الصفحة الرئيسية » يوجا » التجويف الجنبي - الهيكل والوظائف. حركة الهواء في الرئتين. الضغط الجنبي والسنخي لماذا يوجد ضغط سلبي في التجويف الجنبي

التجويف الجنبي - الهيكل والوظائف. حركة الهواء في الرئتين. الضغط الجنبي والسنخي لماذا يوجد ضغط سلبي في التجويف الجنبي

تكون الرئتان دائمًا في التجويف الصدري في حالة تمدد. يتكون نتيجة وجود التجويف الجنبي ووجود ضغط سلبي فيه.

يتكون التجويف الجنبي على النحو التالي: الرئتين وجدران التجويف الصدري مغطاة بغشاء مصلي - غشاء الجنب. بين صفائح الغشاء الجنبي الحشوي والجداري هناك فجوة ضيقة (5-10 ميكرون) ، يتشكل تجويف يحتوي على سائل مصلي ، مشابه في تكوينه للغدد الليمفاوية. يحتوي هذا السائل على تركيز منخفض من البروتينات ، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الأورام مقارنة ببلازما الدم. يمنع هذا الظرف تراكم السوائل في التجويف الجنبي.

الضغط في التجويف الجنبي أقل من الضغط الجوي ، والذي يعرف بأنه ضغط سلبي. إنه بسبب الارتداد المرن للرئتين ، أي الرغبة المستمرة للرئتين في تقليل حجمهما. الضغط في التجويف الجنبي أقل من الضغط السنخي من خلال القيمة الناتجة عن الجر المرن للرئتين: P pl \ u003d P alf - P e.t.l. . يرجع الارتداد المرن للرئتين إلى ثلاثة عوامل:

1) التوتر السطحيفيلم من السائل يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية - السطحي. هذه المادة لها توتر سطحي منخفض. يتم إنتاج الفاعل بالسطح بواسطة الخلايا الرئوية من النوع الثاني ويتكون من البروتينات والدهون. لديه القدرة على تقليل التوتر السطحي للجدار السنخي مع تقليل حجم الحويصلات الهوائية. يؤدي هذا إلى استقرار حالة جدار الحويصلات الهوائية عندما يتغير حجمها. إذا كان سطح الحويصلات مغطاة بطبقة من محلول مائي ، فإن هذا سيزيد من التوتر السطحي بمقدار 5-8 مرات. في ظل هذه الظروف ، كان هناك انهيار كامل لبعض الحويصلات الهوائية (انخماص الرئة) مع إرهاق البعض الآخر. يمنع وجود الفاعل بالسطح تطور حالة الرئة المماثلة في الجسم السليم.

2) مرونة نسيج الجدران السنخيةالتي تحتوي على ألياف مرنة في الجدار.

3) نغمة عضلات الشعب الهوائية.

يحدد الارتداد المرن للرئتين الخصائص المرنة للرئتين. من المعتاد التعبير عن الخصائص المرنة للرئتين كميًا التمددأنسجة الرئة من :

أين ∆ الخامس - زيادة حجم الرئة أثناء التمدد (بالملليتر) ،

∆Р- تغير في الضغط الرئوي أثناء شد الرئتين (سم من عمود الماء).

في البالغين ، C تساوي 200 مل / سم من الماء. st ، في الأطفال حديثي الولادة والرضع - 5-10 مل / سم من الماء. فن. يتغير هذا المؤشر (انخفاضه) مع أمراض الرئة ويستخدم لأغراض التشخيص.

يتغير الضغط الجنبي في ديناميات الدورة التنفسية. في نهاية الزفير الهادئ ، يكون الضغط في الحويصلات الهوائية مساويًا للغلاف الجوي ، وفي التجويف الجنبي - 3 ملم زئبق. فن. يسمى الفرق R alv - R pl \ u003d R l عبر الرئويالضغط ويساوي +3 ملم زئبق. فن. هذا الضغط هو الذي يحافظ على حالة الرئتين الموسعة في نهاية الزفير.

عند الاستنشاق ، بسبب تقلص عضلات الشهيق ، يزداد حجم الصدر. يصبح الضغط الجنبي (P pl) أكثر سلبية - بنهاية التنفس الهادئ ، يساوي -6 مم زئبق. الفن ، الضغط عبر الرئوي (P l) يزيد إلى +6 مم زئبق ، ونتيجة لذلك تستقيم الرئتان ، يزداد حجمهما بسبب الهواء الجوي.

مع التنفس العميق ، يمكن أن ينخفض P pl إلى 20 مم زئبق. فن. أثناء الزفير العميق ، يمكن أن يصبح هذا الضغط موجبًا ، لكنه يظل أقل من الضغط في الحويصلات الهوائية بمقدار الضغط الناتج عن الارتداد المرن للرئتين.

إذا دخلت كمية صغيرة من الهواء في الشق الجنبي ، تنهار الرئة جزئيًا ، لكن تهويتها تستمر. هذه الحالة تسمى استرواح الصدر المغلق. بعد مرور بعض الوقت ، يتم امتصاص الهواء من التجويف الجنبي إلى الداخل واستقامة الرئة (يحدث امتصاص الغازات من التجويف الجنبي بسبب حقيقة أن توتر الغازات المذابة في دم الأوردة الصغيرة للدورة الرئوية أقل من في الغلاف الجوي).

التنفس ، مراحله الرئيسية. آلية التنفس الخارجي. الميكانيكا الحيوية للاستنشاق والزفير. الارتداد المرن للرئتين. الضغط في التجويف الجنبي ، مصدره ، يتغير أثناء التنفس.

التنفس هو مجموعة من العمليات التي تضمن استهلاك الجسم للأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.

يعتبر إمداد الخلايا بالأكسجين من الغلاف الجوي ضروريًا للأكسدة البيولوجية للمواد العضوية ، ونتيجة لذلك يتم إطلاق الطاقة اللازمة لحياة الكائن الحي. تنتج الأكسدة البيولوجية ثاني أكسيد الكربون الذي يجب إزالته من الجسم. يؤدي توقف التنفس إلى موت الخلايا العصبية بالدرجة الأولى ثم الخلايا الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، يساهم التنفس في الحفاظ على ثبات تفاعل السوائل والأنسجة في البيئة الداخلية للجسم ، وكذلك درجة حرارة الجسم.

يشمل التنفس البشري الخطوات التالية:

1) التنفس الخارجي (التهوية الرئوية) هو تبادل الغازات بين الحويصلات الهوائية في الرئتين والهواء الجوي.

2) تبادل الغازات في الرئتين (بين الهواء السنخي ودم الشعيرات الدموية في الدورة الرئوية) ؛

3) نقل الغازات عن طريق الدم - عملية نقل O 2 من الرئتين إلى الأنسجة وثاني أكسيد الكربون من الأنسجة إلى الرئتين ؛

4) تبادل الغازات في الأنسجة بين دم الشعيرات الدموية في الدورة الدموية وخلايا الأنسجة ؛

5) التنفس الداخلي (الأكسدة البيولوجية في الميتوكوندريا الخلوية).

تبادل الغازاتبين الهواء الجوي والفضاء السنخي للرئتين يحدث نتيجة للتغيرات الدورية في حجم الرئة أثناء مراحل الدورة التنفسية. في مرحلة الاستنشاق ، يزداد حجم الرئتين ، ويدخل الهواء من البيئة الخارجية إلى الجهاز التنفسي ثم يصل إلى الحويصلات الهوائية. على العكس من ذلك ، في مرحلة الزفير ، ينخفض حجم الرئتين ويدخل الهواء من الحويصلات الهوائية عبر الجهاز التنفسي إلى البيئة الخارجية. تعود الزيادة والنقصان في حجم الرئة إلى العمليات الميكانيكية الحيوية للتغيرات في حجم تجويف الصدر أثناء الشهيق والزفير.

تضخم التجويف الصدري أثناء الاستنشاقيحدث نتيجة تقلص عضلات الشهيق: الحجاب الحاجز والعضلات الوربية الخارجية. العضلة التنفسية الرئيسية هي الحجاب الحاجز الذي يقع في الثلث السفلي من تجويف الصدر ويفصل بين الصدر وتجويف البطن. عندما تنقبض عضلة الحجاب الحاجز ، يتحرك الحجاب الحاجز لأسفل ويزيل أعضاء البطن إلى أسفل وإلى الأمام ، مما يزيد من حجم تجويف الصدر عموديًا بشكل أساسي.

تضخم التجويف الصدري أثناء الاستنشاقيعزز تقلص العضلات الوربية الخارجية ، مما يرفع الصدر ، ويزيد من حجم تجويف الصدر. يرجع تأثير تقلص العضلات الوربية الخارجية إلى خصائص ارتباط ألياف العضلات بالأضلاع - تنتقل الألياف من أعلى إلى أسفل ومن الخلف إلى الأمام (الشكل 10.2). مع اتجاه مماثل للألياف العضلية للعضلات الوربية الخارجية ، يؤدي انقباضها إلى تحويل كل ضلع حول محور يمر عبر نقاط مفصلية رأس الضلع مع الجسم والعملية العرضية للفقرة. نتيجة لهذه الحركة ، يرتفع كل قوس ضلعي أساسي أكثر من ارتفاع القوس العلوي. تؤدي الحركة التصاعدية المتزامنة لجميع الأقواس الساحلية إلى حقيقة أن القص يرتفع لأعلى وأمامًا ، ويزداد حجم الصدر في المستويين السهمي والأمامي. لا يؤدي تقلص العضلات الوربية الخارجية إلى زيادة حجم تجويف الصدر فحسب ، بل يمنع أيضًا الصدر من التراجع. على سبيل المثال ، في الأطفال الذين يعانون من ضعف العضلات الوربية ، يتناقص حجم الصدر أثناء تقلص الحجاب الحاجز (حركة متناقضة).

مع التنفس العميق الآلية الحيوية الشهيةكقاعدة عامة ، تشارك عضلات الجهاز التنفسي المساعدة - العضلة القصية الترقوية الخشائية والعضلات الأمامية ، ويزيد تقلصها من حجم الصدر. على وجه التحديد ، ترفع عضلات السكين الضلعين العلويين ، بينما ترفع عضلات القصية الترقوية الخشائية القص. الاستنشاق عملية نشطة وتتطلب إنفاق الطاقة أثناء تقلص عضلات الشهيق ، والتي يتم إنفاقها للتغلب على المقاومة المرنة ضد الأنسجة الصلبة للصدر ، والمقاومة المرنة لأنسجة الرئة القابلة للتمدد بسهولة ، والمقاومة الديناميكية الهوائية لل إلى تدفق الهواء ، وكذلك لزيادة الضغط داخل البطن وما ينتج عن ذلك من إزاحة أعضاء البطن إلى أسفل.

الزفير عند الراحةفي البشر ، يتم إجراؤه بشكل سلبي تحت تأثير الارتداد المرن للرئتين ، والذي يعيد حجم الرئتين إلى قيمته الأصلية. ومع ذلك ، أثناء التنفس العميق ، وكذلك أثناء السعال والعطس ، يمكن أن يكون الزفير نشطًا ، ويحدث انخفاض حجم تجويف الصدر بسبب تقلص العضلات الوربية الداخلية وعضلات البطن. تنتقل الألياف العضلية للعضلات الوربية الداخلية إلى نقاط ارتباطها بالأضلاع من الأسفل إلى الأعلى ومن الخلف إلى الأمام. أثناء تقلصها ، تدور الأضلاع حول محور يمر عبر نقاط مفصلها مع الفقرة ، وينخفض كل قوس ساحلي متفوق أكثر من الارتفاع السفلي. نتيجة لذلك ، تنحدر جميع الأقواس الساحلية ، إلى جانب القص ، إلى أسفل ، مما يقلل من حجم تجويف الصدر في المستويين السهمي والأمامي.

عندما يتنفس الشخص بعمق ، تقلص عضلات البطن مرحلة الزفيريزيد الضغط في تجويف البطن مما يساهم في إزاحة قبة الحجاب الحاجز للأعلى ويقلل من حجم التجويف الصدري في الاتجاه العمودي.

يسبب تقلص عضلات الصدر والحجاب الحاجز التنفسي أثناء الشهيق زيادة في سعة الرئةوعندما يرتاحون أثناء الزفير ، تنهار الرئتان إلى حجمهما الأصلي. يتغير حجم الرئتين ، أثناء الشهيق والزفير ، بشكل سلبي ، نظرًا لمرونتهما العالية وقابليتهما للتمدد ، تتبع الرئتان التغيرات في حجم تجويف الصدر الناتج عن تقلص عضلات الجهاز التنفسي. يتضح هذا الموقف من خلال النموذج التالي للمجهول زيادة في سعة الرئة(الشكل 10.3). في هذا النموذج ، يمكن اعتبار الرئتين بمثابة بالون مرن يوضع داخل وعاء مصنوع من جدران صلبة وحجاب حاجز مرن. المسافة بين البالون المرن وجدران الحاوية محكمة الإغلاق. يسمح لك هذا النموذج بتغيير الضغط داخل الخزان عند تحريك الحجاب الحاجز المرن. مع زيادة حجم الحاوية بسبب الحركة الهبوطية للحجاب الحاجز المرن ، يصبح الضغط داخل الحاوية ، أي خارج الحاوية ، أقل من الضغط الجوي وفقًا لقانون الغاز المثالي. ينتفخ البالون عندما يصبح الضغط بداخله (الغلاف الجوي) أعلى من الضغط في الحاوية حول البالون.

تعلق على رئتي الإنسان التي تملأ تماما حجم تجويف الصدر، سطحها والسطح الداخلي لتجويف الصدر مغطى بغشاء الجنبي. لا يتلامس الغشاء الجنبي لسطح الرئتين (غشاء الجنب الحشوي) جسديًا مع الغشاء الجنبي الذي يغطي جدار الصدر (غشاء الجنب الجداري) لأنه يوجد بين هذه الأغشية الفضاء الجنبي(مرادف - الفضاء داخل الجافية) ، مملوءة بطبقة رقيقة من السائل - السائل الجنبي. يرطب هذا السائل سطح فصوص الرئتين ويعزز انزلاقها بالنسبة لبعضها البعض أثناء تضخم الرئتين ، كما يسهل الاحتكاك بين غشاء الجنب الجداري والجنبة الحشوية. السائل غير قابل للضغط ولا يزيد حجمه مع انخفاض الضغط التجويف الجنبي. لذلك ، فإن الرئتين عالي المرونة يكرران بالضبط التغيير في حجم تجويف الصدر أثناء الشهيق. تشكل القصبات والأوعية الدموية والأعصاب والأوعية اللمفاوية جذر الرئة ، حيث يتم تثبيت الرئتين في المنصف. تحدد الخصائص الميكانيكية لهذه الأنسجة الدرجة الرئيسية للقوة التي يجب أن تتطورها عضلات الجهاز التنفسي أثناء الانقباض من أجل التسبب زيادة في سعة الرئة. في ظل الظروف العادية ، يخلق الارتداد المرن للرئتين قدرًا ضئيلًا من الضغط السلبي في طبقة رقيقة من السائل في الفراغ داخل الجافية بالنسبة للضغط الجوي. يختلف الضغط السلبي داخل الجافية وفقًا لمراحل الدورة التنفسية من -5 (زفير) إلى -10 سم مكافئ. فن. (استنشاق) تحت الضغط الجوي (الشكل 10.4). يمكن أن يتسبب الضغط السلبي داخل الجنبة في حدوث انخفاض (انهيار) في حجم التجويف الصدري ، والذي تتصدى له أنسجة الصدر ببنيتها شديدة الصلابة. يعتبر الحجاب الحاجز ، مقارنة بالصدر ، أكثر مرونة ، وترتفع قبته تحت تأثير تدرج الضغط الموجود بين التجويف الجنبي والبطن.

في حالة لا تتمدد فيها الرئتان ولا تنهار (توقف مؤقت ، على التوالي ، بعد الاستنشاق أو الزفير) ، لا يوجد تدفق للهواء في الشعب الهوائية ويكون الضغط في الحويصلات الهوائية مساويًا للضغط الجوي. في هذه الحالة ، فإن التدرج بين الضغط الجوي والضغط داخل الجافية سوف يوازن تمامًا الضغط الناتج عن الارتداد المرن للرئتين (انظر الشكل 10.4). في ظل هذه الظروف ، تكون قيمة الضغط داخل الجنبة مساوية للفرق بين الضغط في الشعب الهوائية والضغط الناتج عن الارتداد المرن للرئتين. لذلك ، كلما زاد تمدد الرئتين ، كلما كان الارتداد المرن للرئتين أقوى ، وكلما كانت قيمة الضغط داخل الجنبة أكثر سلبية بالنسبة للضغط الجوي. يحدث هذا أثناء الشهيق ، عندما ينزل الحجاب الحاجز ويقاوم الارتداد المرن للرئتين تضخم الرئتين ، ويصبح الضغط داخل الجنبة أكثر سلبية. عند الاستنشاق ، يدفع هذا الضغط السلبي الهواء عبر الممرات الهوائية باتجاه الحويصلات الهوائية ، متغلبًا على مقاومة مجرى الهواء. نتيجة لذلك ، يدخل الهواء من البيئة الخارجية إلى الحويصلات الهوائية.

أرز. 10.4. الضغط في الحويصلات الهوائية والضغط داخل الجنبة أثناء مرحلتي الشهيق والزفير من الدورة التنفسية. في حالة عدم وجود تدفق للهواء في المجاري الهوائية ، يكون الضغط فيها مساويًا للغلاف الجوي (A) ، ويؤدي الجر المرن للرئتين إلى ضغط E في الحويصلات الهوائية.تجويف يصل إلى -10 سم aq. الفن الذي يساعد على التغلب على مقاومة تدفق الهواء في الجهاز التنفسي ، وينتقل الهواء من البيئة الخارجية إلى الحويصلات الهوائية. ترجع قيمة الضغط داخل الجافية إلى الاختلاف بين الضغوط A - R - E. عند الزفير ، يرتاح الحجاب الحاجز ويصبح الضغط داخل الجنبة أقل سلبية بالنسبة للضغط الجوي (عمود الماء -5 سم). الحويصلات الهوائية ، بسبب مرونتها ، تقلل قطرها ، ويزداد الضغط فيها ، ويساهم تدرج الضغط بين الحويصلات والبيئة الخارجية في إزالة الهواء من الحويصلات الهوائية عبر الجهاز التنفسي إلى البيئة الخارجية. يتم تحديد قيمة الضغط داخل الجافية بمجموع A + R مطروحًا منه الضغط داخل الحويصلات الهوائية ، أي A + R - E. A هو الضغط الجوي ، E هو الضغط في الحويصلات الهوائية بسبب الارتداد المرن للرئتين ، R هو الضغط الذي يتغلب على مقاومة تدفق الهواء في الشعب الهوائية ، P - الضغط داخل الجافية.

عند الزفير ، يرتاح الحجاب الحاجز ويصبح الضغط داخل الجنبة أقل سلبية. في ظل هذه الظروف ، تبدأ الحويصلات الهوائية ، بسبب المرونة العالية لجدرانها ، في الانخفاض في الحجم وتدفع الهواء خارج الرئتين عبر الممرات الهوائية. تحافظ مقاومة مجرى الهواء لتدفق الهواء على الضغط الإيجابي في الحويصلات الهوائية وتمنع انهيارها السريع. وهكذا ، في حالة الهدوء أثناء الزفير ، فإن تدفق الهواء في الجهاز التنفسي يرجع فقط إلى الارتداد المرن للرئتين.

الضغط في التجويف الجنبي (الشقوق)

رئتي وجدران تجويف الصدر مغطاة بغشاء مصلي - غشاء الجنب. بين صفائح الجنبة الحشوية والجدارية هناك فجوة ضيقة (5-10 ميكرون) تحتوي على سائل مصلي ، يشبه في تكوينه اللمف. الرئتان في حالة تمدد باستمرار.

إذا تم إدخال إبرة متصلة بجهاز قياس ضغط الدم في الشق الجنبي ، فيمكن إثبات أن الضغط فيها أقل من الغلاف الجوي. الضغط السلبي في الشق الجنبي ناتج عن الشد المرن للرئتين ، أي الرغبة المستمرة للرئتين في تقليل حجمهما. في نهاية الزفير الهادئ ، عندما تكون كل عضلات الجهاز التنفسي مسترخية تقريبًا ، يكون الضغط في الحيز الجنبي (Ppi) حوالي -3 ملم زئبق. فن. الضغط في الحويصلات الهوائية في هذا الوقت يساوي الضغط الجوي. الفرق Pa- -Ppi = 3 مم RT. فن. يسمى الضغط عبر الرئوي (p |). وبالتالي ، يكون الضغط في الفضاء الجنبي أقل من الضغط في الحويصلات الهوائية بالكمية الناتجة عن الارتداد المرن للرئتين.

أثناء الاستنشاق ، بسبب تقلص عضلات الشهيق ، يزداد حجم التجويف الصدري. يصبح الضغط في الفضاء الجنبي أكثر سلبية. بنهاية التنفس الهادئ ، ينخفض إلى -6 ملم زئبق. فن. بسبب زيادة الضغط عبر الرئوي ، تتوسع الرئتان ويزداد حجمهما بسبب الهواء الجوي.

عندما تسترخي عضلات الشهيق ، تقلل القوى المرنة للرئتين الممدودة وجدران البطن من الضغط الرئوي ، ويقل حجم الرئتين - يحدث الزفير.

يمكن توضيح آلية التغيير في حجم الرئة أثناء التنفس باستخدام نموذج Donders (الشكل 148).

مع التنفس العميق ، يمكن أن ينخفض الضغط في الفضاء الجنبي إلى -20 ملم زئبق. فن. أثناء الزفير النشط ، يمكن أن يصبح هذا الضغط إيجابيًا ، لكنه يظل أقل من الضغط في الحويصلات الهوائية بمقدار الارتداد المرن للرئتين.

لا توجد غازات في الشق الجنبي في ظل الظروف العادية. إذا أدخلت كمية معينة من الهواء في الشق الجنبي ، فسوف يتم حلها تدريجيًا. يحدث امتصاص الغازات من الشق الجنبي بسبب حقيقة أنه في دم الأوردة الصغيرة للدورة الرئوية ، يكون توتر الغازات المذابة أقل منه في الغلاف الجوي. يتم منع تراكم السوائل في الشق الجنبي عن طريق ضغط الأورام: محتوى البروتينات في السائل الجنبي أقل بكثير منه في بلازما الدم. الضغط الهيدروستاتيكي المنخفض نسبيًا في أوعية الدورة الدموية الرئوية مهم أيضًا.

الخصائص المرنة للرئتين.يرجع الارتداد المرن للرئتين إلى ثلاثة عوامل:

1) التوتر السطحي للفيلم السائل الذي يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية ؛ 2) مرونة نسيج جدران الحويصلات الهوائية بسبب وجود الألياف المرنة فيها ؛ 3) تناغم عضلات الشعب الهوائية. يقلل القضاء على قوى التوتر السطحي (ملء الرئتين بالمحلول الملحي) من الارتداد المرن للرئتين بمقدار ^ 3.

إذا تمت تغطية السطح الداخلي للحويصلات بمحلول مائي ، فيجب أن يكون التوتر السطحي أكبر بمقدار 5-8 مرات. في ظل هذه الظروف ، يمكن ملاحظة الانهيار الكامل لبعض الحويصلات الهوائية (انخماص الرئة) مع الإجهاد المفرط للآخرين. لا يحدث هذا لأن السطح الداخلي للحويصلات الهوائية مبطن بمادة ذات توتر سطحي منخفض ، ما يسمى التوتر السطحي.يبلغ سمك البطانة 20-100 نانومتر. تتكون من الدهون والبروتينات. يتم إنتاج الفاعل بالسطح بواسطة خلايا خاصة من الحويصلات الهوائية - النوع الثاني من الخلايا الرئوية.يتميز فيلم الفاعل بالسطح بخاصية ملحوظة: انخفاض حجم الحويصلات الهوائية مصحوب بانخفاض في التوتر السطحي ؛ هذا مهم لتحقيق الاستقرار في حالة الحويصلات الهوائية. يتم تعزيز تكوين الفاعل بالسطح من خلال التأثيرات السمبتاوي ؛ بعد قطع الأعصاب المبهم ، يتباطأ.

الارتداد المرن للرئتين- القوة التي تميل بها الرئتان إلى الانهيار بسبب:

1) قوى التوتر السطحي للحويصلات الهوائية ؛

2) وجود ألياف مرنة في أنسجة الرئة.

3) نغمة القصبات الصغيرة.

أ. كيينا

الفسيولوجيا

عمليه التنفس

وزارة الصحة في جمهورية بيلاروسيا

معهد غوميل الطبي الحكومي

قسم فسيولوجيا الإنسان

أ. كيينا

دكتور في العلوم البيولوجية ، أستاذ

الفسيولوجيا

عمليه التنفس

الدورة التعليمية

المراجعون:

روزانوف دي يو. ، مرشح العلوم الطبية ، رئيس قسم علم أمراض الرئة ، معهد غوميل الطبي الحكومي.

كينيا أ.

K38فسيولوجيا التنفس: كتاب مدرسي. - جوميل. - 2002. - ص.

يعتمد الدليل على مادة المحاضرات في قسم "فسيولوجيا التنفس" في علم وظائف الأعضاء الطبيعي ، والتي قرأها المؤلف لطلاب كلية الطب والكلية لتدريب المتخصصين من الدول الأجنبية.

للطلاب والمعلمين وطلاب الدراسات العليا في الجامعات الطبية والبيولوجية والتخصصات ذات الصلة.

مقدمة

هذا الدليل هو نص موجز للمحاضرات في قسم "فسيولوجيا التنفس" في علم وظائف الأعضاء الطبيعي ، قرأه المؤلف لطلاب معهد غوميل الطبي الحكومي. يتم تقديم مادة الدليل وفقًا لبرنامج علم وظائف الأعضاء الطبيعي لطلاب كلية الطب والوقائية لمؤسسات التعليم الطبي العالي رقم 08-14 / 5941 ، الذي وافقت عليه وزارة الصحة في جمهورية بيلاروسيا في 3 سبتمبر ، 1997.

يقدم الدليل معلومات حديثة عن التنفس كنظام يخدم عمليات التمثيل الغذائي في الجسم. المراحل الرئيسية للتنفس ، آليات حركات التنفس (الشهيق والزفير) ، دور الضغط السلبي في التجويف الجنبي ، تهوية الرئة وأحجام الرئة وقدراتها ، الفراغ التشريحي والوظيفي الميت ، أهميتها الفسيولوجية ، عمليات تبادل الغازات في الرئتين ، نقل الغازات (O 2 و CO 2) عن طريق الدم ، العوامل التي تؤثر على تكوين مركبات الهيموجلوبين مع O 2 و CO 2 وتفككها ، وتبادل الغازات بين الدم والأنسجة. يتم النظر في الآليات العصبية الرئوية لتنظيم التنفس ، والتنظيم الهيكلي لمركز الجهاز التنفسي ، ودور تكوين الغاز والمستقبلات المختلفة في تنظيم التنفس. تم وصف ميزات التنفس في الظروف المختلفة. تم تحديد آلية ونظريات ظهور أول نفس لحديثي الولادة. تعتبر ميزات العمر للتنفس.

يتم النظر بشكل منفصل في ميزات الجهاز التنفسي المرتبطة بالعمر.

في نهاية الدليل ، يتم عرض الثوابت الرئيسية لدم الشخص السليم.

في الوقت نفسه ، يدرك المؤلف أنه في هذا الدليل ، نظرًا لصغر حجمه ، لم يكن من الممكن تغطية جميع جوانب فسيولوجيا التنفس بالتفصيل ، لذلك يتم تقديم بعضها في شكل موجز وأكثر تفصيلاً يمكن العثور على معلومات حول ما في المصادر الأدبية المذكورة في نهاية الدليل.

سيكون المؤلف ممتنًا جدًا لكل من يرى أنه من الممكن التعبير عن تعليقاته النقدية حول الدليل المقترح ، والتي ستُنظر إليها على أنها تعبير عن الرغبة في المساعدة في تحسينه في إعادة طبع لاحقة.

الجهاز التنفسي الخارجي

يحدث تكوين الطاقة اللازمة لضمان النشاط الحيوي لجسم الإنسان على أساس عمليات الأكسدة. يتطلب تنفيذها تدفقًا ثابتًا لـ O 2 من البيئة الخارجية والإزالة المستمرة لثاني أكسيد الكربون منه ، والذي يتشكل في الأنسجة نتيجة لعملية التمثيل الغذائي.

تسمى مجموعة العمليات التي تضمن دخول O 2 إلى الجسم ، وإيصال واستهلاك أنسجته وإطلاق المنتج النهائي لتنفس ثاني أكسيد الكربون في البيئة الخارجية ، التنفس. هذا نظام فسيولوجي.

يمكن لأي شخص أن يعيش بدون:

طعام لمدة تقل عن شهر

الماء - 10 أيام ،

الأكسجين - 4-7 دقائق (بدون مخزون). في هذه الحالة ، يحدث أولاً موت الخلايا العصبية.

تتكون العملية المعقدة لتبادل الغازات مع البيئة من عدد من العمليات المتتالية.

التنفس الخارجي (الرئوي):

1. تبادل الغازات بين هواء الرئة وهواء الغلاف الجوي (التهوية الرئوية).

2. تبادل الغازات بين هواء الرئة ودم الشعيرات الدموية في الدورة الرئوية.

داخلي:

3. نقل O 2 و CO 2 عن طريق الدم.

4. تبادل الغازات بين الدم والخلايا (تنفس الأنسجة) ، أي استهلاك O 2 وإطلاق ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الغذائي.

يتم تنفيذ وظيفة التنفس الخارجي وتجديد تركيبة الغاز في الدم لدى الإنسان عن طريق الشعب الهوائية والرئتين.

الجهاز التنفسي: تجويف الأنف والفم والحنجرة والقصبة الهوائية والقصبات الهوائية والممرات السنخية. يبلغ طول القصبة الهوائية البشرية حوالي 15 سم وتنقسم إلى شعبتين: يمين ويسار. تتفرع إلى قصبات أصغر ، والأخيرة - إلى قصيبات (يصل قطرها إلى 0.3 - 0.5 مم). يبلغ إجمالي عدد القصيبات حوالي 250 مليون ، وتتفرع القصيبات إلى ممرات سنخية ، وتنتهي في الأكياس العمياء - الحويصلات الهوائية. الحويصلات الهوائية مبطنة داخليا بظهارة الجهاز التنفسي. تصل مساحة سطح جميع الحويصلات الهوائية في البشر إلى 50-90 م 2.

كل حويصلة محاطة بشبكة كثيفة من الشعيرات الدموية.

يوجد نوعان من الخلايا في الغشاء المخاطي للقناة التنفسية:

أ) الخلايا الظهارية الهدبية ؛

ب) الخلايا الإفرازية.

في الخارج ، تُغطى الرئتان بغشاء رقيق مصلي - غشاء الجنب.

تتميز الرئة اليمنى بثلاثة فصوص: علوي (قمي) ، وسط (قلبي) ، سفلي (حجابي). تحتوي الرئة اليسرى على فصين (علوي وسفلي).

لتنفيذ عمليات تبادل الغازات في بنية الرئتين ، هناك عدد من الميزات التكيفية:

1. وجود قنوات الهواء والدم مفصولة عن بعضها بواسطة أنحف طبقة تتكون من طبقة مزدوجة - الحويصلات نفسها والشعيرات الدموية (فصل الهواء والدم - سمك 0.004 مم). يحدث انتشار الغازات من خلال هذا الحاجز الدموي الهوائي.

2. مساحة التنفس الواسعة للرئتين من 50-90 م 2 تساوي تقريبًا زيادة في سطح الجسم (1.7 م 2 0) بعدة عشرات من المرات.

3. وجود خاص - دائرة صغيرة من الدورة الدموية ، تؤدي على وجه التحديد وظيفة مؤكسدة (دائرة وظيفية). دائرة صغيرة من جزيء الدم تمر في 5 ثوان ، ووقت ملامستها لجدار الحويصلات الهوائية هو 0.25 - 0.7 ثانية فقط.

4. وجود أنسجة مرنة في الرئتين مما يساهم في توسع وهبوط الرئتين أثناء الشهيق والزفير. الرئتان في حالة توتر مرن.

5. وجود النسيج الغضروفي الداعم في الممرات الهوائية على شكل قصبات غضروفية. هذا يمنع الشعب الهوائية من الانهيار ويعزز مرور الهواء بسرعة وسهولة.

حركات التنفس

تتم تهوية الحويصلات الهوائية ، اللازمة لتبادل الغازات ، بسبب تناوب الاستنشاق (الشهيق) ، الزفير (الزفير). عندما تستنشق ، يدخل الهواء المشبع بـ O 2 الحويصلات الهوائية. عند الزفير ، يتم إزالة الهواء منها ، ويكون فقيرًا في O 2 ، ولكنه أكثر ثراءً في CO 2. المرحلة الشهية تليها مرحلة الزفير هي دورة التنفس.

حركة الهواء ناتجة عن تناوب الزيادة والنقصان في حجم الصدر.

آلية الاستنشاق (الشهيق).

توسيع تجويف الصدر في المستويات الرأسية والسهمية والأمامية. يتم ضمان ذلك من خلال: رفع الضلوع وتسطيح (خفض) الحجاب الحاجز.

حركة الضلع. تشكل الأضلاع اتصالات متحركة مع الأجسام والعمليات العرضية للفقرات. يمر محور دوران الأضلاع عبر هاتين النقطتين. يقع محور دوران الأضلاع العلوية بشكل أفقي تقريبًا ، لذلك عندما يتم رفع الأضلاع ، يزداد حجم الصدر في الاتجاه الأمامي الخلفي. محور دوران الأضلاع السفلية هو أكثر سهميًا. لذلك ، عندما يتم رفع الأضلاع ، يزداد حجم الصدر بشكل جانبي.

نظرًا لأن حركة الضلوع السفلية لها تأثير أكبر على حجم الصدر ، فإن الفصوص السفلية من الرئة تكون ذات تهوية أفضل من الأجزاء العلوية.

يحدث رفع الضلوع بسبب تقلص عضلات الشهيق. وتشمل هذه: الوربية الخارجية ، والعضلات الداخلية بين الغضروف. يتم توجيه ألياف عضلاتهم بطريقة تجعل نقطة تعلقهم بالضلع السفلي تقع بعيدًا عن مركز الدوران أكثر من نقطة التعلق بالضلع العلوي. اتجاههم: خلف ، فوق ، إلى الأمام وإلى الأسفل.

نتيجة لذلك ، يزداد حجم الصدر.

في الشاب السليم ، يكون الفرق بين محيط الصدر في وضعية الاستنشاق والزفير هو 7-10 سم ، وفي النساء 5-8 سم. مع التنفس القسري ، ترتبط عضلات الشهيق المساعدة:

- صندوق كبير وصغير

· - درج؛

- القصية الترقوية الخشائية.

- (جزئيًا) مسنن ؛

- شبه منحرف ، إلخ.

يتم توصيل الأجهزة المساعدة عندما تتجاوز التهوية الرئوية 50 لترًا / دقيقة.

حركة الحجاب الحاجز. يتكون الحجاب الحاجز من مركز وتر وألياف عضلية تمتد من هذا المركز في جميع الاتجاهات وترتبط بفتحة الصدر. لها شكل قبة بارزة في تجويف الصدر. عند الزفير ، يكون مجاورًا للجدار الداخلي للصدر لحوالي 3 أضلاع. عندما تستنشق ، يتسطح الحجاب الحاجز نتيجة تقلص ألياف عضلاته. في الوقت نفسه ، يتحرك بعيدًا عن السطح الداخلي للصدر وتفتح الجيوب الأنفية الضلعية.

تعصيب الحجاب الحاجز - الأعصاب الحجابي من C 3 -C5. قطع من جانب واحد للعصب الحجاب الحاجز على نفس الجانب ، يتم سحب الحجاب الحاجز بقوة في تجويف الصدر تحت ضغط الأحشاء وجر الرئتين. حركة الأجزاء السفلية من الرئتين محدودة. إذن الإلهام نشيطيمثل.

آلية الزفير (الزفير)مقدمة من خلال:

ثقل الصدر.

مرونة الغضاريف الساحلية.

مرونة الرئة.

ضغط أعضاء البطن على الحجاب الحاجز.

عند الراحة ، يحدث الزفير بشكل سلبي.

في التنفس القسري ، تؤخذ عضلات الزفير: العضلات الوربية الداخلية (اتجاهها من الأعلى ، الخلف ، الأمام ، الأسفل) وعضلات الزفير المساعدة: العضلات التي تثني العمود الفقري ، عضلات البطن (مائلة ، مستقيمة ، عرضية). عندما ينقبض الأخير ، تضغط أعضاء البطن على الحجاب الحاجز المريح ويبرز في تجويف الصدر.

أنواع التنفس.اعتمادًا على العنصر (رفع الأضلاع أو الحجاب الحاجز) ، يزداد حجم الصدر ، يتم تمييز 3 أنواع من التنفس:

- صدري (ساحلي) ؛

- البطني؛

- مختلط.

يعتمد نوع التنفس إلى حد كبير على العمر (تزداد حركة الصدر) ، والملابس (الكورسيهات الضيقة ، والقماط) ، والمهنة (بالنسبة للأشخاص الذين يمارسون عملاً بدنيًا ، يزداد نوع التنفس البطني). يصعب التنفس البطني في الأشهر الأخيرة من الحمل ، ثم يتم تضمين التنفس الصدري أيضًا.

أكثر أنواع التنفس البطني فعالية:

- تهوية أعمق للرئة ؛

- يسهل عودة الدم الوريدي للقلب.

يسود نوع التنفس البطني بين العمال اليدويين والمتسلقين والمغنين ، إلخ. بعد الولادة ، يحدد الطفل أولاً نوع التنفس البطني ، وبعد ذلك - في سن السابعة - الصدر.

الضغط في التجويف الجنبي وتغيره أثناء التنفس.

يتم تغطية الرئتين بغشاء الجنب الحشوي ، وفيلم التجويف الصدري مغطى بغشاء الجنب الجداري. بينهما يحتوي على سائل مصلي. تتناسب بإحكام مع بعضها البعض (شق 5-10 ميكرون) وتنزلق بالنسبة لبعضها البعض. هذا الانزلاق ضروري حتى تتمكن الرئتان من متابعة التغيرات المعقدة في الصدر دون تشوه. مع التهاب (ذات الجنب ، التصاقات) ، تنخفض تهوية الأجزاء المقابلة من الرئتين.

إذا أدخلت إبرة في التجويف الجنبي وقمت بتوصيلها بمقياس ضغط الماء ، فقد اتضح أن الضغط فيها:

عند الاستنشاق - بمقدار 6-8 سم H 2 O

· عند الزفير - 3-5 سم H 2 O تحت الغلاف الجوي.

يشار إلى هذا الاختلاف بين الضغط داخل الجنبة والضغط الجوي عادة باسم الضغط الجنبي.

الضغط السلبي في التجويف الجنبي يرجع إلى الارتداد المرن للرئتين ، أي ميل الرئتين للانهيار.

عند الاستنشاق ، تؤدي زيادة التجويف الصدري إلى زيادة الضغط السلبي في التجويف الجنبي ، أي يزداد الضغط عبر الرئوي ، مما يؤدي إلى توسع الرئتين (مظاهرة باستخدام جهاز Donders).

عندما تسترخي عضلات الشهيق ، ينخفض الضغط عبر الرئوي وتنهار الرئتين بسبب المرونة.

إذا تم إدخال كمية صغيرة من الهواء في التجويف الجنبي ، فسيتم امتصاصها ، لأنه في دم الأوردة الصغيرة للدورة الرئوية ، يكون توتر الغازات المذابة أقل مما هو عليه في الغلاف الجوي.

يتم منع تراكم السوائل في التجويف الجنبي عن طريق انخفاض ضغط الأورام للسائل الجنبي (بروتينات أقل) مقارنة بالبلازما. انخفاض الضغط الهيدروستاتيكي في الدورة الرئوية مهم أيضًا.

يمكن قياس التغير في الضغط في التجويف الجنبي مباشرة (ولكن يمكن أن تتلف أنسجة الرئة). لذلك من الأفضل قياسه عن طريق إدخال عبوة طولها 10 سم في المريء (في الجزء الصدري) ، وتكون جدران المريء مرنة للغاية.

يعود الارتداد المرن للرئتين إلى 3 عوامل:

1. التوتر السطحي للفيلم السائل الذي يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية.

2. مرونة نسيج جدران الحويصلات الهوائية (تحتوي على ألياف مرنة).

3. تناغم عضلات الشعب الهوائية.

على أي واجهة بين الهواء والسائل ، تعمل قوى التماسك بين الجزيئات ، وتميل إلى تقليل حجم هذا السطح (قوى التوتر السطحي). تحت تأثير هذه القوى ، تميل الحويصلات الهوائية إلى الانكماش. تخلق قوى التوتر السطحي ثلثي الارتداد المرن للرئتين. التوتر السطحي للحويصلات الهوائية أقل بعشر مرات من التوتر المحسوب نظريًا لسطح الماء المقابل.

إذا تمت تغطية السطح الداخلي للحويصلات الهوائية بمحلول مائي ، فيجب أن يكون التوتر السطحي أكبر بمقدار 5-8 مرات. في ظل هذه الظروف ، سيكون هناك انهيار في الحويصلات الهوائية (انخماص الرئة). لكن هذا لا يحدث.

هذا يعني أنه في السائل السنخي على السطح الداخلي للحويصلات الهوائية توجد مواد تقلل التوتر السطحي ، أي المواد الخافضة للتوتر السطحي. تنجذب جزيئاتها بقوة لبعضها البعض ، ولكن لها علاقة ضعيفة بالسائل ، ونتيجة لذلك تتجمع على السطح وبالتالي تقلل من التوتر السطحي.

تسمى هذه المواد بالمواد النشطة على السطح (السطحي) ، والتي يلعب دورها في هذه الحالة ما يسمى بالعوامل الخافضة للتوتر السطحي. هم الدهون والبروتينات. تتكون من خلايا خاصة من الحويصلات الهوائية - النوع الثاني من الخلايا الهوائية. يبلغ سمك البطانة 20-100 نانومتر. لكن مشتقات الليسيثين لها أعلى نشاط سطح لمكونات هذا الخليط.

مع انخفاض حجم الحويصلات الهوائية. تقترب جزيئات الفاعل بالسطح من بعضها البعض ، وتكون كثافتها لكل وحدة سطح أكبر ويقل التوتر السطحي - لا تنهار الحويصلات الهوائية.

مع زيادة (تمدد) الحويصلات الهوائية ، يزداد توترها السطحي ، حيث تقل كثافة الفاعل بالسطح لكل وحدة سطح. هذا يعزز الارتداد المرن للرئتين.

في عملية التنفس ، يتم إنفاق تقوية عضلات الجهاز التنفسي ليس فقط للتغلب على المقاومة المرنة للرئتين وأنسجة الصدر ، ولكن أيضًا للتغلب على المقاومة غير المرنة لتدفق الغاز في الممرات الهوائية ، والتي تعتمد على تجويفها.

يؤدي انتهاك تكوين الفاعل بالسطح إلى انهيار عدد كبير من الحويصلات الهوائية - انخماص - نقص تهوية مناطق واسعة من الرئتين.

في الأطفال حديثي الولادة ، هناك حاجة إلى المواد الخافضة للتوتر السطحي لتوسيع الرئتين أثناء التنفس الأول.

هناك مرض يصيب الأطفال حديثي الولادة ، حيث يتم تغطية سطح الحويصلات الهوائية بترسبات الفيبرين (أغشية هيلين) ، مما يقلل من نشاط المواد الخافضة للتوتر السطحي - ينخفض. هذا يؤدي إلى توسع غير كامل في الرئتين وضعف شديد في تبادل الغازات.

عندما يدخل الهواء (استرواح الصدر) إلى التجويف الجنبي (من خلال جدار الصدر أو الرئتين التالفين) ، بسبب مرونة الرئتين ، ينهاران ويضغطان على الجذر ، ويحتلان ثلث حجمهما.

مع استرواح الصدر أحادي الجانب ، يمكن أن توفر الرئة على الجانب غير المصاب تشبعًا دمويًا كافيًا بـ O 2 وإزالة ثاني أكسيد الكربون (أثناء الراحة). مع ثنائي - إذا لم يتم إجراء تهوية اصطناعية للرئتين ، أو سد التجويف الجنبي - حتى الموت.

يُستخدم استرواح الصدر من جانب واحد أحيانًا لأغراض علاجية: إدخال الهواء في التجويف الجنبي لعلاج السل (تجاويف).

تقع الرئتان في تجويف مغلق هندسيًا يتكون من جدار الصدر والحجاب الحاجز. من الداخل ، يُبطن تجويف الصدر بغشاء الجنب المكون من ورقتين. ورقة واحدة مجاورة للصدر ، والأخرى - إلى الرئتين. يوجد بين الصفائح مساحة تشبه الشق ، أو تجويف الجنبي ، مملوء بالسائل الجنبي.

ينمو الصدر في الرحم وبعد الولادة أسرع من نمو الرئتين. بالإضافة إلى ذلك ، تتميز الصفائح الجنبية بقدرة شفط كبيرة. لذلك ، يتم إنشاء ضغط سلبي في التجويف الجنبي. لذلك ، في الحويصلات الهوائية في الرئتين ، يكون الضغط مساويًا للغلاف الجوي - 760 ، وفي التجويف الجنبي - 745-754 ملم زئبق. فن. هذه 10-30 مم توفر توسيع الرئتين. إذا تم ثقب جدار الصدر بحيث يدخل الهواء إلى التجويف الجنبي ، تنهار الرئتان على الفور (انخماص الرئة). سيحدث هذا لأن ضغط الهواء الجوي على الأسطح الخارجية والداخلية للرئتين سيتساوى.

تكون الرئتان في التجويف الجنبي دائمًا في حالة تمدد إلى حد ما ، ولكن أثناء الاستنشاق يزداد تمددهما بشكل حاد ، وينخفض أثناء الزفير. تم توضيح هذه الظاهرة بشكل جيد من خلال النموذج الذي اقترحه Donders. إذا التقطت زجاجة تتناسب من حيث الحجم مع حجم الرئتين ، فبعد وضعها في هذه الزجاجة ، وبدلاً من الجزء السفلي ، قم بتمديد الفيلم المطاطي الذي يعمل كحجاب حاجز ، ثم تتمدد الرئتان مع كل تراجع للجزء السفلي من الزجاجة. قاع مطاطي. وفقًا لذلك ، ستتغير قيمة الضغط السلبي داخل الزجاجة.

يمكن قياس الضغط السلبي عن طريق إدخال إبرة حقن متصلة بمقياس ضغط الزئبق في الفضاء الجنبي. في الحيوانات الكبيرة ، تصل إلى 30-35 ملم زئبق أثناء الشهيق ، وتنخفض إلى 8-12 ملم زئبق أثناء الزفير. فن. تؤثر تقلبات الضغط أثناء الشهيق والزفير على حركة الدم عبر الأوردة الموجودة في تجويف الصدر. بما أن جدران الأوردة قابلة للتمدد بسهولة ، فإن الضغط السلبي ينتقل إليها ، مما يساهم في تمدد الأوردة وامتلائها بالدم وعودة الدم الوريدي إلى الأذين الأيمن ، بينما يزيد استنشاق تدفق الدم إلى القلب.

أنواع التنفس: في الحيوانات ، هناك ثلاثة أنواع من التنفس: الضلعي ، أو الصدري ، - عند الاستنشاق ، يسود تقلص العضلات الوربية الخارجية ؛ الحجاب الحاجز أو البطن - يحدث توسع الصدر بشكل رئيسي بسبب تقلص الحجاب الحاجز ؛ eebero-abdominal - يتم الإلهام بالتساوي من خلال العضلات الوربية والحجاب الحاجز وعضلات البطن. النوع الأخير من التنفس هو سمة من سمات حيوانات المزرعة. قد يشير التغيير في نوع التنفس إلى مرض في الصدر أو أعضاء البطن. على سبيل المثال ، في حالة أمراض أعضاء البطن ، يسود النوع الضحل للتنفس ، لأن الحيوان يحمي الأعضاء المريضة.

سعة الرئة الكلية والحيوية: في حالة الراحة ، تزفر الكلاب الكبيرة والأغنام بمعدل 0.3-0.5 ، للخيول

5-6 لترات من الهواء. هذا الحجم يسمى الهواء في التنفس.زيادة عن هذا الحجم ، يمكن للكلاب والأغنام أن تستنشق 0.5-1 أخرى ، والخيول - 10-12 لترًا - هواء إضافي.بعد الزفير الطبيعي ، يمكن للحيوانات أن تزفر نفس كمية الهواء تقريبًا - هواء احتياطي.وهكذا ، أثناء التنفس الطبيعي الضحل للحيوانات ، لا يتمدد الصدر إلى الحد الأقصى ، ولكنه يكون عند مستوى مثالي ؛ إذا لزم الأمر ، يمكن زيادة حجمه بسبب الحد الأقصى من تقلص عضلات الشهيق. أحجام الهواء التنفسية والإضافية والاحتياطية هي القدرة الحيوية للرئتين.في الكلاب هو 1.5 -3 لتر ، في الخيول - 26-30 ، في الماشية - 30-35 لترًا من الهواء. في أقصى زفير ، لا يزال هناك بعض الهواء المتبقي في الرئتين ، وهذا الحجم يسمى الهواء المتبقي.القدرة الحيوية للرئتين والهواء المتبقي مجموع قدرة الرئة.يمكن أن تنخفض قيمة السعة الحيوية للرئتين بشكل كبير في بعض الأمراض ، مما يؤدي إلى تعطيل تبادل الغازات.

إن تحديد القدرة الحيوية للرئتين له أهمية كبيرة في تحديد الحالة الفسيولوجية للجسم في الظروف الطبيعية والمرضية. يمكن تحديده باستخدام جهاز خاص يسمى مقياس التنفس المائي (جهاز Spiro 1-B). لسوء الحظ ، يصعب تطبيق هذه الأساليب في بيئة الإنتاج. في حيوانات المختبر ، يتم تحديد السعة الحيوية تحت التخدير ، عن طريق استنشاق خليط يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون. الحد الأقصى للزفير يتوافق تقريبًا مع السعة الحيوية للرئتين. تختلف القدرة الحيوية حسب العمر والإنتاجية والسلالة وعوامل أخرى.

التهوية الرئوية: بعد الزفير الهادئ ، يبقى الهواء في الرئتين ، ويسمى أيضًا الهواء السنخي. يدخل حوالي 70٪ من الهواء المستنشق مباشرة إلى الرئتين ، أما النسبة المتبقية 25-30٪ فلا تشارك في تبادل الغازات ، لأنها تبقى في الجهاز التنفسي العلوي. حجم الهواء السنخي في الخيول 22 لترًا. نظرًا لأنه أثناء التنفس الهادئ ، يستنشق الحصان 5 لترات من الهواء ، منها 70٪ فقط ، أو 3.5 لتر ، تدخل الحويصلات الهوائية ، ثم مع كل نفس في الحويصلات الهوائية ، يتم تهوية نصف الهواء فقط (3.5: 22) وتسمى نسبة الهواء المستنشق إلى السنخية معامل التهوية الرئوية ،وكمية الهواء التي تمر عبر الرئتين في دقيقة واحدة - حجم دقيق لتهوية الرئة.حجم الدقيقة هو قيمة متغيرة ، اعتمادًا على معدل التنفس ، والقدرة الحيوية للرئتين ، وشدة العمل ، وطبيعة النظام الغذائي ، والحالة المرضية للرئتين وعوامل أخرى.

لا تشارك الخطوط الجوية (الحنجرة والقصبة الهوائية والشعب الهوائية والقصيبات) بشكل مباشر في تبادل الغازات ، لذلك يطلق عليها مساحة ضارة.ومع ذلك ، فهي ذات أهمية كبيرة في عملية التنفس. يوجد في الغشاء المخاطي للممرات الأنفية والجهاز التنفسي العلوي خلايا مخاطية مصلية وظهارة مهدبة. يحبس المخاط الغبار ويرطب الممرات الهوائية. تساعد الظهارة المهدبة ، بحركات شعرها ، على إزالة المخاط بجزيئات الغبار والرمل والشوائب الميكانيكية الأخرى في البلعوم الأنفي ، حيث يتم إخراجها. يوجد في الجهاز التنفسي العلوي العديد من المستقبلات الحساسة التي يسبب تهيجها ردود فعل وقائية مثل السعال والعطس والشخير. تساهم ردود الفعل هذه في إزالة جزيئات الغبار والغذاء والميكروبات والمواد السامة من القصبات التي تشكل خطورة على الجسم. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب وفرة تدفق الدم إلى الغشاء المخاطي للممرات الأنفية والحنجرة والقصبة الهوائية ، يتم تدفئة الهواء المستنشق.

حجم التهوية الرئوية أقل بقليل من كمية الدم المتدفقة عبر الدورة الرئوية لكل وحدة زمنية. في منطقة قمم الرئتين ، يتم تهوية الحويصلات الهوائية بشكل أقل كفاءة من القاعدة المجاورة للحجاب الحاجز. لذلك ، في منطقة قمم الرئتين ، تسود التهوية نسبيًا على تدفق الدم. إن وجود مفاغرة وريدية شريانية وانخفاض نسبة التهوية إلى تدفق الدم في أجزاء معينة من الرئتين هو السبب الرئيسي لانخفاض توتر الأكسجين وارتفاع توتر ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني مقارنة بالضغط الجزئي لهذه الغازات في السنخ. هواء.

تكوين الهواء المستنشق والزفير والسنخية: يحتوي الهواء الجوي على 20.82٪ أكسجين و 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون و 79.03٪ نيتروجين. يحتوي الهواء في مباني الماشية عادةً على المزيد من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء والأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وما إلى ذلك. قد تكون كمية الأكسجين أقل من الهواء الجوي.

يحتوي هواء الزفير على متوسط 16.3٪ أكسجين ، 4٪ ثاني أكسيد الكربون ، 79.7٪ نيتروجين (هذه الأرقام معطاة من حيث الهواء الجاف ، أي باستثناء بخار الماء الذي يشبع هواء الزفير). تكوين هواء الزفير ليس ثابتًا ويعتمد على شدة التمثيل الغذائي وحجم التهوية الرئوية ودرجة حرارة الهواء المحيط وما إلى ذلك.

يختلف الهواء السنخي عن هواء الزفير بنسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون - 5.62٪ وأكسجين أقل - بمتوسط 14.2-14.6 ، نيتروجين - 80.48٪. يحتوي هواء الزفير على هواء ليس فقط من الحويصلات الهوائية ، ولكن أيضًا من "الفضاء الضار" ، حيث يحتوي على نفس تركيبة الهواء الجوي.

لا يشارك النيتروجين في تبادل الغازات ، ولكن نسبته في الهواء المستنشق أقل إلى حد ما من هواء الزفير والسنخ. وذلك لأن حجم هواء الزفير أقل بقليل من هواء الاستنشاق.

أقصى تركيز مسموح به لثاني أكسيد الكربون في ساحات الماشية والإسطبلات والعجول - 0.25٪ ؛ ولكن بالفعل 1٪ C 0 2 يسبب ضيقًا ملحوظًا في التنفس ، وتزيد التهوية الرئوية بنسبة 20٪. يؤدي محتوى ثاني أكسيد الكربون فوق 10٪ إلى الوفاة.

إذا أدخلت إبرة في التجويف الجنبي وقمت بتوصيلها بمقياس ضغط الماء ، فقد اتضح أن الضغط فيها:

عند الاستنشاق - بمقدار 6-8 سم H 2 O

عند الزفير - 3-5 سم H 2 O تحت الغلاف الجوي.

يشار إلى هذا الاختلاف بين الضغط داخل الجنبة والضغط الجوي عادة باسم الضغط الجنبي.

الضغط السلبي في التجويف الجنبي يرجع إلى الارتداد المرن للرئتين ، أي ميل الرئتين للانهيار.

عند الاستنشاق ، تؤدي زيادة التجويف الصدري إلى زيادة الضغط السلبي في التجويف الجنبي ، أي يزداد الضغط عبر الرئوي ، مما يؤدي إلى توسع الرئتين.

تهدأ - الزفير.

جهاز يتكلف.

إذا أدخلت كمية صغيرة من الهواء في التجويف الجنبي ، فسيتم حلها ، لأن. في دم الأوردة الصغيرة من محلول توتر الدورة الدموية الرئوية. غازات أقل من الغلاف الجوي. عندما تسترخي عضلات الشهيق ، ينخفض الضغط عبر الرئوي وتنهار الرئتين بسبب المرونة.

يمكن قياس التغير في الضغط في التجويف الجنبي مباشرة (ولكن يمكن أن تتلف أنسجة الرئة). لكن من الأفضل قياسه عن طريق إدخال بالون l = 10 سم في المريء (الجزء الزائد من المريء). جدران المريء مرنة.

يعود الارتداد المرن للرئتين إلى 3 عوامل:

التوتر السطحي لفيلم من السائل يغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية.

مرونة نسيج جدران الحويصلات الهوائية (تحتوي على ألياف مرنة).

نغمة عضلات الشعب الهوائية.

تسمى هذه المواد المواد الخافضة للتوتر السطحي ، وفي هذه الحالة المواد الخافضة للتوتر السطحي. هم الدهون والبروتينات. تتكون من خلايا خاصة من الحويصلات الهوائية - النوع الثاني من الخلايا الهوائية. يبلغ سمك البطانة 20-100 نانومتر. لكن مشتقات الليسيثين لها أعلى نشاط سطح لمكونات هذا الخليط.

في الأطفال حديثي الولادة ، هناك حاجة إلى المواد الخافضة للتوتر السطحي لتوسيع الرئتين أثناء التنفس الأول.

استرواح الصدر هو دخول الهواء إلى التجويف الجنبي (من خلال جدار الصدر التالف أو الرئتين).

بسبب مرونة الرئتين ، فإنها تنهار ، وتضغط على المكبس ، وتحتل ثلث حجمها.

في حالة أحادية الجانب - يمكن أن توفر الرئة الموجودة على الجانب غير المتضرر تشبعًا كافيًا للدم بـ O 2 وإزالة ثاني أكسيد الكربون (أثناء الراحة).

ثنائي - إذا لم يتم إجراء تهوية صناعية للرئتين ، أو سد التجويف الجنبي - حتى الموت.

يُستخدم استرواح الصدر من جانب واحد أحيانًا لأغراض علاجية: إدخال الهواء في التجويف الجنبي لعلاج السل (تجاويف).

يشارك: