Раздел №5. Система органов дыхания. Дыхание

Анатомия органов дыхательной системы.

Задача №1

Каково максимальное время, которое человек может прожить без пищи, без воды и без кислорода?

Ответ:

Если без пищи человек может в необходимых случаях прожить более месяца, без воды – около 10 дней, то без кислорода всего, лишь около 5 минут (4-6 минут). Без кислорода невозможен обмен веществ и для сохранения жизни необходимо постоянное поступление кислорода. Поскольку в организме человека отсутствует депо кислорода, поэтому непрерывное поступление его в организм является жизненной необходимостью.

Задача №2

С чем и через какие отверстия сообщается полость носа?

Ответ:

Полость носа спереди сообщается с внешней средой через два входных отверстия – ноздри, сзади с носоглоткой через два отверстия, называемые хоанами.

В полость носа посредством отверстий открываются околоносовые или придаточные, пазухи (синусы): лобная, клиновидная, решетчатые и верхнечелюстная, или гайморова (парная). Кроме того, в нижний носовой ход открывается также нижнее отверстие носослезного протока.

Задача №3

Какова общая схема дихотомического ветвления (раздвоения) дыхательных путей от трахеи до концевых дыхательных единиц (альвеол)?

Ответ:

Изучая легкие человека под электронным микроскопом после раздувания их в физиологических пределах и фиксации, Э.Р. Вейбель (1970) рассчитал, что от трахеи до концевых дыхательных единиц (альвеол) дыхательные пути дихотомически ветвятся (раздваиваются) 23 раза. Причем первые 16 поколений дыхательных путей – бронхи и бронхиолы выполняют проводящую функцию (кондуктивная зона). Поколения 17-22 – респираторные (дыхательные) бронхиолы и альвеолярные ходы, содержащие единичные альвеолы или группы альвеол, составляют переходную (транзитную) зону. 23-е поколение целиком состоит из альвеолярных мешочков с альвеолами – дыхательная, или респираторная, зона.

Задача №4

Укажите самое узкое место во всей дыхательной трубке, воспалительные изменения в котором могут привести к тяжелому затруднению дыхания, а иногда даже и к полному нарушению проведения воздуха.

Ответ:

Самым узким местом во всей дыхательной трубке является гортань в области голосовой щели, находящейся между правой и левой голосовыми складками (средний суженный отдел гортани – межжелудочковый). Длина голосовой щели (переднезадний размер) у мужчин составляет 20-24 мм, у женщин – 16-19 мм. Ширина голосовой щели при спокойном дыхании составляет 5мм, при голосообразовании достигает 15 мм.

При некоторых заболеваниях: дифтерии, гриппе, кори и т.д. преимущественно у детей в возрасте от 6 месяцев до 3-х лет отмечается скопление пленок на голосовых складках, отек слизистых оболочек и подслизистой основы (круп), что при спазме мускулатуры гортани может привести к ее полному стенозу и асфиксии (удушению).

Задача № 5

Ребенок, 5 лет, грызя семечки, случайно заглотил одно из них в дыхательные пути. Вскоре после этого у него появились приступы кашля и удушья. Затем состояние несколько стабилизировалось, но приступы кашля и удушья изредка повторялись.

Через какой главный бронх, по Вашему мнению, попало инородное тело в дыхательные пути ребенка, и какая анатомическая особенность способствовала этому?

Ответ:

Инородное тело попало в дыхательные пути, по-видимому, через правый главный бронх, так как он значительно короче левого и отходит от трахеи более вертикально, являясь как бы ее продолжением. Для удаления инородного тела из бронхов применяют бронхоскопию, поэтому ребенка необходимо обязательно направить в стационар.

Задача №6

Перечислите слои, через которые диффундируют кислород и углекислый газ в ходе легочного газообмена.

Ответ:

Слои, через которые диффундируют кислород, и углекислый газ в ходе газообмена включают:

1) сурфактант – тонкую пленку фосфолипида, выстилающую внутреннюю поверхность альвеол;

2) альвеолярный эпителий – однослойный плоский;

3) интерстициальную соединительную ткань, придающую эластичность альвеолам;

4) эндотелий капилляра;

5) слой плазмы.

Суммарное диффузное расстояние этих слоев составляет 0,5-1 мкм.

Задача №7

Что такое плевральные синусы, и каково их значение в норме и при патологии?

Ответ:

Плевральные синусы – это большей или меньшей величины углубления (запасные пространства) в местах перехода одной части париетальной плевры в другую, которые заполняются легкими в момент максимального вдоха. Это синусы являются резервными пространствами правой и левой плевральных плоскостей, а также вместилищами, в которых может скапливаться серозная жидкость при нарушении процессов ее образования или всасывания, а также кровь, гной, экссудат при повреждениях или заболеваниях легких и плевры.

Особенно велик реберно-диафрагмальный синус, расположенный в нижнем отделе плевральной полости между реберной и диафрагмальной плеврой. Глубина его на уровне средней подмышечной линии составляет около 9 см. Остальные два синуса: диафрагмомедиастинальный и реберно-медиастинальный выражены меньше.

Физиология дыхания.

Задача №1

Какой процент углекислого газа обнаруживается в выдыхаемом и в атмосферном воздухе и во сколько раз в выдыхаемом воздухе содержится больше углекислого газа, чем в окружающей атмосфере?

Ответ:

В выдыхаемом воздухе обнаруживается в среднем 4% углекислого газа, а в атмосферном воздухе – только 0,03%. Следовательно, в выдыхаемом воздухе углекислого газа содержится примерно в 130 раз больше, чем в окружающей атмосфере.

Задача №2

Весь ли объем вдыхаемого воздуха (500 мл) участвует в вентиляции альвеол легких и почему?

Ответ:

Не весь объем вдыхаемого воздуха (500 мл) участвует в вентиляции альвеол легких, так как часть его (140-150 мл) остается в воздухоносных путях. Поэтому при спокойном дыхании в альвеолы поступает не 500 мл воздуха, а только в среднем 350 мл. Вот почему просвет воздухоносных путей называют анатомическим мертвым пространством, так как воздух, находящийся в них, не участвует в газообмене. При вдохе последние порции атмосферного воздуха входят в мертвое пространство и, не изменив своего состава, покидают его при выдохе.

Задача №3

В чем состоит физиологическое значение функциональной остаточной емкости легких (суммы резервного объема выдоха и остаточного объема, равной 2700-2900 мл)?

Ответ:

Физиологическое значение функциональной остаточной емкости легких (т.е. количества воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха) состоит в том, что благодаря наличию этой емкости в альвеолярном воздухе выравниваются колебания содержания кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе. Если бы атмосферный воздух поступал непосредственно в альвеолы, не смешиваясь с воздухом, уже содержащимся в легких, то содержание кислорода и углекислого газа в альвеолах претерпевало бы колебания в соответствии с фазами дыхательного цикла. Однако этого не происходит: вдыхаемый воздух смешивается с воздухом, содержащимся в легких, и поскольку функциональная остаточная емкость в несколько раз (7-8 раз) больше дыхательного объема, изменения состава альвеолярного воздуха относительно невелики.

Задача №4

Почему обмен углекислого газа при диффузии в альвеолах легких происходит достаточно полно несмотря на небольшую разницу парциального давления этого газа в притекающий венозной крови (47 мм рт.ст.) и альвеолярном воздухе (40 мм рт.ст.), равную 7 мм рт.ст., а обмен кислорода там же при большей разнице парциального давления в альвеолярном воздухе (106 мм рт.ст.) и притекающей венозной крови (40 мм рт.ст.) осуществляется не полностью: только до 100 мм рт. ст. в оттекающей артериальной крови, а не 106 мм рт.ст. (как в альвеолярном воздухе)?

Ответ:

Обмен СО₂ в легких происходит достаточно полно несмотря на небольшую разницу (7 мм рт.ст.) парциального давления этого газа потому, что диффузионная проводимость (коэффициент диффузии А. Крога) углекислого газа в 20-25 раз больше, чем для кислорода. Другими словами, при прочих равных условиях углекислый газ диффундирует через определенный слой среды (альвеолы легких) в 20-25 раз быстрее, чем кислород.

Задача №5

Жизненная емкость легких обследуемого составляет 4000 мл, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха – по 1700 мл каждый.

Каков минутный объем дыхания обследуемого, если частота дыхания у него равна 16 экскурсиям в минуту?

Ответ:

Минутный объем дыхания (легочная вентиляция) – это количество воздуха, проходящее через легкие за одну минуту, равен произведению дыхательного объема на частоту дыхания. В данном примере дыхательный объем равен разнице между жизненной емкостью легких и суммой резервного объема воздуха и резервного объема выдоха, т.е. 4000 мл – (1700 мл + 1700 мл) = 600мл. Затем умножаем дыхательный объем на частоту дыхания и получаем минутный объем дыхания, т.е. 600 мл х 16 = 9600 мл/мин. = 9,6 л/мин.

Задача № 6

Что является наиболее эффективным при угнетении функции дыхательного центра и остановке дыхания: вдыхание чистого кислорода или карбогена (смеси 5-7% углекислого газа и 95-93% кислорода) и обоснуйте почему?

Ответ:

При угнетении функции дыхательного центра и остановке дыхания наиболее эффективным является вдыхание не чистого кислорода, а карбогена, т.е. смеси 5-7% углекислого газа и 95-93% кислорода. Это объясняется тем, что дыхательный центр очень чувствителен к избытку углекислого газа, который является его главным естественным возбудителем. При этом избыток углекислого газа действует на дыхательный центр как непосредственно (через кровь), так и рефлекторно (через хеморецепторы сосудистого русла и продолговатого мозга).

Повышенное содержание и напряжение кислорода в среде обитания, крови и тканях организма (гипероксия) может привести к угнетению функции дыхательного центра.