- •Цели занятия: Изучить механизмы газообмена в легких и тканях, транспорт газов в крови, механизмы формирования ритма дыхания.
- •При подготовке к занятию рекомендуется выполнить письменно:
- •2. Заполните таблицу 2: Парциальное давление (напряжение) кислорода и углекислого газа в воздухе и крови.
- •Значение а возьмите из таблицы 1.
- •Организация самостоятельной работы на занятии:
- •Для контроля усвоения материала самостоятельно решите ситуационные задачи:
- •28. Диффузионная способность углекислого газа по сравнению с кислородом _____
Стоматологический факультет, 2 курс
Раздел «Физиология дыхания»
Учебно-методическое пособие к занятию 2
Тема занятия: Физиология газообмена и транспорта газов кровью. Физиология дыхательного центра, механизмы формирования ритма дыхания.
Цели занятия: Изучить механизмы газообмена в легких и тканях, транспорт газов в крови, механизмы формирования ритма дыхания.
Словарь основных терминов и понятий.
Автоматия дыхательного центра – под автоматией дыхательного центра понимают циркуляцию возбуждения в его нейронах, обеспечивающих саморегуляцию вдоха и выдоха.
Анатомическое мёртвое пространство (вредное пространство) – объём вдыхаемого воздуха, который остаётся в дыхательных путях и не участвует в газообмене. Обычно составляет 2,2 мл/кг массы тела.
Апноэ – остановка дыхания, вызванная, главным образом, гипокапнией.
Апноэстический центр - совокупность дыхательных нейронов, которые стимулируют вдох; предполагаемая локализация: верхняя область продолговатого мозга, нижняя область варолиевого моста.
Апноэстическое дыхание – редкий ритм дыхания, характеризующийся очень длительными вдохами (задержка на вдохе) и короткими выдохами.
Асфиксия – остановка или угнетение дыхания, связанное, главным образом, с параличом дыхательных центров при значительной гипоксии и гиперкапнии.
Брадипноэ – снижение частоты дыхания.
Вдох – процесс поступления воздуха через воздухоносные пути из атмосферы в лёгкие, При любом дыхании происходит активно благодаря сокращению инспираторных мышц (мышц вдоха).
Выдох - процесс перемещения воздуха через воздухоносные пути из лёгких в атмосферу. В покое происходит пассивно вследствие расслабления мышц вдоха. При глубоком дыхании становится активным благодаря сокращению экспираторных мышц (мышц выдоха)
Гипервентиляция – усиленная вентиляция, превышающая метаболические потребности организма (парциальное давление СО2 в альвеолах меньше 40 мм рт. ст.)
Гиперпноэ – увеличение глубины дыхания независимо от изменений частоты дыхания
Гиповентиляция – пониженная вентиляция, не удовлетворяющая метаболические потребности организма (парциальное давление СО2 в альвеолах больше 40 мм рт. ст.)
Гипероксемия – высокий уровень напряжения кислорода в крови, превышающий метаболические потребности организма.
Гипероксия – высокий уровень напряжения кислорода в тканях (крови), превышающий метаболические потребности организма.
Гипоксемия – низкий уровень напряжения кислорода в крови, не удовлетворяющий метаболические потребности организма.
Гиперкапния – высокий уровень напряжения углекислого газа в крови (больше 40 мм рт. ст.).
Гипокапния – низкий уровень напряжения углекислого газа в крови (меньше 40 мм рт. ст.).
Гипоксия – низкий уровень напряжения кислорода в тканях (крови), не удовлетворяющий метаболические потребности организма.
Диспноэ – одышка, неприятное субъективное ощущение недостаточности дыхания или затруднённости дыхания.
Дыхательный центр в широком смысле - это совокупность нейронов в разных отделах спинного и головного мозга, обеспечивающих организацию и регуляцию внешнего дыхания.
Дыхательный центр в узком смысле - это центр судорожного дыхания продолговатого мозга, его инспираторные и экспираторные нейроны расположены вдоль обоюдного ядра и одиночного тракта и образуют центр вдоха и выдоха.
Инспираторные нейроны – нейроны, возбуждающиеся во время вдоха.
Максимальная вентиляция лёгких – объём воздуха, проходящий через лёгкие при дыхании с максимальной глубиной и частотой. У молодых людей составляет 120-170 л/мин.
Минутный объём дыхания (МОД) – объём воздуха, который проходит через лёгкие за 1 минуту. В норме в покое равен 6-10 л/мин. При физической нагрузке колеблется в пределах 50-100 л/мин, может достигать 120 л/мин.
Минутная альвеолярная вентиляция (МАВ) – объём воздуха, который проходит через альвеолы лёгких за 1 мин
Нормовентиляция – нормальная вентиляция, при которой парциальное давление СО2 в альвеолах поддерживается на уровне около 40 мм рт. ст.
Нормокапния – нормальный уровень углекислого газа в крови (в артериальной крови 40 мм рт. ст.).
Нормоксия - нормальный уровень кислорода в крови (в артериальной крови около 100 мм рт. ст.).
Ортопноэ – выраженная одышка, связанная с застоем крови в лёгочных капиллярах.
Периферические механизмы формирования дыхательного ритма -
Пневмография – метод регистрации дыхательных движений грудной клетки.
Пневмотаксический центр - совокупность дыхательных нейронов варолиевого моста, которые активируются ранними инспираторными нейронами продолговатого мозга и стимулируют формирование выдоха.
Повышенная вентиляция – любое увеличение альвеолярной вентиляции по сравнению с уровнем покоя (например, при мышечной работе) независимо от парциального давления газов в альвеолах.
Резерв дыхания – Разница между показателями максимальной вентиляции лёгких и минутным объёмом дыхания в покое, выражается в процентах (в норме больше 85 %).
Ритм дыхания -
Тахипноэ – увеличение частоты дыхания.
Центральные механизмы формирования дыхательного ритма -
Центр вдоха – совокупность инспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование вдоха.
Центр выдоха – совокупность экспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование выдоха.
Центры диафрагмального дыхания – совокупность мотонейронов в передних рогах шейных сегментов спинного мозга (С3-С5), иннервирующих диафрагму.
Центры грудного дыхания – совокупность мотонейронов в передних рогах грудных сегментов спинного мозга, иннервирующие наружные косые межрёберные мышцы.
Центр судорожного дыхания – совокупность инспираторных и экспираторных нейронов продолговатого мозга, обеспечивающих формирование вдоха и выдоха
Частота дыхания – число дыхательных движений (вдохов или выдохов) за 1 мин. В покое 10-18 вдохов в минуту.
Экспираторные нейроны – нейроны, возбуждающиеся во время выдоха.
Эупноэ – нормальная вентиляция в покое, сопровождающаяся субъективным чувством комфорта.
Для достижения поставленной цели необходимо:
Повторить:
1. Понятия: парциальное давление газов, напряжение газов, дыффузия газов.
2. Газовый состав атмосферного воздуха
3. Строение и иннервацию органов дыхания, дыхательных мышц
Изучить литературу:
Основную: 1. Физиология человека: Учебник / в 2-х томах / Под ред. В.М. Покровского, Г.Ф. Коротько. – М.: Медицина, 1998, 2000.– Т. 1. – С. 415-429.
2. Физиология человека: Учебник / Под ред. Г.И. Косицкого. - М.: Медицина, 1985. – С. 298-306.
3. Нормальная физиология: Учебное пособие для студентов стоматологического факультета /под ред. В.А. Полянцева. – М: Медицина, 1989, С. 72-75.
4. Руководство к практическим занятиям по физиологии / Под ред. Г.И. Косицкого, В.А. Полянцева. – М.: Медицина, 1988. – С. 136-138.
Дополнительную: 1. Основы физиологии человека: Учебник для высших учебных заведений / в 2-х /томах / Под ред. Б.И. Ткаченко. – СПб, 1994. – Т. 1. - С. 354-366.
2. Физиология человека: Руководство / в 3-х томах /. Под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса. – М.: Мир, 1996, 2000. – Т. 2. – С. 585-603.
В результате подготовки к занятию необходимо:
Знать:
1. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
2. Характеристику альвеолярного воздуха как газовой константы. Механизмы, обеспечивающие относительное постоянство газовой константы.
3. Парциальное давление кислорода и углекислого газа в альвеолярном воздухе, их напряжение в артериальной и венозной крови, тканевой жидкости, клетках.
4. Характеристику диффузионной способности легких и тканей, механизмы газообмена в легких и тканях.
5. Способы транспорта кислорода в крови. Определение понятия кривая диссоциации оксигемоглобина, её характеристику. Факторы, влияющие на образование и диссоциацию оксигемоглобина. Роль миоглобина.
6. Понятие о кислородной емкости крови. Основные принципы оксигемометрии.
7. Способы транспорта углекислого газа в крови. Характеристику реакций образования и разрушения бикарбонатов, карбгемоглобина. Роль карбоангидразы.
8. Физиологическую характеристику отделов дыхательного центра (пневмотаксического, апноэстического, центра судорожного дыхания), обеспечивающих ритм дыхания.
9. Центральные и периферические механизмы формирования дыхательного ритма. Роль рефлекса с механорецепторов легких в саморегуляции частоты и глубины дыхания.
10. Характеристику понятий: минутный объём дыхания (МОД), минутная альвеолярная вентиляция (МАВ), объём мертвого пространства. Методы исследования МОД и МАВ.
Уметь:
1. Излагать теоретический материал занятия.
2. Рисовать и объяснять кривую диссоциации оксигемоглобина.
3. Писать реакции образования и распада бикарбонатов и объяснять их
4. Изображать на схеме взаимодействие структур дыхательного центра в процессе формирования ритма дыхания. Рисовать схему рефлекса Геринга-Брейера. Объяснять значение центральных и периферических механизмов в обеспечении дыхательной периодики.
5. Выполнять функциональные пробы Штанге - Генче и оценивать их результаты.
6. Оценивать лёгочную вентиляцию в покое и после физической нагрузки.
7. Использовать теоретические знания по теме при решении ситуационных задач и тестовых заданий, для объяснения результатов исследований.