Fiziologia sistemului respirator - studopediya

Bioenergy respirație ca proces intracelular de eliberare a energiei în timpul descompunerii compușilor organici și producția de ATP.

In biochimie răsuflare investigate ca substraturi multietajate proces de oxidare enzimatică care curge secvențial aranjate în membranele organitelor celulare (mitocondrii) enzime complexe ale lanțului respirator, ghida fluxul de electroni la acceptor final. În cazul în care acceptorul ies în nitriți, sulfiți sau alți compuși anorganici, numită respirație anaerobă. Dacă ca moleculă acceptor finală de oxigen utilizat - atunci se vorbește de respirație aerobă. O parte din energia eliberată în timpul respirației petrecut pe costurile de transport si crearea gradienților electrochimice active pe partea membrane este disipată sub formă de căldură, o parte este stocată sub formă de compuși de mare energie.

Termenul se referă la fiziologia respirație schimbul de gaze de proces între organism și habitatul său, cu absorbția ulterioară a oxigenului, eliberarea dioxidului de carbon și apă metabolică.

În nevertebrate unicelulare și unele care nu au structuri specializate pentru schimbul de gaze, se realizează respirație directă prin văl, fără mișcări și modificări ale dimensiunii corpului. Cu o creștere a greutății corporale în timpul evoluției apar organe respiratorii specializate care au dezvoltat suprafață (branhii, plămâni) și formațiuni de sprijin (mușchilor respiratori care efectuează ventilație forțată), furnizarea de respirație indirectă.

Cel mai adesea termenul de „respirație“ înseamnă mișcarea periodică a pieptului, schimbarea volumul său și provocând o mișcare alternantă a aerului în tractul respirator (respirație). Cu toate acestea, este doar manifestarea ușor observabilă a procesului de ventilație.

În cazul respirației pulmonare alocate 5 faze majore ale respirației:

1) respirație externă sau ventilație mecanică - schimbul de gaze între alveolele pulmonare și aerul atmosferic;

2) schimbul de gaze în plămân între aerul alveolar și sânge;

3) gazele sanguine de transport, adică proces de transport de oxigen de la plamani la tesuturi si dioxidul de carbon din tesuturi la plamani;

4) Schimbul de gaze între capilarele sanguine ale celulelor de circulație și țesuturilor sistemice;

5) respirație internă - oxidare biologică în mitocondriile celulelor.

Ultima etapă este studiat în principal de biochimisti, iar primele 4 sunt obiectele de cercetare fiziologice. Un alt obiectiv important al studiului a procesului fiziologic al respirației este neuroumoral APARAT regulamentului său.

Există schimb extrapulmonara extern respirație efectuarea de gaze între mediul intern și extern (între aer și sânge), fără implicarea plămânului.

respirație a pielii. La om numai 1.5-2.0% din transferul total de gaz a unui organism furnizat de piele, suprafața totală a care este de 1,5 - 2,0 m 2, și variază în funcție de creșterea, greutatea corporală, sexul, vârsta. La zi prin piele in organism rateaza aproximativ 4 grame, iar oxigenul este eliberat circa 8 grame de dioxid de carbon. Aceste sume depind de puritatea pielii, temperatura ambientală și a pielii, gradul de încărcare fizică, presiune și altele.

Cu toate acestea, contribuția de respirație a pielii este semnificativă. Se simte fiecare după baie (mai ales după pereche), atunci când o perioadă scurtă de timp, o persoană experiențe de relief în respirație. Există chiar termenul „pielea a devenit mai ușor de a respira.“

Funcția respiratorie umană a pielii, în anumite condiții, devine esențială. De exemplu, atunci când munca fizică grea, sau o temperatură ambiantă de 45 ° C de schimb de gaze 23% prin piele.

Efectul asupra intestinului respirației poate consta în faptul că umplerea gazelor colon duce la ridicarea diafragmei și a afecta mișcările de respirație.

respirație artificială - procese respiratorii fără prototip pe parcursul evoluției și implementate utilizând căi artificiale de administrare a oxigenului și excreția de dioxid de carbon:

- administrarea subcutanată și intravenoasă de oxigen,

- introducerea oxigenului în cavitatea majoră (pleural, peritoneal, în capsula articulară)

- respirație exercițiu conectarea aparatului circulator extracorporeală sistem cord-pulmon (oxigenator-injector).

LIGHT - pereche de organe respiratorii situate în cavitatea pleurală. Ramificarea bronhia constau, formând arborele bronsic (pulmonare ale căilor respiratorii) și sistemul alveolelor, care, împreună cu bronhiole respiratorii, pasajele alveolare și sacii alveolari arborelui alveolar (parenchimului pulmonar respirator). Pe pereții conductelor alveolare și sacii alveolari, precum bronhiole respiratorii sunt situate în deschiderea lumenul alveolelor pulmonare. Unitate de morfofuncŃionale a departamentului de acin respiratorie este ușoară. Conceptul de „acin“ include toate ramificațiile bronhiole un singur terminal - bronhiolele respiratorii ale tuturor ordinelor, canalele alveolare și alveolelor. plămânului alimentarii cu sange este efectuat vaselor pulmonare și bronșice. vaselor pulmonare cuprind circulația pulmonară și operează în principal funcția schimbul de gaze dintre sânge și aer. navele bronșice asigura o nutritie si plamanii fac parte din circulația sistemică. Între aceste două sisteme, există anastomoze destul de pronunțate. Formează bucle capilare 4-12 pe peretele alveolelor și îmbinarea în postcapillaries. o rețea de capilare în plămâni este foarte gros. Suprafața totală a rețelei capilare a plămânilor este de 35-40 m 2.

Funcția principală a plămânilor - respirator. Emit așa-numita funcție non-respiratorie a plămânilor:

1. metabolice. Participarea la metabolismul grăsimilor pentru formarea agenților tensioactivi, prostaglandină sinteza, sinteza heparinei și tromboplastină, sinteza proteolitice și enzime lipolitice.

2. termoreglare. Prin reducerea temperaturii în procesele exoterme activate de lumină (producerea de căldură chimică), în timp ce fluxul sanguin capilar scade, prin urmare, transferul fizic și căldură.

3. Barieră. Atunci când este inhalat particule mecanice întârziate, care sunt apoi eliminate cililor epiteliului ciliat. Blood - inactivarea serotonina, prostaglandine, acetilcolina, bradikina, precum și curățarea sângelui impurităților.

4. secretorie. Glandele si celule secretorii produc un 300-400 ml pe zi secrețiile sero mucoide (protecție). Funcția endocrină: producerea de prostaglandine și a altor substanțe biologic active.

5. excretor. Eliminat gaz de acid carbonic și alți metaboliți volatili (de exemplu, acetonă, miros comă diabetică). Mai mult îndepărtat și 500 ml de apă pe zi.

6. absorptive. Bine absorbit eter, cloroform. Posibile vapori de rută inhalare și aerosoli un număr de medicamente.

7. Curățarea. Activitatea secretoare. Activitatea epiteliului ciliat, vasculare si modul limfatic.

Aceasta a efectuat prin crearea unei diferențe de presiune între alveolar și a aerului atmosferic. În cazul în care presiunile inspiratorii în spațiul alveolar este semnificativ redusă (datorită expansiunii cavitatea toracică) și exterior devine mai mică (3-5 mm Hg. V.), astfel încât aerul din atmosferă intră în căile respiratorii. Datorită acestui schimb de gaze are loc - oxigenul inclus în spațiul alveolar, și dioxid de carbon iese din ea. In timpul expirația presiunea încă o dată aliniată, adică presiune în spațiul alveolar aproape atmosferică sau chiar deasupra devine (expirare forțată), ceea ce duce la îndepărtarea unei alte porțiuni a aerului din plamani.

Presiune intrapleural mai mică decât cea atmosferică: inspiratorie la 4-9 mmHg expirati 2-4 mm Hg ..

Când în apropierea inhala și expirați prin plămâni trece aproximativ 500 ml de aer (ML). Dintre acestea o parte umple spațiu mort anatomice (aproximativ 175 ml). Înainte ca mediul primar ajunge la aproximativ 325 ml de aer.

În medie, actul respirator durează 4-6 secunde. act de inspirare merge un pic mai repede decât actul de expiratie. Pe minut este realizat din 12-16 respirații. După un minut de lumină trece aproximativ 6-8 litri de aer - este volumul respirator minut (MOU) sau ventilație pulmonară (LP).

Când forțat (adâncime) persoană inhalarea poate respira suplimentar la 2500 ml. Acest volum de rezervă de inhalare (secția de poliție).

Volumul rezervelor expirator (DOM) - cantitatea de aer pe care persoana poate expirati după maree suplimentară.

Volumul rezidual pulmonar (OOL) - cantitatea de aer care rămâne în plămâni după maxim de expirație. Chiar și cu respirația profundă în alveolele și căile respiratorii rămân niște aer.

Capacitatea totală pulmonară (TLC) - cantitatea de aer prezentă în plămâni după inhalare maximă. Egală cu suma - volum rezidual + capacitatea pulmonară.

Capacitatea vitala (VC) - cantitatea maximă de aer pe care o puteți expiri după inspirația maximă. Egală cu suma - volum + + inspirare volum de rezervă volumul expirator de rezervă mareelor. La bărbați, creșterea de 180 cm - 4,5 litri. Înotătorii și Vâslașii la 8,0 litri.

rezerva inspirator - cantitatea maximă de aer care poate fi inhalat după o expiratie calmă. Egală cu suma - volumul mareelor ​​+ volum de rezervă de inhalare.

Capacitatea funcțională reziduală (FRC), - cantitatea de aer care rămâne în plămâni după exhalare relaxare. Egală cu suma - volumul rezervelor expirator + volumul rezidual. Young - 2,4 litri și aproximativ 3,4 la vârstnici.

Indicatorii cheie sunt - înainte, VC, FRC. La femei, aceste rate tind să fie cu 25% mai mică decât a bărbaților.

Actul de inhalare (inspirație) - un proces activ. Expansiunea cavitatea toracica este realizată mușchilor respiratori. Principalul mușchi - diafragma. Prin reducerea diafragmei cupola aplatizată, ceea ce duce la o creștere a dimensiunii cavității toracice inferior-superior. 70-100% ventilație este asigurată diafragmatica de lucru mușchii. În timpul respirație liniștită implică tone akzhe zone interchondral mușchii intercostali spații intercostale craniene, și mușchii intercostali externi. Când reducerea coaste ridicate și sternul se extinde, adică crește dimensiunea cavității toracice în antero și direcțiile laterale. Când inspirator forțată include în continuare scara, sternocleidomastoidian, trapez, majore și minore mușchii pectorali extensor coloanei vertebrale.

Actul de expiratie (expirare) în repaus - proces pasiv. Datorita energiei elastice, care a reculului acumulat în timpul structurilor elastice inspirației la tracțiune a plămânilor, atelectazia apare pe fundalul inspiratorie muschii se relaxeaza. intern de contract mușchii intercostali expirator fortat care reduce in mod activ volumul cavității toracice și prin aceasta crește presiunea pleurală, adică, a crea o presiune în alveolele mai mare decât atmosfera. In plus, reducerea mușchiului abdominal - oblic și mușchii rectus abdominis, porțiunea interosoasa a mușchilor intercostali interni, iar mușchii flex a coloanei vertebrale.

neuronii motori alfa sunt localizate în mușchiul diafragmei al colului uterin segmentelor maduvei spinarii - C2 - C5. La momentul trimiterii neuronilor de excitație a fibrelor musculare PD cu o frecvență de până la 50 Hz și le face să tetanosului.

mușchii intercostali motoneuronii localizate în secțiunea coloanei vertebrale toracice (TH1 - Th12) și a prezentat neuronilor motori alfa si gamma. Datorită neuronii motori gama are loc evaluarea conformității pieptului sa se intinda. Atunci când forța musculaturii respiratorii este insuficient pentru actul de inhalare, activarea proprioceptori mușchilor respiratorii, și apoi - ca urmare - neuronii motori alfa. (Motoneuroni Gamma reglează sensibilitatea acestor receptori.)

Se compune din elastic și neelasticheskogo.

Flexibilitatea include extensibilitate si elasticitate. Proprietățile elastice ale plămânului cauzate de: 1) elasticitatea țesutului alveolar (35-40%) și 2) tensiunea superficială a peliculei de lichid captuseala alveolele (55-65%).

tesutul alveolar elongație este asociată cu prezența fibrelor de elastina, care, împreună cu fibrele de colagen (peretii alveolari asigura o rezistență) formează o plasă elicoidală în jurul alveolelor. Lungimea fibrelor de elastina crește tracțiune aproape 2 ori, colagen - 10%.

Tensiunea superficială este creată de agentul activ de suprafață, prin care alveolele nu colaps. Agentul tensioactiv oferă elasticitate alveolelor.

În general, rezistența elastică este proporțională cu gradul de întindere în timpul inspirației pulmonare: respirația adâncă, rezistența mai elastică (plămân elastic axial).

Reactanta datorate: 1) rezistența la curgere în căile respiratorii, 2) rezistența dinamică a țesuturilor în mișcare în timpul respirației, 3) se deplasează o rezistență inerțială a țesăturilor. Factorul principal - rezistența aerodinamică.

Principala Rezistența experimentată de aer are loc la trecerea de la trahee la bronhiole terminale. Este în aceste zone se realizează prin deplasarea convecției fluxului de aer. Viteza liniară a aerului în trahee este maximă - 98,4 cm / s și saci minime alveolare - 0,02 cm / s.

Alveolele debitului de aer (zona respiratorie) nu se deplasează, și răspândirea de oxigen, dioxid de carbon, vapori de apă cu gradient de presiune parțială. În acest domeniu, fluxul de aer nu se confruntă cu trageți.