Postać krzywa wydłużenia zdeterminowane głównie przez elastyczne właściwości płuc. Właściwości sprężyste można podzielić na dwie grupy: (1) siły sprężyste samej tkanki płucnej; (2) siły sprężyste spowodowane napięciem powierzchniowym warstwy płynu na wewnętrznej powierzchni ścian pęcherzyków płucnych i innych dróg oddechowych płuc.

Elastyczna przyczepność tkanki płucnej determinowana jest głównie przez włókna elastyny ​​i kolagenu wplecione w miąższ płuc. W zapadniętych płucach włókna te są w stanie elastycznie skurczonym i skręconym, ale gdy płuca się rozszerzają, rozciągają się i prostują, wydłużając się i rozwijając coraz bardziej elastyczną przyczepność.

Spowodowane powierzchownością rozciągające siły sprężyste są znacznie bardziej złożone. Wartość napięcia powierzchniowego przedstawiono na rysunku, na którym porównano wykresy podatności płuc w przypadku ich napełnienia roztworem soli i powietrzem. Kiedy płuca wypełniają się powietrzem, pomiędzy płynem pęcherzykowym a powietrzem w pęcherzykach występuje połączenie. W przypadku wypełnienia płuc roztworem soli nie ma takiej powierzchni i dlatego nie ma wpływu napięcia powierzchniowego - w płucach wypełnionych roztworem soli działają jedynie siły sprężystości tkanki.

Dla rozciąganie płuc wypełnionych powietrzem wymagane będzie ciśnienie przezopłucnowe około 3 razy większe niż wymagane do rozszerzenia płuc wypełnionych solą fizjologiczną. Można stwierdzić, że wielkość sił sprężystości tkanek powodujących zapadnięcie się płuc wypełnionych powietrzem wynosi jedynie około 1/3 całkowitej sprężystości płuc, natomiast napięcie powierzchniowe na styku warstw cieczy i powietrza w pęcherzykach płucnych tworzy pozostałe 2/3.

Siły sprężyste, wywołane napięciem powierzchniowym na granicy warstw cieczy i powietrza, znacznie wzrastają, gdy w płynie pęcherzykowym nie ma określonej substancji – surfaktantu. Omówmy teraz działanie tej substancji i jej wpływ na siły napięcia powierzchniowego.

Wróć do zawartości sekcji „ ”

Ryż. 4. Zmiany objętości klatki piersiowej i położenia przepony podczas cichego wdechu (pokazano kontury klatki piersiowej i przepony, linie ciągłe – wydech, linie przerywane – wdech)

Kiedy oddech jest bardzo głęboki i intensywny lub gdy wzrasta opór wdechu, proces zwiększania objętości klatki piersiowej składa się z kilku etapów dodatkowe mięśnie oddechowe co może podnieść żebra: pochyły, mięsień piersiowy większy i mniejszy, ząbkowany przedni. Do mięśni pomocniczych wdechu zaliczają się także mięśnie rozciągające odcinek piersiowy kręgosłupa i stabilizujące obręcz barkową podczas podpierania rozłożonych ramion ( trapezowy, w kształcie rombu itp.).
Jak już powiedzieliśmy, spokojny wdech odbywa się biernie – na tle praktycznie rozluźnionych mięśni. Przy aktywnym intensywnym wydechu mięśnie ściany brzucha „łączą się” (skośne, poprzeczne i proste), W rezultacie zmniejsza się objętość jamy brzusznej, wzrasta w niej ciśnienie, ciśnienie jest przenoszone na przeponę i ją podnosi. Ze względu na redukcję wewnętrzne skośne mięśnie międzyżebroweżebra opadają, a ich końce zbliżają się do siebie. Dodatkowe mięśnie wydechowe obejmują również mięśnie zginające kręgosłup.

Ryż. 5. Mięśnie biorące udział w oddychaniu:
a: 1 – mięsień czworoboczny; 2 – mięsień śledzionowy głowy; 3 – mięśnie romboidalne większe i mniejsze; 4 – mięsień zębaty tylny dolny; 5 – powięź piersiowo-lędźwiowa; 6 – trójkąt lędźwiowy; 7 – mięsień najszerszy grzbietu
b: 1 – mięsień piersiowy większy; 2 – jama pachowa; 3 – najszerszy grzbiet; 4 – mięsień zębaty przedni; 5 – mięsień skośny zewnętrzny brzucha; 6 – rozcięgno mięśnia skośnego zewnętrznego brzucha; 7 – pierścień pępowinowy; 8 – biała linia brzucha; 9 – więzadło pachwinowe; 10 – pierścień pachwinowy powierzchowny; 11 – powrózek nasienny

Jak już wiesz, płuca i wewnętrzne ściany jamy klatki piersiowej pokryte są błoną surowiczą - opłucna.
Pomiędzy warstwami opłucnej trzewnej i ciemieniowej znajduje się wąska (5-10 µm) szczelina, w której znajduje się płyn surowiczy o składzie podobnym do limfy. Dzięki temu płuca stale utrzymują swoją objętość i są w stanie rozszerzonym.
Jeśli do szczeliny opłucnej zostanie włożona igła podłączona do manometru, uzyskane dane wykażą, że ciśnienie w niej jest niższe od atmosferycznego. Podciśnienie w szczelinie opłucnej spowodowane jest przez elastyczna trakcja płuc, tj. ciągłe pragnienie płuc zmniejszenia objętości.
Elastyczna przyczepność płuc jest spowodowana trzema czynnikami:
1. Elastyczność tkanki ścian pęcherzyków płucnych ze względu na obecność w nich elastycznych włókien.
2. Napięcie mięśni oskrzeli.
3. Napięcie powierzchniowe warstewki cieczy pokrywającej wewnętrzną powierzchnię pęcherzyków płucnych.
W normalnych warunkach w szczelinie opłucnej nie ma gazów, po wprowadzeniu do szczeliny określonej ilości powietrza następuje jego stopniowe rozpuszczenie. Jeżeli do szczeliny opłucnej dostanie się niewielka ilość powietrza, a odma płucna– płuco częściowo się zapada, ale wentylacja trwa. Ten stan nazywa się zamknięta odma opłucnowa. Po pewnym czasie powietrze z jamy opłucnej zostaje wchłonięte do krwi, a płuco rozszerza się.

Podciśnienie w szczelinie opłucnej spowodowane jest elastyczną trakcją płuc, czyli ciągłym dążeniem płuc do zmniejszania objętości.

Po otwarciu klatki piersiowej, na przykład podczas ran lub operacji klatki piersiowej, ciśnienie wokół płuc staje się takie samo jak ciśnienie atmosferyczne, a płuco całkowicie się zapada. Jego wentylacja ustaje pomimo pracy mięśni oddechowych. Ten typ odmy opłucnowej nazywa się otwartą. Obustronna otwarta odma opłucnowa, jeśli pacjentowi nie zostanie udzielona doraźna pomoc, prowadzi do śmierci. Konieczne jest albo pilne rozpoczęcie niesztucznego oddychania poprzez rytmiczne pompowanie powietrza do płuc przez tchawicę, albo szybkie uszczelnienie jamy opłucnej.

Ruchy oddechowe

Fizjologiczny opis normalnych ruchów oddechowych z reguły nie odpowiada ruchom, które obserwujemy u siebie i naszych przyjaciół. Widzimy zarówno oddychanie, które zapewnia głównie przepona, jak i oddychanie, które zapewnia głównie praca mięśni międzyżebrowych. Obydwa rodzaje oddychania mieszczą się w granicach normy. Połączenie mięśni obręczy barkowej częściej występuje w przypadku ciężkiej choroby lub bardzo intensywnej pracy i prawie nigdy nie jest obserwowane w stanie normalnym, u osób stosunkowo zdrowych.
Oddychanie, zapewniane głównie przez pracę przepony, jest bardziej typowe dla mężczyzn. Zwykle wdechowi towarzyszy lekkie wysunięcie ściany brzucha, a wydechowi lekkie cofnięcie. Ten oddychanie brzuszne w najczystszej postaci.
Występuje rzadziej, ale nadal dość często paradoksalny, Lub odwrócony typ oddychania brzusznego, w którym ściana brzucha cofa się podczas wdechu i wystaje podczas wydechu. Ten rodzaj oddychania zapewnia wyłącznie skurcz przepony, bez przemieszczania narządów jamy brzusznej. Ten rodzaj oddychania występuje również częściej u mężczyzn.
Typowe dla kobiet rodzaj oddychania klatką piersiową, zapewniana głównie przez pracę mięśni międzyżebrowych. Cecha ta może być związana z biologiczną gotowością kobiety do macierzyństwa i w konsekwencji z trudnościami w oddychaniu przez brzuch w czasie ciąży. Przy tego rodzaju oddychaniu najbardziej zauważalne ruchy wykonują mostek i żebra.
Oddychanie, które obejmuje ramiona i obojczyki, zapewnia praca mięśni obręczy barkowej. Wentylacja płuc przy tego rodzaju oddychaniu jest słaba, powietrze dostaje się tylko do ich górnej części, więc to typ oddychania zwany wierzchołkowy. U osób zdrowych wierzchołkowy typ oddychania praktycznie nie występuje, rozwija się w poważnych chorobach (nie tylko płuc!), ale dla nas ten typ oddychania jest ważny, ponieważ wykorzystuje się go w wielu ćwiczeniach oddechowych.

Proces oddychania w liczbach

Objętość płuc

Oczywiste jest, że objętość wdechu i wydechu można wyrazić cyfrowo. I w tej kwestii jest też kilka ciekawych, ale mało znanych faktów, których znajomość jest niezbędna do wyboru tego czy innego rodzaju ćwiczeń oddechowych.
Podczas spokojnego oddychania osoba wdycha i wydycha około 500 ml (od 300 do 800 ml) powietrza; nazywa się tę objętość powietrza objętość oddechowa. Oprócz normalnej objętości oddechowej, przy najgłębszym możliwym wdechu, człowiek może wdychać około 3000 ml powietrza – to jest rezerwowa objętość wdechowa. Po normalnym, spokojnym wydechu każdy zdrowy człowiek, napinając mięśnie wydechowe, jest w stanie „wycisnąć” z płuc jeszcze około 1300 ml powietrza – to rezerwowa objętość wydechowa. Suma tych objętości wynosi pojemność życiowa płuc: 500 ml + 3000 ml + 1300 ml = 4800 ml.
Jak widać z obliczeń, natura zapewniła prawie dziesięciokrotna podaż Jeśli to możliwe, „wpompuj” powietrze przez płuca. Od razu zauważmy, że rezerwa funkcjonalna na „pompowanie” powietrza (wentylacja płuc) nie pokrywa się z rezerwą na możliwość spożywania i transportu tlenu.
Objętość oddechowa- wyrażenie ilościowe głębokość oddechu.
Pojemność życiowa płuc - Jest to maksymalna objętość powietrza, jaką można wprowadzić lub usunąć z płuc podczas jednego wdechu lub wydechu. Pojemność życiowa płuc u mężczyzn jest większa (4000-5500 ml) niż u kobiet (3000-4500 ml), większa w pozycji stojącej niż w pozycji siedzącej czy leżącej. Trening fizyczny pomaga zwiększyć pojemność płuc.
Po maksymalnie głębokim wydechu w płucach pozostaje dość znaczna objętość powietrza - około 1200 ml. Ten objętość zalegająca powietrze. Większość z nich można usunąć z płuc tylko przy otwartej odmie opłucnowej. Pewna ilość powietrza pozostaje również w zapadniętych płucach ( minimalna głośność), jest zatrzymywany w „pułapkach powietrznych”, powstałych w wyniku zapadnięcia się części oskrzelików przed pęcherzykami płucnymi.

Ryż. 6. Spirogram – rejestracja zmian objętości płuc

Maksymalna ilość powietrza, który może znajdować się w płucach całkowita pojemność płuc; jest równa sumie objętości zalegającej i pojemności życiowej płuc (w podanym przykładzie: 1200 ml + 4800 ml = 6000 ml).
Objętość powietrza, zlokalizowane w płucach pod koniec spokojnego wydechu (przy rozluźnionych mięśniach oddechowych). funkcjonalna resztkowa pojemność płuc. Jest ona równa sumie objętości zalegającej i rezerwy wydechowej (w zastosowanym przykładzie: 1200 ml + 1300 ml = 2500 ml). Funkcjonalna pojemność resztkowa płuc jest zbliżona do objętości powietrza pęcherzykowego przed rozpoczęciem wdechu.
Wentylację określa się na podstawie objętości wdychanego lub wydychanego powietrza w jednostce czasu. Zwykle mierzone minutowa objętość oddechu. Podczas spokojnego oddychania przez płuca przepływa 6–9 litrów powietrza na minutę. Wentylacja płuc zależy od głębokości i częstotliwości oddechów, w spoczynku wynosi zwykle od 12 do 18 oddechów na minutę. Minutowa objętość oddechowa jest równa iloczynowi objętości oddechowej i częstotliwości oddechowej.

Martwa przestrzeń

Powietrze znajduje się nie tylko w pęcherzykach płucnych, ale także w drogach oddechowych. Należą do nich jama nosowa (lub usta podczas oddychania przez usta), nosogardło, krtań, tchawica i oskrzela. Powietrze w drogach oddechowych (z wyjątkiem oskrzelików oddechowych) nie uczestniczy w wymianie gazowej, dlatego światło dróg oddechowych nazywa się anatomiczna przestrzeń martwa. Podczas wdechu ostatnie porcje powietrza przedostają się do przestrzeni martwej i, bez zmiany jego składu, opuszcza go podczas wydechu.
Objętość anatomicznej przestrzeni martwej wynosi około 150 ml (około 1/3 objętości oddechowej podczas spokojnego oddychania). Oznacza to, że z 500 ml wdychanego powietrza tylko 350 ml przedostaje się do pęcherzyków płucnych. Pod koniec spokojnego wydechu w pęcherzykach płucnych znajduje się około 2500 ml powietrza, więc przy każdym spokojnym wdechu odnawiane jest tylko >/7 objętości pęcherzykowej powietrza.

Znaczenie dróg oddechowych

W koncepcji drogi oddechowe zaliczamy do nich jamę nosową i ustną, nosogardło, krtań, tchawicę i oskrzela. W drogach oddechowych praktycznie nie ma wymiany gazowej, ale są one niezbędne do normalnego oddychania. Przechodząc przez nie wdychane powietrze ulega następującym zmianom:
nawilżony;
rozgrzewka;
oczyszczone z kurzu i mikroorganizmów.
Z punktu widzenia współczesnej nauki oddychanie przez nos uważane jest za najbardziej fizjologiczne: przy takim oddychaniu szczególnie skuteczne jest oczyszczanie powietrza z kurzu – przechodząc przez wąskie i złożone kanały nosowe, powietrze tworzy przepływy wirowe, które sprzyjają kontaktowi cząsteczki kurzu z błoną śluzową nosa. Ściany dróg oddechowych pokryte są śluzem, do którego przylegają cząsteczki unoszące się w powietrzu. Śluz stopniowo przemieszcza się (7-19 mm/min) w kierunku nosogardła pod wpływem działania nabłonka rzęskowego jamy nosowej, tchawicy i oskrzeli. Śluz zawiera substancję lizozym, o działaniu śmiertelnym na mikroorganizmy chorobotwórcze. Kiedy receptory w gardle, krtani i tchawicy zostaną podrażnione przez cząsteczki kurzu i nagromadzony śluz, osoba kaszle, a gdy receptory w jamie nosowej są podrażnione, kicha. Ten ochronne odruchy oddechowe.

Kiedy receptory w gardle, krtani i tchawicy zostaną podrażnione przez cząsteczki kurzu i nagromadzony śluz, osoba kaszle, a gdy receptory w jamie nosowej są podrażnione, kicha. Są to ochronne odruchy oddechowe.

Dodatkowo wdychane powietrze, przechodząc przez strefę węchową błony śluzowej nosa, „wnosi” zapachy – w tym ostrzegające przed niebezpieczeństwem, wywołujące podniecenie seksualne (feromony), zapachy świeżości i natury, stymulujące ośrodek oddechowy i wpływające na nastrój.
Na ilość wdychanego powietrza i skuteczność wentylacji płuc wpływa także taka wartość jak luz(średnica) oskrzela. Wartość ta może zmieniać się pod wpływem wielu czynników, z których część można kontrolować. Gładkie mięśnie okrężne ściany oskrzeli zwężają światło. Mięśnie oskrzeli znajdują się w stanie aktywności tonicznej, która zwiększa się wraz z wydechem. Mięśnie oskrzeli kurczą się wraz ze wzrostem przywspółczulnego wpływu autonomicznego układu nerwowego pod wpływem substancji takich jak histamina, serotonina, prostaglandyny. Rozluźnienie oskrzeli następuje, gdy pod wpływem adrenaliny zmniejsza się współczulny wpływ autonomicznego układu nerwowego.
Światło oskrzeli może być częściowo zablokowane przez nadmierne wydzielanie śluzu powstające podczas reakcji zapalnych i alergicznych, a także ciała obce, ropę w chorobach zakaźnych itp. - wszystko to niewątpliwie wpłynie na efektywność wymiany gazowej.

Rozdział 2. Wymiana gazowa w płucach

Trochę o krążeniu krwi

Poprzedni etap – etap oddychanie zewnętrzne- kończy się tym, że tlen z powietrza atmosferycznego dostaje się do pęcherzyków płucnych, skąd będzie musiał przedostać się do naczyń włosowatych, „splatając” pęcherzyki w gęstą sieć.
Kapilary łączą się, tworząc żyły płucne, które transportują natlenioną krew do serca, a dokładniej do lewego przedsionka. Z lewego przedsionka natleniona krew przedostaje się do lewej komory, skąd „wyrusza w podróż” poprzez krążenie ogólnoustrojowe, do narządów i tkanek. Po „wymianie” składników odżywczych z tkankami, oddaniu tlenu i przyjęciu dwutlenku węgla, krew przepływa żyłami do prawego przedsionka i zamyka się ogólnoustrojowy krąg krążenia krwi, a zaczyna się małe koło.
Krążenie płucne zaczyna się w prawej komorze, skąd tętnica płucna, rozgałęziając się i splatając pęcherzyki siecią naczyń włosowatych, przenosi krew, która ma zostać „naładowana” tlenem do płuc, a następnie ponownie przez żyły płucne do lewego przedsionka i tak dalej w nieskończoność. Aby ocenić skuteczność i skalę tego procesu, wyobraź sobie, że czas pełnego krążenia krwi wynosi tylko 20–23 sekundy - cała objętość krwi udaje się całkowicie „opłynąć” zarówno w krążeniu ogólnoustrojowym, jak i płucnym.

Ryc. 7. Schemat krążenia płucnego i ogólnoustrojowego

Aby nasycić tak aktywnie zmieniające się środowisko, jak krew, tlenem, należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:
ilość tlenu i dwutlenku węgla w wdychanym powietrzu – czyli jego skład;
skuteczność wentylacji pęcherzykowej– tj. obszar kontaktu, w którym dochodzi do wymiany gazów pomiędzy krwią a powietrzem;
efektywność wymiany gazowej pęcherzykowej - tj. skuteczność substancji i struktur zapewniających kontakt z krwią i wymianę gazową.

Skład powietrza wdychanego, wydychanego i pęcherzykowego

W normalnych warunkach człowiek oddycha powietrzem atmosferycznym, które ma stosunkowo stały skład (tab. 1). W wydychanym powietrzu zawsze jest mniej tlenu, a więcej dwutlenku węgla. Powietrze pęcherzykowe zawiera najmniej tlenu i najwięcej dwutlenku węgla. Różnicę w składzie powietrza pęcherzykowego i wydychanego tłumaczy się tym, że to ostatnie jest mieszaniną powietrza z przestrzeni martwej i powietrza pęcherzykowego.

Tabela 1. Skład powietrza (w ujęciu objętościowym%)

Powietrze pęcherzykowe jest wewnętrznym środowiskiem gazowym organizmu. Skład gazowy krwi tętniczej zależy od jej składu. Mechanizmy regulacyjne utrzymują stałość składu powietrza pęcherzykowego. Podczas spokojnego oddychania skład powietrza pęcherzykowego w niewielkim stopniu zależy od faz wdechu i wydechu. Na przykład zawartość dwutlenku węgla na końcu wdechu jest tylko o 0,2–0,3% mniejsza niż na końcu wydechu, ponieważ przy każdym wdechu odnawiana jest tylko 1/7 powietrza pęcherzykowego. Ponadto wymiana gazowa w płucach zachodzi w sposób ciągły, niezależnie od faz wdechu czy wydechu, co pozwala na wyrównanie składu powietrza pęcherzykowego. Przy głębokim oddychaniu, ze względu na wzrost szybkości wentylacji płuc, zwiększa się zależność składu powietrza pęcherzykowego od wdechu i wydechu. Należy pamiętać, że stężenie gazów „na osi” przepływu powietrza i po jego „boku” również będzie się różnić - ruch powietrza „wzdłuż osi” będzie szybszy, a jego skład będzie zbliżony do składu atmosferycznego powietrze. W górnej części płuc pęcherzyki wentylowane są mniej efektywnie niż w dolnych partiach przylegających do przepony.

Wentylacja pęcherzykowa

Wymiana gazowa pomiędzy powietrzem a krwią odbywa się w pęcherzykach płucnych, wszystkie pozostałe części płuc służą jedynie do „dostarczania” powietrza w to miejsce, dlatego też nie liczy się ogólna wielkość wentylacji płuc, ale ilość wentylacji pęcherzyków płucnych. Jest ona mniejsza niż wentylacja płuc pod względem ilości wentylacji przestrzeni martwej.

Skuteczność wentylacji pęcherzykowej (a tym samym wymiany gazowej) jest wyższa przy rzadszym oddychaniu niż przy częstszym oddychaniu.

Zatem przy minutowej objętości oddechowej wynoszącej 8000 ml i częstości oddechów 16 razy na minutę wentylacja martwej przestrzeni będzie
150 ml × 16 = 2400 ml.
Wentylacja pęcherzykowa będzie równe
8 000 ml – 2 400 ml = 5 600 ml.
Przy minutowej objętości oddechowej wynoszącej 8000 ml i częstości oddechów 32 razy na minutę będzie wentylacja martwej przestrzeni
150 ml × 32 = 4800 ml,
A wentylacja pęcherzykowa
8000 ml – 4800 ml = 3200 ml,
czyli będzie o połowę mniej niż w pierwszym przypadku. Prowadzi to do pierwszego praktycznego wniosku: skuteczność wentylacji pęcherzykowej (a tym samym wymiany gazowej) jest wyższa przy rzadszym oddychaniu niż przy częstszym oddychaniu.
Stopień wentylacji płuc jest regulowany przez organizm w taki sposób, że skład gazowy powietrza pęcherzykowego jest stały. Zatem wraz ze wzrostem stężenia dwutlenku węgla w powietrzu pęcherzykowym zwiększa się minimalna objętość oddychania, a wraz ze spadkiem maleje. Jednak mechanizmy regulacyjne tego procesu nie znajdują się niestety w pęcherzykach płucnych. Głębokość i częstotliwość oddychania reguluje ośrodek oddechowy na podstawie informacji o zawartości tlenu i dwutlenku węgla we krwi. O tym, jak to się dzieje, porozmawiamy bardziej szczegółowo w części „Nieświadoma regulacja oddychania”.

Wymiana gazowa w pęcherzykach płucnych

Wymiana gazowa w płucach zachodzi poprzez dyfuzję tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi (około 500 litrów dziennie) i dwutlenku węgla z krwi do powietrza pęcherzykowego (około 430 litrów dziennie). Dyfuzja zachodzi na skutek różnicy ciśnień tych gazów w powietrzu pęcherzykowym i we krwi.

Ryż. 8. Oddychanie pęcherzykowe

Dyfuzja(od łac. dyfuzja– rozprzestrzenianie się, rozprzestrzenianie się) – wzajemne przenikanie stykających się substancji w wyniku termicznego ruchu cząstek substancji. Dyfuzja zachodzi w kierunku zmniejszania się stężenia substancji i prowadzi do równomiernego rozmieszczenia substancji w całej zajmowanej przez nią objętości. Zatem obniżone stężenie tlenu we krwi prowadzi do jego przenikania przez błonę powietrze-krew (aero-hematyczny) barierę ochronną, nadmierne stężenie dwutlenku węgla we krwi prowadzi do jego uwolnienia do powietrza pęcherzykowego. Anatomicznie barierę powietrze-krew reprezentuje błona płucna, która z kolei składa się z komórek śródbłonka naczyń włosowatych, dwóch głównych błon, nabłonka płaskonabłonkowego pęcherzykowego, warstwy środek powierzchniowo czynny. Grubość błony płucnej wynosi zaledwie 0,4–1,5 mikrona.
Tlen dostający się do krwi i dwutlenek węgla „przynoszony” przez krew mogą zostać rozpuszczone lub związane chemicznie - w postaci słabego połączenia z hemoglobiną erytrocytów. Z tą właściwością hemoglobiny bezpośrednio wiąże się efektywność transportu gazu przez czerwone krwinki, proces ten zostanie omówiony szerzej w następnym rozdziale.

Rozdział 3. Transport gazów przez krew

„Nośnikiem” tlenu z płuc do tkanek i narządów oraz dwutlenku węgla z tkanek i narządów do płuc jest krew. W stanie wolnym (rozpuszczonym) przepuszczana jest tak niewielka ilość gazów, że można je bezpiecznie pominąć przy ocenie potrzeb organizmu. Dla uproszczenia wyjaśnień założymy dalej, że główna ilość tlenu i dwutlenku węgla jest transportowana w stanie związanym.

Transport tlenu

Tlen transportowany jest w postaci oksyhemoglobiny. Oksyhemoglobina - jest to kompleks hemoglobiny i tlenu cząsteczkowego.
Hemoglobina występuje w czerwonych krwinkach - Czerwone krwinki. Pod mikroskopem czerwone krwinki wyglądają jak lekko spłaszczony pączek, w którym zapomniały przebić dziurę do końca. Ten niezwykły kształt pozwala krwinkom czerwonym lepiej oddziaływać z krwią niż komórkom kulistym (ze względu na ich większą powierzchnię), ponieważ, jak wiadomo, wśród ciał o jednakowej objętości najmniejszą powierzchnię ma kula. Ponadto erytrocyt może zwinąć się w rurkę, wciskając się w wąską kapilarę, docierając do najbardziej odległych „zakątków” ciała.
W 100 ml krwi o normalnej temperaturze ciała rozpuszcza się tylko 0,3 ml tlenu. Tlen rozpuszczając się w osoczu krwi naczyń włosowatych krążenia płucnego, dyfunduje do czerwonych krwinek i jest natychmiast wiązany przez hemoglobinę, tworząc oksyhemoglobinę, w której tlen wynosi 190 ml/l. Szybkość wiązania tlenu jest duża – czas absorpcji rozproszonego tlenu mierzony jest w tysięcznych części sekundy. W naczyniach włosowatych pęcherzyków płucnych (przy odpowiedniej wentylacji i ukrwieniu) prawie cała hemoglobina zawarta we krwi przekształcana jest w oksyhemoglobinę. Szybkość dyfuzji gazów „w tę i z powrotem” jest znacznie mniejsza niż szybkość wiązania gazów, z czego można wyciągnąć drugi praktyczny wniosek: Aby wymiana gazowa przebiegała pomyślnie, powietrze musi „dostać przerwy”, czyli czas, w którym stężenie gazów w powietrzu pęcherzykowym i napływającej krwi ma czas na wyrównanie się.
Konwersja zredukowanej (beztlenowej) hemoglobiny (deoksyhemoglobina) w utlenioną (zawierającą tlen) hemoglobinę ( oksyhemoglobina) zależy bezpośrednio od zawartości rozpuszczonego tlenu w płynnej części osocza krwi, a mechanizmy asymilacji rozpuszczonego tlenu są bardzo skuteczne i stabilne.

Aby wymiana gazowa przebiegała pomyślnie, powietrze musi mieć „przerwy” – czas, podczas którego stężenie gazów w powietrzu pęcherzykowym i napływającej krwi ma czas na wyrównanie się.

Na przykład wspinaczce na wysokość 2000 m n.p.m. towarzyszy spadek ciśnienia atmosferycznego z 760 do 600 mm Hg. Art., ciśnienie cząstkowe tlenu w powietrzu pęcherzykowym - od 105 do 70 mm Hg. Art., a zawartość oksyhemoglobiny zmniejsza się zaledwie o 3% – pomimo spadku ciśnienia atmosferycznego tkanki nadal są zaopatrywane w tlen.
W tkankach, które do prawidłowego funkcjonowania wymagają dużej ilości tlenu (pracujące mięśnie, wątroba, nerki, tkanki gruczołowe), oksyhemoglobina „oddaje” tlen bardzo aktywnie, czasem prawie całkowicie. I odwrotnie: w tkankach, w których intensywność procesów oksydacyjnych jest niska (na przykład w tkance tłuszczowej), większość oksyhemoglobiny „nie oddaje” tlenu cząsteczkowego - poziom dysocjacja oksyhemoglobina jest niska. Przejście tkanek ze stanu spoczynku do stanu aktywnego (skurcz mięśni, wydzielanie gruczołów) automatycznie stwarza warunki do zwiększenia dysocjacji oksyhemoglobiny i zwiększenia dopływu tlenu do tkanek.
Zdolność hemoglobiny do „trzymania” tlenu (powinowactwo hemoglobiny do tlenu) zmniejsza się wraz ze wzrostem stężenia dwutlenku węgla i jonów wodoru we krwi. Podobny wpływ na dysocjację oksyhemoglobiny ma wzrost temperatury.
W ten sposób staje się jasne, w jaki sposób naturalne procesy są ze sobą powiązane i zrównoważone względem siebie. Zmiana zdolności oksyhemoglobiny do zatrzymywania tlenu ma ogromne znaczenie dla zapewnienia dopływu tlenu do tkanek. W tkankach, w których zachodzą intensywnie procesy metaboliczne, wzrasta stężenie dwutlenku węgla i jonów wodoru oraz wzrasta temperatura. Przyspiesza to procesy metaboliczne i ułatwia uwalnianie tlenu przez hemoglobinę.
Włókna mięśni szkieletowych zawierają mioglobinę, która jest „spokrewniona” z hemoglobiną. Ma bardzo duże powinowactwo do tlenu. „Złapawszy” cząsteczkę tlenu, nie uwalnia jej z powrotem do krwi.

Elastyczna trakcja płuc- siła, z jaką płuca mają tendencję do ściskania.

Dzieje się tak z następujących powodów: 2/3 trakcji elastycznej płuc jest spowodowane przez środek powierzchniowo czynny - napięcie powierzchniowe płynu wyściełającego pęcherzyki płucne, około 30% przez włókna sprężyste płuc i oskrzeli, 3% przez napięcie włókien mięśni gładkich oskrzeli. Siła rozciągania elastycznego jest zawsze kierowana z zewnątrz do wewnątrz. Te. na wielkość rozciągliwości i sprężystego ciągu płuc duży wpływ ma obecność na powierzchni wewnątrzpęcherzykowej środek powierzchniowo czynny- substancja będąca mieszaniną fosfolipidów i białek.

Rola środka powierzchniowo czynnego:

1) zmniejsza napięcie powierzchniowe pęcherzyków płucnych i tym samym zwiększa podatność płuc;

2) stabilizuje pęcherzyki, zapobiega sklejaniu się ich ścian;

3) zmniejsza opór dyfuzji gazów przez ścianę pęcherzyków płucnych;

4) zapobiega obrzękowi pęcherzyków płucnych poprzez zmniejszenie napięcia powierzchniowego pęcherzyków płucnych;

5) ułatwia ekspansję płuc podczas pierwszego oddechu noworodka;

6) sprzyja aktywacji fagocytozy przez makrofagi pęcherzykowe i ich aktywność motoryczną.

Synteza i wymiana środka powierzchniowo czynnego następuje dość szybko, dlatego upośledzony przepływ krwi w płucach, stany zapalne i obrzęki, palenie tytoniu, nadmiar i niedobór tlenu oraz niektóre leki farmakologiczne mogą zmniejszać jego rezerwy i zwiększać napięcie powierzchniowe płynu w pęcherzykach płucnych. Wszystko to prowadzi do ich niedodmy lub zapaści.

Odma opłucnowa

Odma opłucnowa to przedostanie się powietrza do przestrzeni międzyopłucnowej, które występuje podczas penetracji ran klatki piersiowej lub naruszenia szczelności jamy opłucnej. W tym przypadku płuca zapadają się, ponieważ ciśnienie wewnątrzopłucnowe staje się takie samo jak ciśnienie atmosferyczne. Efektywna wymiana gazowa w tych warunkach jest niemożliwa. U ludzi prawa i lewa jama opłucnowa nie komunikują się, dlatego jednostronna odma opłucnowa, na przykład po lewej stronie, nie prowadzi do zaprzestania oddychania płucnego prawego płuca. Z biegiem czasu powietrze z jamy opłucnej zostaje wchłonięte, a zapadnięte płuco ponownie rozszerza się i wypełnia całą jamę klatki piersiowej. Obustronna odma opłucnowa jest nie do pogodzenia z życiem.

Koniec pracy -

Ten temat należy do działu:

Fizjologia oddychania

Spirometria to metoda pomiaru objętości wydychanego powietrza za pomocą spirometru.

Jeśli potrzebujesz dodatkowych materiałów na ten temat lub nie znalazłeś tego czego szukałeś, polecamy skorzystać z wyszukiwarki w naszej bazie dzieł:

Co zrobimy z otrzymanym materiałem:

Jeśli ten materiał był dla Ciebie przydatny, możesz zapisać go na swojej stronie w sieciach społecznościowych:

Ćwierkać

Wszystkie tematy w tym dziale:

Fizjologia oddychania
Oddychanie to jedna z żywotnych funkcji organizmu, mająca na celu utrzymanie optymalnego poziomu procesów redoks w komórkach. Oddychanie to kompleks

Oddychanie zewnętrzne
Oddychanie zewnętrzne odbywa się cyklicznie i składa się z wdechu, wydechu i przerwy oddechowej. U ludzi średnia częstość oddechów wynosi 16-18 na minutę. Oddychanie zewnętrzne

Podciśnienie w szczelinie opłucnej
Klatka piersiowa tworzy szczelną jamę, która izoluje płuca od atmosfery. Płuca pokryte są trzewną warstwą opłucnej, a wewnętrzna powierzchnia klatki piersiowej jest pokryta warstwą ciemieniową.

Objętość i pojemność płuc
Podczas spokojnego oddychania człowiek wdycha i wydycha około 500 ml powietrza. Ta objętość powietrza nazywana jest objętością oddechową (TI) (ryc. 3).

Transport gazów przez krew
Tlen i dwutlenek węgla we krwi występują w dwóch stanach: związanym chemicznie i rozpuszczonym. Przenoszenie tlenu z powietrza pęcherzykowego do krwi i dwutlenku węgla z krwi do pęcherzyków płucnych

Transport tlenu
Z całkowitej ilości tlenu zawartego we krwi tętniczej tylko 5% rozpuszcza się w osoczu, pozostała część tlenu jest przenoszona przez czerwone krwinki, w których jest chemicznie

Bufor węglowodorowy
Z powyższych reakcji wymiany gazowej wynika, że ​​ich przebieg na poziomie płuc i tkanek okazuje się wielokierunkowy. Co w tych przypadkach determinuje kierunek powstawania i dysocjacji form?

Rodzaje związków Hb
Hemoglobina to specjalne białko chromoproteinowe, dzięki któremu czerwone krwinki pełnią funkcję oddechową i utrzymują pH krwi. Główną funkcją hemoglobiny jest transport tlenu i częściowo dwutlenku węgla

Podstawowe układy regulujące równowagę kwasowo-zasadową organizmu
Równowaga kwasowo-zasadowa (ABC) (równowaga kwasowo-zasadowa, stan kwasowo-zasadowy (ABC), równowaga kwasowo-zasadowa) to stałość stężenia H+ (protonów) w cieczach.

Regulacja oddychania
Podobnie jak wszystkie systemy w organizmie, oddychanie regulowane jest przez dwa główne mechanizmy – nerwowy i humoralny. Podstawą regulacji nerwowej jest realizacja odruchu Heringa-Breera, który