RESPIRARE - un set de procese care asigură consumul de oxigen de către organism (O2) și eliberarea de dioxid de carbon (CO2)
ETAPE DE RESPIRARE:
1. Respirația externă sau ventilația plămânilor - schimbul de gaze între aerul atmosferic și cel alveolar
2. Schimb de gaze între aerul alveolar și sângele capilarelor circulației pulmonare
3. Transportul gazelor prin sânge (О 2 și СО 2)
4. Schimb de gaze în țesuturi între sângele capilarelor circulației sistemice și celulele tisulare
5. Respirația țesuturilor sau internă - procesul de absorbție de către țesuturi a O 2 și eliberarea de CO 2 (reacții redox în mitocondrii cu formarea de ATP)
SISTEMUL RESPIRATOR
Setul de organe care furnizează organismului oxigen, eliminarea dioxidului de carbon și eliberarea de energie necesară pentru toate formele de viață
FUNCȚIILE SISTEMULUI RESPIRATOR:
Ø Furnizarea organismului cu oxigen și utilizarea acestuia în procesele redox
Ø Formarea și excreția excesului de dioxid de carbon din organism
Ø Oxidarea (descompunerea) compușilor organici cu eliberarea de energie
Ø Eliberarea produselor metabolice volatile (vapori de apă (500 ml pe zi), alcool, amoniac etc.)
Procesele care stau la baza realizării funcțiilor:
a) ventilație (ventilație)
b) schimb de gaze
STRUCTURA SISTEMULUI RESPIRATOR
Figura: 12.1. Structura sistemului respirator
1 - Pasaj nazal
2 - Concha nazală
3 - Sinusul frontal
4 - Sinusul sfenoid
5 - Gât
6 - Laringele
7 - Traheea
8 - Bronhia stângă
9 - Bronhia dreaptă
10 - Arborele bronșic stâng
11 - Arborele bronșic drept
12 - Plămânul stâng
13 - Plămânul drept
14 - Diafragmă
16 - Esofag
17 - Coaste
18 - Sternum
19 - Clavicula
simțul mirosului, precum și deschiderea externă a căilor respiratorii: servește la încălzirea și curățarea aerului inhalat
CAVITATE NAZALĂ
Secțiunea inițială a căilor respiratorii și, în același timp, organul mirosului. Se întinde de la nări până la faringe, împărțit de un sept în două jumătăți, care sunt în față prin nările comunică cu atmosfera și în spate cu joan - cu nazofaringe
Figura: 12.2.Structura cavității nazale
Laringe
o secțiune a unui tub de respirație care leagă faringele de trahee. Se află la nivelul vertebrelor cervicale IV-VI. Este o intrare care protejează plămânii. Corzile vocale sunt situate în laringe. În spatele laringelui se află faringele, cu care comunică cu deschiderea sa superioară. Mai jos, laringele trece în trahee
Figura: 12.3.Structura laringelui
Glotis - decalajul dintre pliurile vocale dreapta și stânga. Când se schimbă poziția cartilajului, sub acțiunea mușchilor laringelui, lățimea glotei și tensiunea corzilor vocale se pot modifica. Aerul expirat vibrează sunetele corzilor vocale ®
Trahee
tubul, care comunică cu laringele în partea de sus și se termină în partea de jos cu diviziune ( bifurcare ) în cele două bronhii principale
Figura: 12.4. Principalele căi respiratorii
Aerul inhalat trece prin laringe în trahee. De aici este împărțit în două fluxuri, fiecare dintre ele mergând spre propriul plămân de-a lungul sistemului bronșic ramificat
BRONCHI
formațiuni tubulare reprezentând ramurile traheei. Îndepărtați-vă de traheea în unghiuri aproape drepte și îndreptați-vă spre poarta plămânilor
Bronhia dreaptă mai larg dar mai scurt stângași este ca o continuare a traheei
Bronhiile sunt similare ca structură cu traheea; sunt foarte flexibili datorită inelelor cartilaginoase din pereți și sunt căptușite cu epiteliu respirator. Baza țesutului conjunctiv este bogată în fibre elastice care pot modifica diametrul bronhiei
Bronhiile principale(prima comanda) sunt împărțite în capitaluri proprii (a doua comanda): trei în plămânul drept și doi în stânga - fiecare merge la partea sa. Apoi, acestea sunt împărțite în altele mai mici, mergând la segmentele lor - segmentar (ordinul al treilea), continuând să se împartă, formându-se „Arborele bronșic” plămân
ARBORUL BRONCHIAL - sistemul bronșic, prin care aerul din trahee intră în plămâni; include bronhiile principale, lobulare, segmentare, subsegmentale (9-10 generații), precum și bronșiole (lobulare, terminale și respiratorii)
În interiorul segmentelor bronhopulmonare, bronhiile sunt împărțite secvențial de până la 23 de ori până când se termină într-o fundătură din sacii alveolari.
Bronchiole (diametrul căilor respiratorii mai mic de 1 mm) se împarte pentru a se forma terminal (terminal) bronhiole, care sunt împărțite în cele mai subțiri căi aeriene scurte - bronhiole respiratoriia intra în pasaje alveolare, pe pereții cărora există bule - alveole (saci de aer). Partea principală a alveolelor este concentrată în grupuri la capetele pasajelor alveolare formate în timpul divizării bronhiolelor respiratorii
Figura: 12.5.Căile respiratorii inferioare
Figura: 12.6.Căile respiratorii, zona de schimb de gaze și volumele acestora după o expirație calmă
Funcțiile căilor respiratorii:
1. Schimb de gaze -livrarea aerului atmosferic către schimb de gaze zona și conducerea amestecului gazos din plămâni în atmosferă
2. Schimb non-gaz:
§ Curățarea aerului de praf, microorganisme. Reflexe respiratorii de protecție (tuse, strănut).
§ Umidificarea aerului inhalat
§ Încălzirea aerului inhalat (la nivelul generației 10 până la 37 0 С
§ Recepția (percepția) stimulilor olfactivi, de temperatură, mecanici
§ Participarea la procesele de termoreglare a corpului (producerea căldurii, evaporarea căldurii, convecția)
§ Sunt un dispozitiv de generare a sunetului periferic
Acin
unitate structurală a plămânului (până la 300 mii), în care are loc schimbul de gaze între sângele din capilarele plămânului și aerul care umple alveolele pulmonare. Este un complex de la începutul bronhiolului respirator, care seamănă cu o grămadă de struguri ca aspect
Acinusul include 15-20 alveole, în lobulul pulmonar - 12-18 acini... Lobii plămânului sunt compuși din
Figura: 12.7.Acinus pulmonar
Alveole (în plămânii unei persoane adulte 300 de milioane, suprafața lor totală este de 140 m 2) - vezicule deschise cu pereți foarte subțiri, a căror suprafață interioară este căptușită cu un epiteliu scuamos monostrat, așezat pe membrana principală, care capilare sanguine sunt atașate, care se formează împreună cu celulele epiteliale barieră între sânge și aer (barieră aer-sânge)0,5 μm grosime, nu interferează cu schimbul de gaze și cu eliberarea vaporilor de apă
Găsit în alveole:
§ macrofage (celule protectoare) care absorb particulele străine prinse în căile respiratorii
§ pneumocite - celule care secretă surfactant
Figura: 12.8.Ultrastructura alveolelor
SURFACTANT- un agent tensioactiv pulmonar care conține fosfolipide (în special lecitină), trigliceride, colesterol, proteine \u200b\u200bși carbohidrați și care formează un strat gros de 50 nm în interiorul alveolelor, pasajelor alveolare, saci, bronșioli
Valoarea surfactantului:
§ Reduce tensiunea superficială a fluidului care acoperă alveolele (de aproape 10 ori) ® facilitează inhalarea și previne atelectazia (aderența) alveolelor în timpul expirației.
§ Facilitează difuzia oxigenului din alveole în sânge datorită solubilității bune a oxigenului din acesta.
§ Îndeplinește un rol protector: 1) are activitate bacteriostatică; 2) protejează pereții alveolelor de efectele dăunătoare ale oxidanților și peroxizilor; 3) asigură transport invers de praf și microbi prin căile respiratorii; 4) reduce permeabilitatea membranei pulmonare, care este prevenirea dezvoltării edemului pulmonar datorită scăderii transpirației fluidului din sânge în alveole
PULMINI
Plămânul drept și cel stâng sunt două obiecte separate situate în cavitatea toracică de pe laturile inimii; acoperit cu o membrană seroasă - pleura, care se formează în jurul lor două închise sacul pleural.Au o formă conică neregulată, cu baza orientată spre diafragmă și vârful care iese la 2-3 cm deasupra claviculei din gât
Figura: 12.10.Structura segmentară a plămânilor.
1 - segment apical; 2 - segment posterior; 3 - segment anterior; 4 - segment lateral (plămân drept) și segment lingual superior (plămân stâng); 5 - segmentul medial (plămânul drept) și segmentul de stuf inferior (plămânul stâng); 6 - segment apical al lobului inferior; 7 - segment medial bazal; 8 - segment anterior bazal; 9 - segment lateral bazal; 10 - segment posterior bazal
ELASTICITATE PULMONARĂ
capacitatea de a răspunde la stres prin creșterea stresului, care include:
§ elasticitate- capacitatea de a-și restabili forma și volumul după încetarea acțiunii forțelor externe provocatoare de deformare
§ rigiditate - capacitatea de a rezista la deformări suplimentare la depășirea elasticității
Motivele proprietăților elastice ale plămânilor:
§ tensiunea fibrelor elasticeparenchim pulmonar
§ tensiune de suprafatafluid care tapetează alveolele - creat de un agent tensioactiv
§ umplerea sângelui plămânilor (cu cât umplerea sângelui este mai mare, cu atât elasticitatea este mai mică
Extensibilitate- proprietatea inversă a elasticității, asociată cu prezența fibrelor elastice și de colagen, care formează o rețea spirală în jurul alveolelor
Plastic - proprietate opusă rigidității
FUNCȚIILE MUNCULUI
Schimb de gaze- îmbogățirea sângelui cu oxigen utilizat de țesuturile corpului și îndepărtarea dioxidului de carbon din acesta: realizată prin circulația pulmonară. Sângele din organele corpului se întoarce în partea dreaptă a inimii și se deplasează prin arterele pulmonare către plămâni
Schimb non-gaz:
Ø Z de protecţie - formarea anticorpilor, fagocitoza de către fagocitele alveolare, producerea de lizozimă, interferon, lactoferină, imunoglobuline; microbi, agregate de celule adipoase, tromboemboli sunt reținuți și distruși în capilare
Ø Participarea la procesele de termoreglare
Ø Participarea la procesele de selecție - îndepărtarea СО 2, a apei (aproximativ 0,5 l / zi) și a unor substanțe volatile: etanol, eter, oxid de azot, acetonă, etil mercaptan
Ø Inactivarea BAS - mai mult de 80% din bradikinina introdusă în circulația pulmonară este distrusă cu o singură trecere de sânge prin plămâni, are loc conversia angiotensinei I în angiotensină II sub influența angiotensinazei; 90-95% din prostaglandinele din grupele E și P sunt inactivate
Ø Participarea la dezvoltarea substanțelor biologic active –Heparină, tromboxan B2, prostaglandine, tromboplastină, factori de coagulare a sângelui VII și VIII, histamină, serotonină
Ø Sunt un rezervor de aer pentru producerea vocii
RESPIRAȚIA EXTERNĂ
Procesul de ventilație a plămânilor, care asigură schimbul de gaze între corp și mediu. Se efectuează datorită prezenței centrului respirator, a sistemelor aferente și eferente ale acestuia, a mușchilor respiratori. Evaluat de raportul dintre ventilația alveolară și volumul mic. Pentru a caracteriza respirația externă, se utilizează indicatori statici și dinamici ai respirației externe.
Ciclul respirator- modificarea ritmic repetitivă a stării centrului respirator și a organelor respiratorii executive
Figura: 12.11.Mușchii respiratori
Diafragmă - un mușchi plat care separă cavitatea toracică de cavitatea abdominală. Formează două cupole, stânga și dreapta, bombate în sus, între care există o mică depresiune pentru inimă. Are mai multe găuri prin care structuri foarte importante ale corpului trec din regiunea toracică în regiunea abdominală. Prin contractare, crește volumul cavității toracice și permite aerului să curgă în plămâni
Figura: 12.12.Poziția diafragmei în timpul inhalării și expirației
presiunea pleurală
cantitatea fizică care caracterizează starea conținutului cavității pleurale. Aceasta este cantitatea cu care presiunea din cavitatea pleurală este sub atmosferă ( presiune negativa); cu respirație calmă, este de 4 mm Hg. Artă. la sfârșitul expirării și 8 mm Hg. Artă. la sfârșitul inhalării. Creat de forțele de tensiune superficială și de tracțiunea elastică a plămânului
Figura: 12.13.Presiunea se modifică în timpul inspirației și expirației
INHALARE(inspirație) - actul fiziologic de umplere a plămânilor cu aer atmosferic. Se desfășoară datorită activității active a centrului respirator și a mușchilor respiratori, care mărește volumul pieptului, ca urmare a căruia scade presiunea din cavitatea pleurală și din alveole, ceea ce duce la fluxul de aer înconjurător în trahee, bronhii și zone respiratorii ale plămânului. Apare fără participarea activă a plămânilor, deoarece nu există elemente contractile în ele
EXALARE (expirație) - actul fiziologic de îndepărtare a unei părți a aerului din plămâni care participă la schimbul de gaze. În primul rând, aerul spațiului mort anatomic și fiziologic, care diferă puțin de aerul atmosferic, este îndepărtat, apoi aerul alveolar îmbogățit în CO 2 și sărac în O 2 ca urmare a schimbului de gaze. În repaus, procesul este pasiv. Se efectuează fără cheltuirea energiei musculare, datorită tracțiunii elastice a plămânului, pieptului, forțelor gravitaționale și relaxării mușchilor respiratori
Cu respirația forțată, profunzimea expirației este îmbunătățită de mușchii abdominali și intercostali interni. Mușchii abdominali strâng cavitatea abdominală în față și măresc ridicarea diafragmei. Mușchii intercostali interni mișcă coastele în jos și reduc astfel secțiunea transversală a cavității toracice și, prin urmare, volumul acesteia
2538 0
Informatii de baza
Revărsatul pleural este adesea o problemă de diagnostic dificilă pentru clinician.Un diagnostic diferențial motivat poate fi construit pe baza tabloului clinic și a rezultatelor studiului lichidului pleural.
Pentru a profita la maximum de datele obținute în studiul lichidului pleural, medicul trebuie să aibă o bună înțelegere a bazelor fiziologice pentru formarea revărsatului pleural.
Capacitatea de a analiza rezultatele studiului compoziției celulare și chimice a revărsatului împreună cu datele din istoric, examinarea fizică și metodele suplimentare de cercetare de laborator ne permite să facem un diagnostic preliminar sau final la 90% dintre pacienții cu revărsat pleural. .
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, la fel ca orice metodă de laborator, studiul lichidului pleural vă permite adesea să confirmați diagnosticul preliminar, mai degrabă decât să acționați ca principală metodă de diagnostic.
Diagnosticul final bazat pe rezultatele acestei metode de cercetare se poate face numai atunci când celulele tumorale, microorganismele sau celulele LE se găsesc în lichidul pleural.
Anatomia pleurală
Pleura acoperă plămânii și acoperă suprafața interioară a pieptului. Se compune din țesut conjunctiv liber, acoperit cu un singur strat de celule mezoteliale și este împărțit în pleura pulmonară (viscerală) și pleura parietală (parietală).Pleura pulmonară acoperă suprafața ambilor plămâni, în timp ce pleura parietală acoperă suprafața interioară a peretelui toracic, suprafața superioară a diafragmei și mediastinul. Pleura pulmonară și parietală sunt conectate în zona rădăcinii pulmonare (Fig. 136).
Figura: 136. Diagrama structurii anatomice a plămânului și a cavității pleurale.
Pleura viscerală acoperă plămânul; Pleura parietală acoperă peretele toracic, diafragma și mediastinul. Se conectează la rădăcina plămânului.
În ciuda structurii histologice similare, pleura pulmonară și parietală au două trăsături distincte importante. În primul rând, pleura parietală este echipată cu receptori nervoși sensibili care nu sunt prezenți în pleura pulmonară și, în al doilea rând, pleura parietală este ușor separată de peretele toracic, iar pleura pulmonară este strâns sudată de plămâni.
Între pleura pulmonară și parietală există un spațiu închis - cavitatea pleurală. În mod normal, în timpul inhalării, ca urmare a acțiunii multidirecționale a tracțiunii elastice a plămânilor și a tracțiunii elastice a pieptului, se creează o presiune sub presiunea atmosferică în cavitatea pleurală.
De obicei, cavitatea pleurală conține 3 până la 5 ml de lichid, care acționează ca un lubrifiant în timpul inhalării și expirației. Cu diverse boli, în cavitatea pleurală se pot acumula câțiva litri de lichid sau aer.
Bazele fiziologice ale formării lichidului pleural
O acumulare anormală de lichid pleural este rezultatul afectării mișcării lichidului pleural. Mișcarea lichidului pleural în și din cavitatea pleurală este reglementată în conformitate cu principiul Starling.Acest principiu descrie următoarea ecuație:
PZh \u003d K [(GDkap-GDpl) - (KODkap - KODpl)],
unde RV - mișcarea fluidului, K - coeficient de filtrare pentru lichidul pleural, GDcap - presiunea capilară hidrostatică, GDPL - presiunea hidrostatică a lichidului pleural, KODcap - presiunea oncotică capilară, COPpl - presiunea oncotică a lichidului pleural.
Deoarece pleura parietală este alimentată cu ramuri care se extind de la arterele intercostale, iar scurgerea venoasă a sângelui în atriul drept se efectuează prin sistemul venei azigoase, presiunea hidrostatică din vasele pleurei parietale este egală cu presiunea sistemică.
Presiunea hidrostatică din vasele pleurei pulmonare este egală cu presiunea din vasele plămânilor, deoarece este alimentată cu sânge din ramurile arterei pulmonare; fluxul venos de sânge în atriul stâng se efectuează prin sistemul venelor pulmonare. Presiunea osmotică coloidală din vasele ambelor foi pleurale este asociată cu concentrația proteinelor serice.
În plus, o cantitate mică de proteine \u200b\u200beliberate din capilarele pleurei este captată în mod normal de sistemul limfatic situat în ea. Permeabilitatea capilarelor pleurale este reglată de coeficientul de filtrare (K). Odată cu creșterea permeabilității, conținutul de proteine \u200b\u200bdin lichidul pleural crește.
Din ecuația Starling rezultă că mișcarea fluidului în și din cavitatea pleurală este reglată direct de presiunile hidrostatice și oncotice. Lichidul pleural de-a lungul gradientului de presiune se deplasează din vasele sistemice ale pleurei parietale și apoi este reabsorbit de vasele circulației pulmonare situate în pleura pulmonară (Fig. 137).
Figura: 137. Schema mișcării lichidului pleural de la capilarele parietale la capilarele viscerale în normă.
Absorbția lichidului pleural este facilitată de forțele rezultate „cauzate de presiuni în visceral (10 cm H2O) și în pleura parietală (9 cm H2O). Presiunea fluidului în mișcare \u003d K [(GDkap-GDpleur) - (KODkap-KODplevr)], unde K este coeficientul de filtrare.
Se estimează că de la 5 la 10 litri de lichid pleural trece prin cavitatea pleurală în 24 de ore.
Cunoașterea fiziologiei normale a mișcării lichidului pleural face posibilă explicarea unora dintre dispozițiile asociate formării revărsatului pleural. Deoarece, în condiții normale, se formează și se reabsorbe o cantitate mare de lichid pleural în fiecare zi, cu orice dezechilibru în sistem, crește probabilitatea revărsării patologice.
Se cunosc două mecanisme care duc la acumularea patologică a lichidului pleural: tulburări de presiune, adică modificări ale presiunii hidrostatice și (sau) oncotice (insuficiență cardiacă congestivă, hipoproteinemie severă) și boli care afectează suprafața pleurei și care duc la afectarea permeabilității capilare (pneumonie, tumori) sau perturbarea reabsorbției proteinelor de către vasele limfatice (carcinomatoză mediastinală).
Pe baza acestor mecanisme fiziopatologice, revărsatul pleural poate fi împărțit în transudat (apare ca urmare a modificărilor presiunii) și exudat (apare ca urmare a afectării permeabilității capilare).
Taylor R.B.
cantitatea fizică care caracterizează starea conținutului cavității pleurale. Aceasta este cantitatea cu care presiunea din cavitatea pleurală este sub atmosferă ( presiune negativa); cu respirație calmă, este de 4 mm Hg. Artă. la sfârșitul expirării și 8 mm Hg. Artă. la sfârșitul inhalării. Creat de forțele de tensiune superficială și de tracțiunea elastică a plămânului
Figura: 12.13.Presiunea se schimbă în timpul inspirației și expirației
INHALARE(inspirație) - actul fiziologic de umplere a plămânilor cu aer atmosferic. Se desfășoară datorită activității active a centrului respirator și a mușchilor respiratori, care mărește volumul pieptului, ca urmare a căruia scade presiunea din cavitatea pleurală și din alveole, ceea ce duce la fluxul de aer înconjurător în trahee, bronhii și zone respiratorii ale plămânului. Apare fără participarea activă a plămânilor, deoarece nu există elemente contractile în ele
EXALARE (expirație) - actul fiziologic de eliminare a unei părți a aerului din plămâni care ia parte la schimbul de gaze. În primul rând, aerul spațiului mort anatomic și fiziologic, care diferă puțin de aerul atmosferic, este îndepărtat, apoi aerul alveolar îmbogățit în CO 2 și sărac în O 2 ca urmare a schimbului de gaze. În repaus, procesul este pasiv. Se efectuează fără cheltuirea energiei musculare, datorită tracțiunii elastice a plămânului, pieptului, forțelor gravitaționale și relaxării mușchilor respiratori
Cu respirația forțată, profunzimea expirației este sporită de mușchii abdominali și intercostali interni. Mușchii abdominali strâng cavitatea abdominală în față și măresc ridicarea diafragmei. Mușchii intercostali interni mișcă coastele în jos și reduc astfel secțiunea transversală a cavității toracice și, prin urmare, volumul acesteia
Mecanismul de inhalare și expirație
Indicatori statici ai respirației externe (volume pulmonare)
cantități care caracterizează potențialul de respirație, în funcție de datele antropometrice și de caracteristicile volumelor funcționale ale plămânului
|
VOLUME PULMONARE |
CARACTERISTICĂ |
Volumul la un adult, ml |
|
Volumul mareelor \u200b\u200b(TO) |
cantitatea de aer pe care o persoană o poate inhala (expira) în timp ce respiră calm | |
|
Volumul de rezervă inspirator (RO Vd ) |
cantitatea de aer care poate fi introdusă suplimentar la inspirație maximă | |
|
Volumul de rezervă expirator (RO Emis ) |
volumul de aer pe care o persoană îl poate expira suplimentar după o expirație calmă | |
|
Volumul rezidual (RO) |
volumul de aer care rămâne în plămâni după expirarea maximă | |
|
Capacitatea vitală pulmonară (VC) |
Volumul maxim de aer care poate fi expirat după inhalare maximă. Depinde de capacitatea pulmonară totală, de forța mușchilor respiratori, a pieptului și a plămânilor (VC) \u003d RO în + DO + RO out |
Pentru bărbați - 3500-5000 Pentru femei - 3000-3500 |
|
Capacitatea pulmonară totală (TLC) |
Cea mai mare cantitate de aer care umple complet plămânii. Caracterizează gradul de dezvoltare anatomică a organului (OEL) \u003d YEL + OO | |
|
Capacitate reziduală funcțională (FRC) |
Cantitatea de aer rămasă în plămâni după o expirație calmă (FOE) \u003d RO Out + OO |
Determinarea indicatorilor statici ai respirației se realizează prin metoda spirometrie.
Spirometrie - determinarea indicatorilor statici ai respirației (volume - cu excepția reziduurilor; recipiente - cu excepția FRF și OEL) prin expirarea aerului printr-un dispozitiv care înregistrează cantitatea (volumul) acestuia. În spirometrele moderne cu palete uscate, aerul rotește o turbină de aer conectată la o săgeată
Figura: 12.14.Volumele și capacitățile plămânilor
Presiunea în cavitatea pleurală și în mediastin este în mod normal întotdeauna negativă. Puteți verifica acest lucru măsurând presiunea în cavitatea pleurală. Pentru a face acest lucru, un ac gol conectat la un manometru este introdus între două foi pleurale. În timpul unei respirații calme, presiunea din cavitatea pleurală este cu 1,197 kPa (9 mm Hg) mai mică decât presiunea atmosferică, în timpul unei expirații calme - cu 0,798 kPa (6 mm Hg).
Presiunea intratoracică negativă și creșterea acesteia în timpul inspirației au o mare semnificație fiziologică. Datorită presiunii negative, alveolele sunt întotdeauna într-o stare întinsă, ceea ce crește semnificativ suprafața respiratorie a plămânilor, în special în timpul inhalării. Presiunea intratoracică negativă joacă un rol semnificativ în hemodinamică, asigurând întoarcerea venoasă a sângelui în inimă și îmbunătățind circulația sângelui în cercul pulmonar, în special în timpul fazei inspiratorii. Acțiunea de aspirație a pieptului favorizează, de asemenea, circulația limfatică. În cele din urmă, presiunea intratoracică negativă este un factor care contribuie la mișcarea bolusului alimentar de-a lungul esofagului, în partea inferioară a căreia presiunea este cu 0,46 kPa (3,5 mm Hg) sub atmosferă.
Pneumotorax. Pneumotoraxul se referă la prezența aerului în cavitatea pleurală. În acest caz, presiunea intrapleurală devine egală cu presiunea atmosferică, ceea ce determină colapsul plămânilor. În aceste condiții, plămânii nu pot îndeplini funcția respiratorie.
Pneumotoraxul poate fi deschis sau închis. Cu un pneumotorax deschis, cavitatea pleurală comunică cu aerul atmosferic, cu un pneumotorax închis, acest lucru nu se întâmplă. Pneumotoraxul bilateral deschis este fatal, cu excepția cazului în care respirația artificială este efectuată prin forțarea aerului prin trahee.
În practica clinică, se folosește un pneumotorax artificial închis (aerul este injectat în cavitatea pleurală printr-un ac) pentru a crea odihnă funcțională pentru plămânul afectat, de exemplu, în tuberculoza pulmonară. După ceva timp, aerul din cavitatea pleurală este aspirat, ceea ce duce la restabilirea presiunii negative în ea, iar plămânul se extinde. Prin urmare, pentru a menține pneumotoraxul, este necesar să reintroduceți aerul în cavitatea pleurală.
Ciclul respirator
Ciclul de respirație constă în inhalare, expirație și pauză de respirație. De obicei, inhalarea este mai scurtă decât expirația. Durata inhalării la un adult este de la 0,9 la 4,7 s, durata expirației este de 1,2-6 s. Durata inhalării și expirației depinde în principal de influențele reflexe provenite de la receptorii țesutului pulmonar. Pauza respiratorie este o parte neconstanta a ciclului respirator. Mărimea variază și poate fi chiar absentă.
Mișcările respiratorii sunt efectuate cu un anumit ritm și frecvență, care sunt determinate de numărul de excursii toracice în 1 min. La un adult, frecvența respiratorie este de 12-18 pe minut. La copii, respirația este superficială și, prin urmare, mai frecventă decât la adulți. Deci, un nou-născut respira de aproximativ 60 de ori pe minut, un copil de 5 ani de 25 de ori pe minut. La orice vârstă, frecvența respiratorie este de 4-5 ori mai mică decât numărul de bătăi ale inimii.
Adâncimea mișcărilor respiratorii este determinată de amplitudinea excursiilor toracice și cu ajutorul unor metode speciale care permit examinarea volumelor pulmonare.
Mulți factori afectează frecvența și profunzimea respirației, în special starea emoțională, stresul mental, modificările compoziției chimice a sângelui, gradul de fitness al corpului, nivelul și intensitatea metabolismului. Cu cât mișcările respiratorii sunt mai dese și mai profunde, cu atât mai mult oxigen pătrunde în plămâni și, în consecință, cu atât este mai mare cantitatea de dioxid de carbon care este eliminată.
Respirația puțin frecventă și superficială poate duce la un aport inadecvat de oxigen către celule și țesuturi ale corpului. Acest lucru, la rândul său, este însoțit de o scădere a activității lor funcționale. Frecvența și profunzimea mișcărilor respiratorii se schimbă semnificativ în condițiile patologice, în special în bolile sistemului respirator.
Mecanism inspirator. Inhalarea (inspirația) are loc datorită creșterii volumului pieptului în trei direcții - vertical, sagital (anteroposterior) și frontal (costal). Modificarea dimensiunii cavității toracice are loc din cauza contracției mușchilor respiratori.
Odată cu contracția mușchilor intercostali externi (în timpul inhalării), coastele iau o poziție mai orizontală, crescând în sus, în timp ce capătul inferior al sternului se deplasează înainte. Datorită mișcării coastelor în timpul inhalării, dimensiunea pieptului crește în direcțiile transversală și longitudinală. Ca urmare a contracției diafragmei, cupola sa se aplatizează și coboară: organele abdominale sunt împinse în jos, în lateral și înainte, ca urmare, volumul pieptului crește în direcție verticală.
În funcție de participarea predominantă la actul de inhalare a mușchilor toracelui și diafragmei, se face distincția între tipul de respirație toracică, sau costală și abdominală sau diafragmatică. La bărbați predomină tipul de respirație abdominală, la femei - respirația toracică.
În unele cazuri, de exemplu, în timpul muncii fizice, cu dificultăți de respirație, așa-numiții mușchi auxiliari - mușchii centurii și gâtului - pot participa la actul de inhalare.
La inhalare, plămânii urmează pasiv pieptul în expansiune. Suprafața respiratorie a plămânilor crește, presiunea din ele scade și devine 0,26 kPa (2 mm Hg) sub atmosferă. Acest lucru promovează fluxul de aer prin căile respiratorii în plămâni. Egalizarea rapidă a presiunii în plămâni este împiedicată de glotă, deoarece în acest loc căile respiratorii sunt îngustate. Numai la înălțimea inspirației este umplerea completă a alveolelor expandate cu aer.
Mecanismul de expirație. Expirația (expirația) se efectuează ca urmare a relaxării mușchilor intercostali externi și a ridicării cupolei diafragmei. În acest caz, pieptul revine la poziția inițială și suprafața respiratorie a plămânilor scade. Îngustarea căilor respiratorii din glotă face ca aerul să scape încet din plămâni. La începutul fazei expiratorii, presiunea din plămâni devine cu 0,40-0,53 kPa (3-4 mm Hg) mai mare decât cea atmosferică, ceea ce facilitează eliberarea aerului din acestea în mediu.
Plămânii sunt acoperiți cu visceral, iar filmul cavității toracice este acoperit cu pleură parietală. Lichid seros este conținut între ele. Se potrivesc strâns unul cu celălalt (spațiu de 5-10 microni) și alunecă unul față de celălalt. Această alunecare este necesară pentru ca plămânii să poată urmări modificările complexe ale pieptului fără a se deforma. Cu inflamație (pleurezie, aderențe), ventilația părților corespunzătoare a plămânilor scade.
Dacă introduceți un ac în cavitatea pleurală și îl conectați la un manometru al apei, se dovedește că presiunea din acesta:
la inhalare - cu 6-8 cm H 2 O
când expiri - 3-5 cm H 2 O sub atmosferă.
Această diferență între presiunea intrapleurală și atmosferică este denumită în mod obișnuit presiune pleurală.
Presiunea negativă în cavitatea pleurală se datorează tracțiunii elastice a plămânilor, adică dorința plămânilor de a se potoli.
La inhalare, o creștere a cavității toracice duce la o creștere a presiunii negative în cavitatea pleurală, adică presiunea transpulmonară crește, determinând extinderea plămânilor.
cădea - expiră.
Aparatul lui Donders.
Dacă introduceți o cantitate mică de aer în cavitatea pleurală, atunci se va dizolva, deoarece în sângele venelor mici ale soluției de tensiune a circulației pulmonare. gaze mai puțin decât în \u200b\u200batmosferă. Când mușchii inspiratori se relaxează, presiunea transpulmonară scade și plămânii se prăbușesc din cauza elasticității.
Acumularea de lichid în cavitatea pleurală este prevenită de presiunea oncotică mai mică a lichidului pleural (mai puține proteine) decât în \u200b\u200bplasmă. De asemenea, este importantă scăderea presiunii hidrostatice în circulația pulmonară.
Modificarea presiunii în cavitatea pleurală poate fi măsurată direct (dar țesutul pulmonar poate fi deteriorat). Dar este mai bine să îl măsurați introducând un balon l \u003d 10 cm (partea supraponderală a esofagului) în esofag. Pereții esofagului sunt maleabili.
Tracțiunea elastică a plămânilor se datorează a 3 factori:
Tensiunea superficială a filmului lichid care acoperă suprafața interioară a alveolelor.
Elasticitatea țesutului pereților alveolelor (conține fibre elastice).
Tonusul muscular bronșic.
La orice interfață dintre aer și lichid, forțele de coeziune intermoleculare acționează pentru a reduce dimensiunea acestei suprafețe (forțele de tensiune superficială). Sub influența acestor forțe, alveolele tind să se contracte. Forțele de tensiune superficială creează 2/3 din tracțiunea elastică a plămânilor. Tensiunea superficială a alveolelor este de 10 ori mai mică decât cea calculată teoretic pentru suprafața apei corespunzătoare.
Dacă suprafața interioară a alveolelor a fost acoperită cu o soluție apoasă, atunci tensiunea superficială ar fi trebuit să fie de 5-8 ori mai mare. În aceste condiții, ar exista o prăbușire a alveolelor (atelectazie). Dar asta nu se întâmplă.
Aceasta înseamnă că în fluidul alveolar de pe suprafața interioară a alveolelor există substanțe care reduc tensiunea superficială, adică surfactanți. Moleculele lor sunt puternic atrase una de cealaltă, dar au un agent slab cu un lichid, în urma căruia se colectează la suprafață și astfel reduc tensiunea superficială.
Astfel de substanțe se numesc surfactanți și, în acest caz, surfactanți. Sunt lipide și proteine. Formată din celule speciale ale alveolelor - pneumocite de tip II. Căptușeala are o grosime de 20-100 nm. Dar cea mai mare activitate de suprafață a componentelor acestui amestec o au derivații de lecitină.
Cu o scădere a dimensiunii alveolelor. moleculele de surfactant se apropie una de alta, densitatea lor pe unitate de suprafață este mai mare și tensiunea superficială scade - alveola nu se prăbușește.
Cu o creștere (expansiune) a alveolelor, tensiunea lor superficială crește, deoarece densitatea surfactantului pe unitate de suprafață scade. Acest lucru crește tracțiunea elastică a plămânilor.
În procesul de respirație, întărirea mușchilor respiratori este cheltuită pentru a depăși nu numai rezistența elastică a plămânilor și a țesuturilor toracice, ci și pentru a depăși rezistența inelastică la fluxul de gaze din căile respiratorii, care depinde de lumenul lor.
Încălcarea formării surfactanților duce la prăbușirea unui număr mare de alveole - atelectazie - lipsa ventilației unor zone mari ale plămânilor.
La nou-născuți, agenții tensioactivi sunt necesari pentru a extinde plămânii în timpul primelor respirații.
Există o boală neonatală în care suprafața alveolelor este acoperită cu precipitat de fibrină (membrane de gealină), ceea ce reduce activitatea surfactanților - este redusă. Acest lucru duce la expansiunea incompletă a plămânilor și la întreruperea severă a schimbului de gaze.
Pneumotoraxul este intrarea aerului în cavitatea pleurală (printr-un perete toracic deteriorat sau plămâni).
Datorită elasticității plămânilor, aceștia cad în jos, apăsând pe piston, ocupând 1/3 din volumul lor.
Atunci când este unilateral, plămânul din partea intactă poate asigura o saturație suficientă de oxigen în sânge și îndepărtarea CO 2 (în repaus).
Bilateral - dacă nu se efectuează ventilația artificială a plămânilor sau sigilarea cavității pleurale - până la moarte.
Pneumotoraxul unilateral este uneori utilizat în scopuri terapeutice: introducerea aerului în cavitatea pleurală pentru tratarea tuberculozei (cavităților).
