Дыхание в особых условиях
Гортань , трахея, полость носа).
Дыхательной системой называется система органов, по средствам которой происходит газообмен между организмом и средой.
Все органы дыхания относятся к дыхательным путям, имеют твердую основу, состоят из костей и хрящей, благодаря чему эти пути не спадаются и воздух по ним свободно циркулирует во время дыхания.
Во время вдоха воздух поступает в легочные альвеолы ( стенки очень тонкие) и служат для диффузии газов.
Дыхание – одна из жизненных функций . Без О2 не возможен обмен в – в. И для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода – является жизненно необходимым.( человек может прожить без О2 5 мин) Поэтому сущность дыхания - постоянный обмен газовой сост. крови.
В акте дыхания выделяют 3 этапа:
1) Внешнее или легочное дыхание
2) Транспорт газов кровью
3) Тканевое внутриклеточное дыхание.
Полость носа
Наружный нос – возвышенно расположен по середине лица.
В его образовании участвуют :
*носовые кости
* лобные отростки верхних челюстей
* носовые хрящи и мягкие ткани
Полость носа – начало дыхательной системы
Спереди – сообщается с внешней средой через ноздри
Сзади – с носоглоткой с помощью хоан
Верхняя стенка полости носа - продырявленная пластинка решетчатой кости
Нижняя стенка –образована твердым небом
Носоглотка через слуховую трубу сообщается с полостью среднего уха. Поэтому инфекция через полость носа может проникать туда и вызывать отит.
Полость носа делится на 2 не сообщенные половины при помощи перпендикулярной пластинки решетчатой кости и сошника.
В каждой половинке по бокам расположены верхняя, средняя и нижняя носовые раковины, которые образуют носовые ходы.
Верхний носовой ход соединяет обонятельные клетки, от которых берет начало обонятельный нерв.
Средний и нижний носовые ходы – дыхательная часть
Полость носа выстлана мерцательным эпителием .
В слизистой большое количество желез бокаловидными клетками – вырабатывают слизь.
В нижнем носовом ходу и части среднего имеются венозные сплетения .
Таким образом, для полости носа характерны 3 функции:
1. Защитная ( очищающая)
2. Увлажняющая
3. Согревающая
Наружный нос имеет эластические хрящи .Самые крупные – боковые хрящи ( у верхушки)
Наружный нос имеет 3 части:
1) корень
2) спинка
3) верхушка (кончик)
В полость носа открываются пазухи : верхняя челюсть, лобная , клиновидная , решетчатая. Они участвуют в согревании дыхательного органа. В нижний носовой ход открываются отверстия носослезного протока.
Воспаление – ренит
Придатков пазух –синусит
Слуховых труб – евстахиит
Гортань
- начальный хрящевой отдел дыхательного горла.
Воспаление - ларингит
Предназначен для:
1) Проведения воздуха
2) Образования звуков
3) Защита нижних дыхательных путей от попадания инородных частиц
Гортань самая узкая часть дыхательных путей, что необходимо учитывать при ларинготрахеитах у детей .Из за полного стеноза асфиксии можно погибнуть.
У взрослых гортань расположена в переднем отделе шеи. Вверху она подвешена к подъязычной кости. Она расположена на уровне 4-6 шейных позвонков. Внизу она переходит в дыхательное горло – трахею.
По бокам от гортани лежат доли щитовидной железы и нервно- сосудистые пучки.
Скелет гортани образован парными и не парными хрящами , их всего 9
Не парные хрящи:
· перстневидный
· щитовидный
· надгортанник
Парные хрящи :
· рожковидный
· клиновидный
· черпаловидный
хрящи между собой соединены суставами, укреплены связками, а приводятся в движение поперечно полосатыми мышцами.
Самым крупным является щитовидный хрящ,. Он состоит из 2х четырех угольных пластинок, которые соединяются между собой под углом:
У мужчин – острый угол
У женщин – тупой угол
У мужчин называется кадык или адамово яблоко
Полость гортани имеет форму песочных часов, где выделяют 3 отдела:
1) верхний – преддверие гортани
2) суженый- собственно голосовой аппарат
3) нижний расширенный – под голосовая полость
в среднем отделе на боковых стенках имеются 2 пары складок:
* желудочковые складки
* голосовые складки
В толще последних лежат голосовые связки ,образованные эластичными волокнами.
Промежуток между правой и левой складкой называется голосовой щелью.
Длина и ширина голосовой щели :
У мужчин- 20-24мм
У женщин- 16-19 мм
Воздух проходя по гортани колеблет голосовые связки и возникают звуки.
Гортань имеет 3 оболочки:
1) слизистую, выстланную ( за исключением голосовых складок) мерцательным эпителием
2) Фиброзно – хрящевая, состоит из эластичных волокон, которые окружают волокна соединительной ткани и выполняют роль каркаса
3) Адвентициальная – соединяет гортань с щелью.
Трахея
- дыхательное горло, не парный орган, обеспечивает проведение воздуха из гортани в бронхи и обратно.
Воспаление - трахеит
Длина 9-15 см., диаметр 15-18мм.
Трахея находится в области шеи – шейная часть; грудной полости – грудная часть.
Начинается на уровне 6-8 шейного позвонка, а на уровне 4-5 грудных позвонков происходит бифуркация на 2 главных бронха
Трахея состоит из 16-20 хрящевых колец. Хрящ – гиалиновый.
Бронхи
- органы проводящие воздух от трахеи до легочной ткани и обратно.
Воспаление – бронхит.
Различают 2 главных бронха, которые входят в легкие, образуя бронхиальное дерево
Длина правого бронха 1-3 см , левого- 4-6 см
Над правым проходит главная не парная вена, а над левым левая
Правый бронх короче, но шире, имеет более вертикальное положение , является продолжением трахеи, поэтому все попадает в правый бронх
Стенки бронхов похожи на трахею выстланную мерцательным эпителием.
В области ворот легких делятся на долевые бронхи , а в левом 2
Долевые бронхи делятся на сегментарные. Самые мелкие – дольковые бронхи, диаметр 1мм. Внутри каждой дольки происходит множественное разделение на мельчайшие бронхиолы и т.д
Легкие
Парные дыхательные органы, ячеистого строения, подразделенные на тысячи обособленных мешочков – альвеол, с влажными стенками, покрыты густой капиллярной сетью. Раздел медицины, изучающей легкие, - пульмонология.
Легкие расположены в герметичной замкнутой полости и отделены друг от друга средостением.
В средостении находятся:
· Сердце
· Аорта
· Полая вена
· Пищевод
· Часть трахеи с главными бронхами
· Вилочковая железа
По форме легкие напоминают правильный конус с основанием обращенным к диафрагме, выделяют верхушку, которая выступает над ключицей в область шеи на 2-3 см.
Выделяют 3 поверхности:
1. Диафрагмальная
2. Реберная
3. Медиальная
2 края:
· Передний
· Нижний
На медиальной поверхности выделяют ворота легких, в которых проходят:
· главный бронх
· легочная артерия, приносящая венозную кровь от сердца по малому кругу.
· 2легочные вены, уносящих от легких артериальную кровь к левому предсердию, где заканчивается малый круг.
Здесь находятся нервы, лимфатические узлы – все это составляет корень легкого.
Каждое легкое при помощи борозды делится на доли, в правом легком 3 доли: верхняя, срединная и нижняя. Оно шире и больше. Левое легкое узкое, имеет сердечную вырезку и всего 2 доли6 верхнюю и нижнюю.
Доли делятся на сегменты, в каждом легком 10 сегментов. Они делятся на дольки, в связи с таким делением выделяют и различают бронхи. Дольковый бронх войдя в дольку в своей стенке содержит маленькие прослойки хрящевой ткани, затем он делится на 12-18 трубочек – дыхательные бронхиолы, каждая из которых начинает множественно ветвится на бронхиолы 1,2,3 порядка от трахеи до дыхательных альвеол. Дыхательные пути ветвятся 23 раза, в результате получается бронхиолы 1,2,3 порядка постепенно в их стенках появляется гладкая мышечная ткань.
Бронхиолы 3 порядка теряют ее и в стенке находятся только эпителиальная ткань(кубический) и постепенно они образуют альвеолярные ходы на поверхности которых образуются выпячивания в виде пузырьков – альвеолы.
Таким образом, структурной функциональной единицей легкого является ациннус – одна дыхательная бронхиола, со всеми расширениями и альвеолами. В одной дольке 12-18 ациннусов, а всего в легком их 150000.
Альвеолы – выпячивание в виде пузырьков 0,25 мм, они они выстланы однослойным плоским эпителием, внутри покрыты пленкой – сурфактантом. Он увеличивает растяжимостью легких, препятствует их слипанию, сверху альвеолы покрыты густой капиллярной сетью. Стенки альвеол имеют цитоплазматические выросты, за счет чего газы легко диффузируют из кровеносных капеляров в альвеолы (СО2) из альвеол в капеляры (О2). Количество альвеол в обоих легких до 700 млн., а общая дыхательная поверхность альвеол 100 м2.
Кроме дыхательной функции легкие выполняют:
1. Функцию водяного обмена
2. Участвуют в терморегуляции
3. Являются депо крови (от 0,5 до 1,2 литров крови)
Границы легких
Передняя граница легких опускается от верхушек легких, проходит через грудинно-ключичной сустав, по грудине параллельно друг другу на расстоянии 1 – 1,5 см до 4 ребра, затем граница левого легкого косо отклоняется влево на 4-5 см, образуя сердечную вырезку, на уровне 6 ребра эта граница переходит в нижнюю границу, которая определяется методом перкуссии.
4 условные линии:
1. По ключичной линии на уровне 6 ребра
2. По подмышечной линии( подкрыльцовой линии) на уровне 8 ребра
3. По лопаточной линии на уровне 10 ребра
4. По около позвоночной линии на уровне 11 ребра
Нижняя линия левого легкого на 1-2 см ниже правого легкого.
Плевра
Серозная оболочка покрывает легкое, каждое легкое помещено в отдельный мешок – плевральный мешок.
У плевры 2 листка:
1. Пристеночный
2. Висцеральный
Между этими 2 листками пространство – плевральная полость, в ней находится серозная жидкость, которая уменьшает трение между листками плевры при дыхании. При переходе пристеночного в висцеральный, плевра образует запасные пространства – плевральные синусы, куда заходят легкие при вдохе, при патологии в плевральную полость может попасть экссудат. В норме в плевральной полости нет воздуха, давление отрицательное. Может возникнуть пневмоторакс, когда воздух при раневое отверстие поступает в плевральную полость. Попадание крови в плевральную полость – гемоторакс. Необходима срочная пункция толстой иглой во 2-3 межреберье по средней ключичной линии.
Физиология дыхания.
Дыхательный цикл состоит из вдоха ,выдоха и паузы
Обычно вдох короче выдоха. Он колеблется от 0,9 – 4,7 сек. Длительность выдоха 1,2-6 сек.
Дыхательная пауза различна по величине и даже может отсутствовать.
Дыхательная частота определяется по количеству экскурсий дыхательной клетки.
У взрослых 12-18, у новорожденных 60, у 5 летних детей 25 в мин. Но в любом возрасте частота дыхания меньше частоты сердечных сокращений в 4-5 раз.
Механизм вдоха
У человека выделяют 3 типа дыхания:
1. у мужчин – брюшной
2. у женщин – грудной
3. смешанный
импульсы от дыхательного центра поступают к наружным межреберным мышцам и диафрагме. Они сокращаются в результате чего ребра поднимаются , купол диафрагмы опускается и уплощается.
В результате чего грудная клетка увеличивается во всех направлениях. Давление в плевральной полости еще больше понижается и становится ниже атмосферного на 6-8 мм. рт. ст., и согласно физическим законам воздух из атмосферы устремляется в альвеолы легких.
Механизм выдоха
К межреберным мышцам и диафрагме из дыхательного центра прекращается поступление импульсов. Ребра и диафрагма расслабляются, ребра опускаются, а купол диафрагмы поднимается.
Давление в легких увеличивается на 3-4 мм.рт.ст. , чем в атмосфере и поэтому из легких по дыхательным путям воздух устремляется в атмосферу.
Парциальное давление
Все газы находятся в окружающей среде составляя давление.760 мм.рт.ст. Отдельно каждый газ составляет несколько %
Все газы 760 – 100%
Х О2 – 20, 9 %
Х = 760*20,9=159 мм.рт.ст
(Р) Парциальное давление – это давление какого то одного газа в смеси других газов .
На разности парциального давления газов основан газообмен.
Легочный газообмен
( внешнее дыхание)
К легким приносится венозная кровь в которой находится смесь газов кислород и СО2. капилляры с такой кровью покрывают альвеолы легких. В венозной крови Р кислорода = 40 мм, а Р СО2= 47 мм
После вдоха в альвеолах легких Р кислорода 100 – 110, а Р СО2 -40. согласно законам физики кислород из альвеол через поры и тонкую стенку капилляров переходит в сосуды, где соединяется с гемоглобином. В результате получается оксигемоглобин.
СО2 наоборот из венозных капилляров переходит в альвеолы легких, где его давление ниже и выдыхается в атмосферу. В результате газообмена кровь из венозной в легких становится артериальной и от каждого легкого по 2 легочным венам артериальная кровь приносится к левому предсердию. Всего 4 вены открываются.
Тканевой газообмен.
По большому кругу кровообращения артериальная кровь приносится к тканям и клеткам организма, где Р кислорода 100 , а Р СО2 40.
Клетки организма окружены тканевой жидкостью , где Р кислорода 20-30.
Согласно физическим законам кислород из сосудов переходит в тканевую жидкость. Из тканевой жидкости кислород проникает в клетки. Там происходят окислительные процессы , в результате чего накапливается много СО2, он поступает в тканевую жидкость и его Р достигает 60. Согласно физическим законам СО2 перемещается в капилляры , где СО2 соединяется с гемоглобином, образуя соединения карбогемоглобина и солей угольной кислоты.
Такая венозная кровь сначала течет по полым венам в правую половину сердца, а от туда снова к легким, что бы восстановит газовый состав.
Жизненная емкость легких ( ЖЕЛ)
- это количество воздуха которое человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха
Измеряют при помощи спирометра или спирографа.
В среднем это ЖЕЛ = 3500 см2 (3,5 л)
У спортсменов она может достигать до 5,5л.
ЖЕЛ состоит из 3 объемов:
1. Дыхательный – это количество воздуха который человек может вдохнуть при спокойном вдохе, в среднем = 0,5
2. Резервный объем вдоха – это количество воздуха которое человек может довдохнуть после спокойного вдоха. Этот объем = 1,5- 2 л
3. Резервный объем выдоха - это количество воздуха которое человек может довыдохнуть после спокойного выдоха =1,5- 2 л
Даже после самого глубокого выдоха в легких остается еще воздух – это остаточный объем = 1л , но в ЖЕЛ не входит
(МОД ) Минутный объем дыхания – это количество воздуха которое проходит через легкие за минуту. В среднем = 6-8 л. Находится так: дыхательный объем умножается на количество дыхательных движений в минуту.
Регуляция дыхания. Дыхание в особых условиях.
Основной дыхательный центр располагается в продолговатом мозге. Этот центр посылает импульсы к спинному мозгу ,где находятся центры отвечающие за сокращение межреберных мышц и диафрагмы .
Еще есть высшие вегетативные центры регулирующие дыхание при возбуждении симпатической или парасимпатической системы , находится в гипоталамусе промежуточного мозга.
Кроме того , в коре головного мозга находится высший корковый произвольный центр, который может управлять регуляцией дыхания.
Кроме нервной регуляции существует гуморальная –это влияние на дыхание каких – либо химических в-в или гормонов. Например наличие в крови избытка СО2
СО2 обладает способностью возбуждать дыхательный центр, который состоит из отдела вдоха и выдоха, когда возбуждается отдел вдоха, отдел выдоха заторможен. Таких переключений происходит 12-18 раз в минуту. На этом основано искусственное дыхание, при остановке дыхания, мы выдыхаем пострадавшему « рот в рот « СО2.
На этом основан и первый вдох новорожденного, после перерезки пуповины в крови рожденного накапливается Со2, который приносится к центру вдоха, возбуждая его.
Дыхание в особых условиях.
В норме газы составляют 760 мм.рт.ст. если человек поднимается в горы , то давление понижается , в том числе и Р( порциальное давление кислорода.) Так например на высоте 3км – 710мм.рт.ст, человек чувствует себя хорошо, на 6 км Р понижается и развивается горная болезнь, появляется отдышка, апатия, посинение кожных покровов, рвота, головокружение , носовые кровотечения.
Если Р кислорода ниже 30 – смерть.
При опускании под воду развивается Кессонная болезнь. При каждом погружении на 10 м на организм действует дополнительно 1 атмосфера, и поэтому необходимо использовать специальные костюмы. Особенно опасно резкое поднятие с глубины. Способствует поднятию азота к головному мозгу. При поднятии с глубины человек помещается в специальную камеру, где давление приводится в норму.
Апноэ – отсутствие дыхания
Тахипноэ - учащенное дыхание
Диспноэ – нарушение дыхания
Асфиксия – удушье, когда прекращается не только поступление кислорода, но и становится не возможным выведение СО2. может возникнуть при попадании инородного тела или при отеке легких.