2 курс / Нормальная физиология / Физиологические_механизмы_компенсации_нарушенных_функций_системы

О.В. Ланская И.Н. Бучацкая

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ

НАРУШЕННЫХ ФУНКЦИЙ СИСТЕМЫ ДЫХАНИЯ

Учебное пособие

Великие Луки, 2015

2

УДК 611.2; 612.2; 616.2 ББК 28.707.3; 52.5; 54.1

Рецензенты: доктор биологических наук В.Ю. Козловский; кандидат биологических наук А.А. Челноков

Печатается по решению Ученого совета ФГБОУ ВПО «Великолукская государственная академия физической культуры и спорта»

Ланская О.В., Бучацкая И.Н.

Физиологические механизмы компенсации нарушенных функций системы дыхания: Учебное пособие. – Великие Луки, 2015. - 121 с.

В учебном пособии представлены краткий анатомо-физиологический очерк дыхательной системы, методы исследования и механизмы нарушения функций при некоторых заболеваниях органов дыхания. Изложенный информационный курс также включает общие сведения о компенсаторно-приспособительных процессах и раскрывает возможные компенсаторные реакции при нарушении функций дыхания. Материалы издания необходимы при изучении учебных дисциплин «Физиология человека», «Анатомия человека», «Физиологические механизмы компенсации нарушенных функций», «Общая патология», «Частная патология», «Лечебная физическая культура» бакалаврами, получающими образование по направлению подготовки 034400 (49.03.02) «Физическая культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья» (Адаптивная физическая культура) (Профиль - адаптивное физическое воспитание).

3

СОДЕРЖАНИЕ

ЧАСТЬ 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ

ЧАСТЬ 3. МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИЙ ПРИ НЕКОТОРЫХ

ЧАСТЬ 4. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ КОМПЕНСАЦИИ

4

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВФМП - воздух функционального мертвого пространства ЖЕЛ - жизненная емкость легких ОО - остаточный объем ОЕЛ - общая емкость легких

ЭФЖЕЛ - экспираторная форсированная жизненная емкость легких ИФЖЕЛ - инспираторная форсированная жизненная емкость легких ОБ – острый бронхит ХБ – хронический бронхит

РС-вирус - респираторно-синцитиальный вирус СОЭ – скорость оседания эритроцитов ОХИ - очаги хронической инфекции НП - нозокомиальная пневмония КП - крупозная пневмония ОП - очаговая пневмония ХП - хроническая пневмония БА - бронхиальная астма

НПВП - нестероидные противовоспалительные препараты ПСВ - пиковая скорость выдоха ОФВ1 - объем форсированного выдоха за 1 с

РаО2 - напряжение кислорода в артериальной крови РаСО2 - напряжение углекислого газа в артериальной крови ЧД - частота дыхания ХОБЛ – хроническая обструктивная болезнь легких

ГКС – глюкокортикостероиды АВ - альвеолярная вентиляция ЛВ - легочная вентиляция

АГ - альвеолярная гиповентиляция ДЦ - дыхательный центр

ОДН - острая дыхательная недостаточность ОЦК – объем циркулирующей крови

5

ЧАСТЬ 1. КРАТКИЙ ОЧЕРК АНАТОМИИ И ФИЗИОЛОГИИ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Общие положения

Дыхание представляет собой совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм человека кислорода, использование его для окисления органических веществ и удаления из организма углекислого газа.

Дыхание состоит из ряда этапов:

1)транспорт газов к легким и обратно - внешнее дыхание;

2)поступление кислорода воздуха в кровь через альвеолярно-капиллярную мембрану легких, а углекислого газа - в обратном направлении;

3)транспорт кислорода кровью ко всем органам и тканям организма, а углекислого газа - от тканей к легким (в связи с гемоглобином и в растворенном состоянии);

4)обмен газов между тканями и кровью: кислород перемещается из крови в ткани, а углекислый газ - в обратном направлении;

5)тканевое, или внутреннее дыхание, цель которого - окисление органических веществ с выделением углекислого газа и воды.

Поступление в организм кислорода и выведение из него во внешнюю среду углекислого газа обеспечивается органами дыхательной системы (рисунок 1.1).

Различают дыхательные (воздухоносные) пути и собственно дыхательные органы - легкие. Дыхательные пути в связи с вертикальным положением тела делят на верхние и нижние.

Кверхним дыхательным путям относят: наружный нос, полость носа, носоглотку и ротоглотку.

Нижние дыхательные пути - это гортань, трахея и бронхи, включая их внутрилегочные разветвления, или бронхиальное дерево.

Дыхательные пути представляют собой систему трубок, стенки которых имеют костную или хрящевую основу. Благодаря этому они не слипаются. Их просвет всегда зияет, и воздух свободно циркулирует в обе стороны, несмотря на изменения давления при вдохе и выдохе. Внутренняя (слизистая) оболочка дыхательных путей выстлана мерцательным эпителием и содержит железы, вырабатывающие слизь. Благодаря этому вдыхаемый воздух очищается, увлажняется и согревается (И.В. Гайворонский, Г.И. Ничипорук, А.И. Гайворонский, 2013).

7

Полость носа, cavitas nasi, спереди открывается ноздрями, а сзади сообщается с носоглоткой через отверстия - хоаны. В полости носа выделяют четыре стенки: верхнюю, нижнюю и латеральные. По срединной линии расположена перегородка носа. Ее «скелет» составляют: перпендикулярная пластинка решетчатой кости, сошник и хрящ перегородки носа. В полости носа выделяют преддверие и собственно полость носа.

Границей между ними служит порог носа. Он представляет собой дугообразную линию на латеральной стенке полости носа, расположенную на расстоянии около 1 см от края ноздрей, и соответствует границе с преддверием. Последнее выстлано кожей и покрыто волосами, которые препятствуют попаданию в дыхательные пути крупных частиц пыли. В полости носа расположены три носовые раковины - верхняя, средняя и нижняя (рисунок 1.3).

Рисунок 1.3 - Полость носа: 1- верхняя носовая раковина; 2 - средняя носовая раковина; 3 - нижняя носовая раковина; 4 - глоточное отверстие слуховой трубы; 5 - нижний носовой ход; 6 - преддверие носа; 7 - средний носовой ход; 8 - верхний носовой ход

Под каждой носовой раковиной расположены соответственно верхний, средний и нижний носовые ходы. Между боковым краем носовых раковин и перегородкой носа находится общий носовой ход. В носовой полости наблюдаются как ламинарные, так и турбулентные потоки воздуха. Ламинарные потоки представляют собой течение воздуха без образования завихрений. Возникновению турбулентных завихрений способствуют носовые раковины. Благодаря этому скорость прохождения воздуха через носовую полость уменьшается, что обеспечивает большее согревание и очищение воздушного потока и создает наилучшие условия для газообмена в альвеолах.

Слизистая оболочка носа содержит ряд приспособлений для обработки вдыхаемого воздуха:

во-первых, она покрыта мерцательным эпителием, реснички которого образуют сплошной ковер, на который оседает пыль. Благодаря мерцанию ресничек осевшая пыль изгоняется из носовой полости. Задержанию инородных частиц способствуют и волоски, находящиеся у наружного края

8

носовых отверстий.

Во-вторых, слизистая оболочка содержит слизистые железы, секрет которых обволакивает пыль и способствует ее изгнанию, а также увлажняет воздух. Слизь, находящаяся в носовой полости, обладает бактерицидными свойствами - в ней содержится лизоцим - вещество, которое понижает способность бактерий к размножению или убивает их. Кроме того, на поверхность слизистой из кровеносных сосудов выходят лейкоциты, которые тоже выполняют защитную функцию. Осуществляя фагоцитоз, они погибают, и поэтому в слизи, выделяющейся из носа, содержится много погибших лейкоцитов.

В-третьих, слизистая оболочка богата венозными сосудами, которые могут набухать при различных условиях; повреждение их служит поводом к носовым кровотечениям. Значение этих образований состоит в том, чтобы обогревать проходящую через нос струю воздуха. Специальными исследованиями установлено, что при прохождении через носовые ходы воздуха с температурой от +50 до -50 С и влажностью от 0 до 100% в трахею всегда попадает воздух, «приведенный» к 37 С и 100% влажности.

Из полости носа через носоглотку и ротоглотку вдыхаемый воздух поступает в гортань (Н.И. Федюкович, 2013).

Нижние дыхательные пути

Гортань, larynx, расположена в передней области шеи (рисунок 1.4). Вверху она с помощью связок соединяется с подъязычной костью, внизу продолжается в трахею. Верхняя граница гортани расположена на уровне межпозвоночного диска между IV и V шейными позвонками. Нижняя - на уровне VII шейного позвонка. Спереди гортань прикрыта мышцами шеи. Сзади от нее расположена глотка, сбоку проходят сонные артерии, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв. В полости гортани (рисунок 1.5) можно выделить три отдела: верхний - преддверие, средний - промежуточную часть и нижний - подголосовую полость. Границами между отделами являются парные преддверные и голосовые складки, ограничивающие две щели, которые также называются преддверной и голосовой. Просвет голосовой щели более узкий и может изменяться под действием мышц гортани.

10

Трахея (дыхательное горло), trachea, - полая цилиндрическая трубка длиной 11 - 13 см. Она начинается от гортани на уровне VII шейного позвонка. Между IV и V грудными позвонками она разделяется на два главных бронха, образуя бифуркацию трахеи (рисунок 1.4).

В трахее выделяют шейную и грудную части. В шейном отделе к ней прилежит щитовидная железа. В грудной полости трахея располагается в средостении, разграничивая его на переднее и заднее. Здесь к ней прилегают крупные сосуды, включая аорту. Позади трахеи на всем ее протяжении находится пищевод. Слизистая оболочка трахеи выстлана мерцательным эпителием. В ней содержатся многочисленные железы. Основу органа составляют 15 - 20 хрящевых полуколец, которые соединяются между собой с помощью связок. Задняя стенка лишена хрящевой ткани - это перепончатая часть трахеи. Ее основу составляет соединительная ткань и гладкие мышцы, расположенные в поперечном направлении. Благодаря наличию хрящевых полуколец трахея не спадается при дыхании.

Главные бронхи, bronchi principales, расходятся под углом 70° (рисунок 1.4). Правый главный бронх короче и шире, длиной 3 см, он расположен более вертикально и является непосредственным продолжением трахеи. Вследствие данной особенности инородные тела чаще попадают в этот бронх (в 70-80 % случаев). Левый главный бронх длиной 4-5 см. Главные бронхи входят в состав ворот легких, внутри которых они разделяются, давая начало бронхиальному дереву. Принципы строения стенки главных бронхов и стенки трахеи сходны. Она так же, как и трахея, состоит из хрящевых полуколец. Слизистая оболочка изнутри выстлана мерцательным эпителием (Н.И. Федюкович, 2013).

Собственно дыхательные органы - легкие

Легкое, pulmo (греч. - pneumon), - это паренхиматозный орган, расположенный в грудной полости (рисунок 1.6). Правое легкое немного преобладает по размерам над левым. Масса правого легкого колеблется в норме от 360 до 570 г, левого - 325-480 г. В каждом легком выделяют диафрагмальную, реберную, средостенную и междолевые поверхности. Сзади в пределах реберной поверхности выделяют позвоночную часть. Свое название поверхности легких получили от образований, к которым они прилежат. Диафрагмальная поверхность соприкасается с диафрагмой, реберная - с внутренней поверхностью ребер, средостенная - с органом средостения, а ее позвоночная часть - с грудным отделом позвоночного столба, междолевые поверхности долей легкого прилежат друг к другу. Средостенная поверхность левого легкого в нижней части имеет углубление - сердечную вырезку. Друг от друга поверхности отделены краями. Передний край расположен между реберной и средостенной поверхностями; задний - между средостенной и реберной; нижний отделяет реберную и средостенную поверхности от диафрагмальной. Каждое легкое имеет верхушку и