В) нарушение диффузии газов через аэрогематический барьер
Патофизиология внешнего дыхания
Система дыхания состоит из подсистем:
1. Внешнее дыхание.
2. Внутреннее дыхание.
3. Кровообращение.
4. Кровь.
Внешнее дыхание - процессы, совершающиеся в легких и обеспечивающие нормальное содержание в крови О2 и СО2.
Эффективность его зависит:
а) вентиляции альвеолярного пространства;
б) перфузии (легочного капиллярного кровотока);
в) диффузии газов через альвеолярно-капиллярный аэрогематический барьер).
3 категории нарушений внешнего дыхания:
нарушения: а) вентиляции
б) перфузии
в) диффузии
а) нарушения вентиляции:
1. Гиповентиляция
2. Гипервентиляция
3. Неравномерная вентиляция
1. Альвеолярная гиповентиляция: причины: расстройства нервной регуляции дыхания (действие патогенных факторов на ДЦ, невротические срывы, кровоизлияния, опухоли, травмы продолговатого мозга, передозировка наркотических средств и снотворных средств.
- обструктивная недостаточность (инородные тела, воспалительные процессы, спазмы дыхательных путей).
- рестриктивная недостаточность (воспаления легких, отек легких).
- патологические процессы в плевральной полости (воздух, кровь, жидкость).
- уменьшение подвижности грудной клетки (столбняк, отравление кураре).
Минутный объем вентиляции недостаточен.
Снижается рО2 в альвеолярном воздухе (рО2 - парциальное давление кислорода).
Снижается рО2 в крови (гипоксия).
Увеличивается рСО2(гиперкапния).
Асфиксия - полностью прекращается вентиляция.
2. Альвеолярная гипервентиляция
Повышается рО2 в альвеолярном воздухе
Увеличивается рО2 в крови
Понижается рСО2(гипокапния).
Причины:
Эмоциональное потрясение
Неврозы
Органические поражения головного мозга
Снижение рО2 во вдыхаемом воздухе (в атмосфере).
Действие токсических агентов на мозговые структуры.
Действие импульсов из различных рецепторных зон.
3. Неравномерная вентиляция.
Б) нарушения перфузии
К уменьшению перфузии приводят:
эмфизема, ателектаз, пневмосклероз
сердечная недостаточность, пороки сердца
сосудистая недостаточность
Нарушаются вентиляционно-перфузионные взаимоотношения; появляются так называемые мертвые пространства - вентилируются , но не перфузируются (не омываются кровью).
Называется:
- локальное нарушение проходимости дыхательных путей
- локальное снижение эластичности легочной ткани
- локальное нарушение легочного кровотока
- избыточное количество артериовенозных анастомозов (избыточное шунтирование крови - при врожденных пороках сердца).
в) нарушение диффузии газов через аэрогематический барьер.
Причины:
Повреждение мембран (отеки, асбестоз, саркодиоз, эмфизема легких).
Нарушение диффузии О2
Альвеолярно-капиллярная блокада.
Неадекватность внешнего дыхания - дыхательная недостаточность (ДН) - это состояние, при котором нормальный газовый состав крови не обеспечивается или обеспечивается за счет включения компенсаторных механизмов, что снижает функциональные резервы организма.
1. Острая ДН - спазм дыхательных путей, инородные тела, пневмоторакс.
2. Хроническая ДН: при хронической пневмонии, эмфиземе легких, бронхоэктазах.
3 степени хронической ДН:
1. Скрытая недостаточность - в покое все показатели в норме; при нагрузке - включение компенсаторных механизмов ранее, чем у здорового человека - одышка при физической нагрузке.
2. Компенсированная стадия - одышка при незначительной физической нагрузке. Компенсаторные механизмы включаются в состоянии покоя. Объективные данные показатели отклоняются от нормы.
Но недостатка О2 может не быть.
3. Декомпенсированная стадия - одышка в покое постоянная. Недостаток О2 в организме, Нарушение вентиляции, диффузии. Компенсаторные механизмы недостаточны.
Структурные изменения:
а) нарушение сурфактантной системы
б) изменение митохондрий.
Одышка - трудное пригнетенное дыхание - нарушение частоты и глубины дыхания, сопровождающееся чувством недостатка воздуха.
Это реакция системы внешнего дыхания, которая носит приспособительный характер и обеспечивает в ряде случаев обеспечение обмена О2 и СО2.
У здорового человека при физической нагрузке объем и частота дыхания увеличиваются параллельно увеличению МОК.
Дыхательный центр (ДЦ) - нейроны вдоха и выдоха в РФ (ретикулярной формации). Эти нейроны способны к спонтанным разрядам и оказывают друг на друга тормозные влияния. Они регулируют содержание СО2 и Н+ в крови.
Пневмотоксический центр (в мосту) прекращает акт вдоха. При его повреждении действует апнейстическийцентр, расположенный каудальнее слуховой полоски - апнейзис (усиление и удлинение вдоха).
Гаспинг-центр - клетки в каудальной части продолговатого мозга - работает только в актенатальном периоде.
Первый вдох новорожденного обеспечивается апнейстическим центром.
Затем на протяжении всей жизни дыхание обеспечивается пневматаксическим центром. Рефлексы Геринга-Брейера:
вдох стимулирует выдох
выдох стимулирует вдох.
Дыхательный акт сопровождается субъективными ощущениями?
Субъективные ощущения дыхания (субъективная одышка:
1. Возрастает уровень периферической импульсации
2. Повышение чувствительности нервных образований коры.
Одышка: легочная, сердечная, церебральная, почечная и др. виды.
Основные механизмы одышки - изменение функционального состояния ДЦ, вызванное рефлекторным или гуморальным путем.
Патогенез одышки:
- центрально-нервные нарушения
- артериальная гипоксемия, гиперкапния, метаболический ацидоз
- раздражение сино-каротидной и аортальной рефлекторных зон
- рефлекторное возбуждение дыхательного центра.
Типы одышки:
1. Одышка с углублением и учащением дыхания:
невротические состояния
эмоциональные потрясения
снижение рО2 в воздухе
напряженная мышечная работа.
Чрезмерная импульсация от периферических рецепторов - возбуждение С ДЦ – чрезмерное наполнение легочных альвеол - раздражение рецепторов легких - переключение на выдох.
Часто носит приспособительный характер.
Гипервентиляция легких возникает.
Включение резервных альвеол в легких (в норме 8 л/мин; до 20 л/мин при данном виде одышки).
При гипервентиляции возникает гипокапния (удаление СО2) - нарушение мозгового кровообращения (спазм мозговых сосудов) - обморок, судороги.
2. Глубокое, но медленное дыхание (брадилное).
В норме: у спортсменов в покое
после гипервентиляции
в состоянии сна
Патология: стенотическое дыхание при стенозу ВДП.
Воздух в легкие поступает с трудом
Заполнение альвеол идет медленно
Повышается порог легочного рефлекса и вдох долго не тормозится и не переключается на выдох.
Инспираторная одышка: затруднена фаза вдоха, вдох как бы в 2 фазы:
3. Частое поверхностное дыхание (тахипноэ).
Поражение нижних дыхательных путей (пневмония, эмфизема легких)
Перераздражение легочных рецепторов - порог легочного рефлекса понижается - не требуется полного расправления альвеол - переход на частое дыхание.
при переломах ребер - щадящее дыхание (боль в грудной клетке вызывает рефлекторное уменьшение глубины дыхания).
Экспираторная одышка (нарушена фаза выдоха):
Возникает при спазме легочных дыхательных путей: приступ бронхиальной астмы.
Эластической тяги легкого недостаточно для продвижения выходящего из альвеол воздуха и включается дополнительная дыхательная мускулатура.
4. Периодическое дыхание:
Периоды апное - временной остановки дыхания.
При понижении возбудимости дыхательного центра: на ранних этапах фило- и онтогенеза в норме; в пожилом, старческом возрасте (истощен ДЦ).
СО2накапливается в период апное. Затем дыхательный цикл. Типы периферического дыхания:
а) дыхание Чейн-Стокса: при патологии сердечно-сосудистой системы, кровоизлияния в продолговатый мозг:
Постепенное нарастание частоты и глубины дыхания. Циклически изменяются АД, пульс, состояния зрачков, состояние сознания.
Волнообразное дыхание (вариант дыхания Чейн-Стокса):
б) дыхание Биота
при органических поражениях головного мозга;
менингитах, энцефалитах
Циклы равномерных дыханий, между ними апное.
5. Терминальное дыхание:
а) дыхание Куссмауля: шумное дыхание глубокий вдох и форсированный удлиненный выдох (активная экспирация).
уремическая кома
диабетическая кома
печеночная кома
б) выключение пневомтаксического центра
Апнейотическое дыхание.
Удлиненный долго не прекращающийся вдох, остановка дыхания происходит на фазе вдоха
в) Гастинг-дыхание (выключены все центры дыхания кроме низшего гастинг-центра)
редкие, очень глубокие и очень быстрые дыхательные движения (“вздохи”)
6. Диссоциированное дыхание:
Парадоксальные движения диафрагмы.
Неодновременное сокращение правой и левой половин грудной клетки. Блок отдельных частей ДЦ.
АСФИКСИЯ (удушье)
Тяжелые расстройства нервной, дыхательной, сердечно-сосудистой систем, обусловленное недостатком О2 и избытком СО2.
Асфиксия - частный случай гипоксии.
Важный патогенетический фактор:
повреждение мембранных структур.
Механическая асфиксия - при препятствии наступлению воздуха в дыхательные пути.
Причины: воспалительные процессы:
отек гортани
дифтерия
опухоли
спазмы
западение языка
аспирация воды, рвотных масс, пищи, крови
попадание инородных тел
сдавление извне - травматическая асфиксия
асфиксия в замкнутых пространствах
Стадии:
Острая механическая асфиксия:
1. Усиленная деятельность дыхательного центра - инспираторная одышка
повышение АД; ЧСС; возбуждение симпатической нервной системы; расширены зрачки; демонохронизация на ЭЭГ
2. Экспираторная одышка. АД повышается; ЧСС замедляется (медленные высокоамплитудные сокращения - вагус-пульс).
Преобладание парасимпатической нервной системы, зрачки сужены, угнетение биотоков мозга.
В 1-ю и 2-ю стадии преобладает возбудительный процесс.
3. Тормозной процесс. Претерминальная остановка дыхания.
АД начинает падать
Угасают рефлексы
Исчезают биотоки мозга.
4. Терминальное дыхание (гаспинг-дыхание).
судороги
непроизвольное мочеиспускание и дефекация
понижение АД и ВД (венозное давление)
смерть от паралича дыхания
сердцебиение продолжается еще 5-8 мин
Иногда 1-я стадия отсутствует (при повышении, утоплении).
Может быть остановка сердца и дыхания при раздражении рецепторных систем (при удавлении)
У перенесенных асфиксию; пневмонии, отек легких, парез голосовых связок, ретроградная амнезия.
Чувствительность к гипоксии зависит от возраста: новорожденные - до 10 мин, взрослые - от 3 до 6 мин.
Опыты с самоповышением
Менович (Румыния), Флейшнер (Германия)
резкая боль в горле
тяжесть в голове
огненные круги
треск барабана (в ушах)
приступы тоски, отчаяния
желание сбросить петлю, но не могли сделать ни малейшего движения
Прежде всего сдавливаются вены - нарушается отток из мозга - застой крови в сосудах мозжечка (артерии мозжечка расположены глубже) - нарушение координации движений. Хотя человек еще в сознании.
К концу 1-й - началу 2-й мин теряется сознание.