СРСП Тема: Биомеханика внешнего дыхания. Приборы для измерения функции внешнего дыхания

Цель:

· изучить механизм работы устройства

· изучить вопросы измерения функции внешнего дыхания, регистрации и анализа данных

функциональных исследований

Задачи обучения:

· Студент должен знать принцип работы прибора для измерения функции внешнего

дыхания

· Дать знания о практических важных достижениях биофизики для решения задач

медико-биологических исследований;

Основные вопросы темы:

• Приборы для измерения функции внешнего дыхания.
• Устройство и принцип работы.
• Регистрация и анализ данных функциональных исследований.

Методы обучения - работа в малых группах

Информационно-дидактический блок:

Обмен газами между клетками и окружающей средой называется дыханием. Дыхательные газы переносятся в организме посредством конвекционного и диффузионного (закон Фика) транспорта. Конвекционный транспорт служит для переноса веществ на большие расстояния. Диффузионный транспорт для переноса газов на короткие расстояния (О₂СО₂).

Различают 4 основные стадии газопереноса: переноса О₂, удаление диоксида углерода.

1. Вентиляция конвекционный транспорт в альвеолах
2. Диффузия в альвеолах диффузия альвеол в кровь легочных капилляров
3. Перенос кровью конвекционный перенос кровью и капиллярами тканей
4. Диффузия в тканях диффузия из капилляров в окружающие ткани.

Первая и вторая стадии называется легочным (внешним) дыханием. Третья стадия транспорт газов кровью. Четвертая стадия тканевое (внутреннее) дыхание. В альвеолах происходит газообмен между кровью легочных капилляров и воздухом содержащимся в легких. Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью осуществляется диффузией. Самая важная дыхательная мышца диаграмма, иннервируемая диафрагмальными нервами. Во время выдоха она прилегает к внутренней стенке грудной клетки. Во время вдоха отходит от внутренней поверхности грудной клетки. При этом открывается пространство, называемое ребердиграммальными синусами и участки легких расширяются и хорошо вентилируются.

В процессе дыхания выделяют три стадии (этапа): внешнее дыхание, вклю­чающее вентиляцию легких и диффузию газов в них; транспорт 0₂ и С0₂ кровью; внутреннее дыхание, подразделяющееся на диффузию газов в тканях и клеточное дыхание (рис. 1.50).

Рис. 1.50. Стадии (этапы) дыхания {справа) и составляющие их процессы (слева)

Систему органов дыхания составляют легкие, расположенные в грудной полости и воздухоносные пути: носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи.

Легкие расположены в грудной полости. Основу легких образуют бронхи и бронхиолы, которые переходят в альвеолярные ходы с альвеолами. Диаметр воздухоносных трубочек постепенно уменьшается. Концы самых мелких бронхиальных трубочек заканчиваются гроздями тонкостенных легочных пузырьков, заполненных воздухом. Легочные пузырьки образуют губчатую массу, которая формирует легкие. Снаружи каждое легкое покрыто гладкой блестящей оболочкой из соединительной ткани легочной плеврой.

Газообмен в легких. В легких совершается обмен кислородом, углекислым газом, азотом между организмом и внешней средой. Благодаря работе дыхатель­ных мышц легочные альвеолы обмениваются этими газами с атмосферой, что обеспечивает относительное постоянство концентраций 0₂ и особенно С0₂ в аль­веолярной газовой смеси. Схема бронхо-альвеолярного комплекса изображена на рис. 1.51.

Газообмен между альвеолярной газовой смесью и кровью легочных капилляров происходит на альвеоло-капиллярной мембране (ARM), представляющей собой мно­гомембранную систему (рис. 1.52).

Рис, 1.52. Схемы альвеоло-капиллярной мембраны и диффузии газов в легких:

а — слои «диффузионного пути»: 6 — схематическое изображение контакта альвеолы с капиллярами; в — компоненты альвеоло-капиллярной мембраны; 1 — альвеолярный эпителий: 2 — межклеточная среда; 3 — эндотелий капилляра; 4 — плазма крови; 5 - эритроцитарная мембрана

На этот процесс не оказывают влияния электри­ческий, осмотический и гидростатический градиенты. Долгое время дебатировался вопрос о существовании активного транспорта (секреции) кислорода в легких. Сейчас общепризнано, что в организме нет систем активного транспорта кислоро­да, углекислого газа и азота. Следовательно, газообмен в легких осуществляется под действием только одной силы — концентрационного градиента каждого из га­зов на АКМ.