2 курс / Нормальная физиология / Нормальная_физиология_практикум_Часть_1_Зинчук_В_В_ред_

Дата

занятие № 3. Функциональная система транспорта кислорода. Регуляция дыхания

Цель занятия: изучить.механизмы.регуляции.дыхания;.уметь.при менять. полученные. знания. для. анализа. изменений. дыхания. при. различных.состояниях.организма.

Вопросы для подготовки

.1.. *Общая. характеристика. дыхания. как. единства. функционирования. функциональной. системы. поддержания. постоянства. альвеолярного.

воздуха. (ФСППАВ). и. функциональной. системы. транспорта. кисло рода.(ФСТК).

.2.. *Система. транспорта. кислорода. как. единство. функционирования. кардиоваскулярного.аппарата.и.крови..Полезные.приспособительные.

результаты,.цель.функционирования.

.3.. *Понятие. о. системной. и. регионарной. кислородной. емкости. крови. (СКЕ.и.РКЕ)..Факторы,.обеспечивающие.оптимальную.СКЕ.и.РКЕ:.

минутный. объем. крови,. градиент. гидростатического. давления. ( Р),. кислородная.емкость.крови.(КЕК),.сродство.крови.к.кислороду.(СКК),. роль.оксида.азота.

. 4.. Дыхательный.центр,.его.структура..Автоматия.дыхательного.центра.

. 5.. Рефлексы. дыхательных. путей,. межреберных. мышц. и. альвеол,. уча ствующие.в.регуляции.дыхания.

.6.. Рефлексы.хеморецепторов.сосудистых.зон..Центральные.хеморецеп торы.. Механизм. первого. вдоха.. Гипоксический. и. гиперкапнический. стимулы.в.регуляции.дыхания.

.7.. Регуляторные.влияния.на.дыхание.со.стороны.гипоталамуса,.лимби ческой.системы.и.коры.больших.полушарий..Особенности.регуляции.

дыхания.в.связи.с.развитием.речи.у.человека.

.8.. Особенности.регуляции.дыхания.у.плода.и.детей..Особенности транспорта газов и регуляции дыхания у лиц пожилого и старческого возраста

(для лечебного факультета).

.9.. Особенности.дыхания.при.физической.нагрузке..Дыхание.в.условиях. пониженного.барометрического.давления.и.при.изменении.состава.га зовой.среды..Дыхание.в.условиях.повышенного.барометрического.дав ления,.кесонная.болезнь..Гипербаротерапия (для лечебного факультета).

Особенности регуляции дыхания у плода и детей

Первый.вдох.обычно.наступает.через.15–70.с.c.момента.рож дения.после.пережатия.пуповины,.но.бывает.и.до.пережатия..Воз никновение. первого. вдоха. классически. связывают. с. совместным. действием. трех. основных. факторов:. гипоксии,. афферентной. сти

182	Физиология дыхания

муляции.и.устранении.«рефлекса.ныряльщика»..При.первом.вдохе. внутриплевральное. давление. снижается. до. −20. см. вод.. ст.,. а. при. интенсивном.первом.вдохе.достигает.80.см.вод..ст..Такое.давление. необходимо.для.преодоления.сопротивления.жидкости.в.воздухо носных. путях. и. поверхностного. натяжения. в. альвеолах.. Первый. выдох.является.активным.(внутриплевральное.давление.достигает. 35.см.вод..ст..и.больше),.происходит.при.суженной.голосовой.щели. (сопровождается.криком)..После.первого.вдоха.в.легких.остается. от. 4. до. 50. мл. воздуха,. в. первые. 10–20. мин. ФОЕ. достигает. при мерно.75.мл..Аэрация.легких.заканчивается.ко.2–4 му.дню.после. рождения,.при.этом.ФОЕ.составляет.около.100.мл..В.это.же.время. удаляются.остатки.жидкости.из.легких.

Перед.первым.вдохом.в.крови.ребенка.доля.оксигемоглобина. составляет. 40–80%,. в. конце. первого. часа. внеутробной. жизни. —. около. 90%.. Кислородная. емкость. крови. новорожденных. велика. (210–260.мл.О2/л).из за.большого.содержания.в.ней.гемоглобина,. однако. она. в. течение. первых. двух. недель. снижается. до. 145. мл. О2/л.в.связи.с.разрушением.фетального.гемоглобина.

В. течение. 15. мин. после. рождения. (несмотря. на. уменьшение. напряжения.СО2).развивается.ацидоз..При.этом.pH.артериальной. крови.составляет.7,22,.через.2–3.суток.pH.увеличивается.до.7,36,. а.к.7 м.суткам.—.7,42.

У.новорожденных.достаточно.развит.бульбарный.дыхательный.

центр,.однако.его.реакция.на.гиперкапнию.слабее,.чем.у.взрослых.. Периферические. рефлексогенные. зоны. еще. не. функционируют.. Большую.роль.в.регуляции.дыхания.играют.рецепторы.растяже ния,. при. этом. отмечается. незрелость. пневмотоксического. и. ап нейстического.центров.моста.

Невысокая.кислородная.емкость.крови.у.детей.компенсируется. более. интенсивной. вентиляцией. легких. и. кровотоком.. Уже. к. 4 й. неделе.после.рождения.у.детей.появляется.устойчивая.реакция.на. гипоксию.(связанная.с.активностью.периферических.хеморецепто ров),.однако.даже.в.8–9.лет.она.слабее,.чем.у.взрослых..Ткани.детей. 5–11.лет.более.чувствительны.к.гипоксии,.чем.у.взрослых..Особенно. легко.нарушается.тканевое.дыхание.при.гипоксии.у.подростков.

литература

.1. Физиология.человека./.под.ред..В.М..Смирнова..М..:.Медицина,.2001..

С..258–265.

Занятие № 3. Функциональная система транспорта кислорода. Регуляция дыхания 183

.2.. Физиология. человека. /. под. ред.. В.М.. Покровского,. Г.Ф.. Коротько..

М..:.Медицина,.2007..С..366–378.

.3.. Нормальная.физиология..Краткий.курс:.учеб..пособие./.В.В..Зинчук,. О.А..Балбатун,.Ю.М..Емельянчик;.под.ред..В.В..Зинчука..2 е.изд.,.испр..

Минск.:.Выш..шк.,.2012..431.с..(см..соответствующий.раздел).

.4.. Физиология.плода.и.детей./.под.ред..В.Д..Глебовского..М..:.Медици на,.1988..С..61–65,.72–74,.84–85.

. 5.. Нормальная. физиология:. сб.. ситуационных. задач. и. вопросов.. Ч.. I. /. В.В..Зинчук.[и.др.]..Гродно.:.ГрГМУ,.2012..296.с..(см..соответствую щий.раздел).

.6.. Основы.физиологии.человека./.под.ред..Б.И..Ткаченко..В.2.т..СПб..:. Междунар..фонд.истории.науки,.1994..Т..1..С..95–100,.362–377;.Т..2.. С..12–15.

.7.. Чеснокова, С.А.. Атлас. по. нормальной. физиологии. /. С.А.. Чеснокова,. С.А.. Шастун,. Н.А.. Агаджанян;. под. ред.. Н.А.. Агаджаняна.. М.. :. Мед..

информ..агентство,.2007.(см..соответствующий.раздел).

.8.. Борисюк, М.В..Системные.механизмы.транспорта.кислорода./.М.В..Бо рисюк,.В.В..Зинчук,.Н.А..Максимович;.под.ред..В.В..Зинчука..Гродно.:. ГрГМУ,.2002..С..6–7,.12–14,.34–38,.110–122,.137–152,.156–163.

. 9.. Лекции.по.теме.занятия.

оформить в протоколе

Схема функциональной системы дыхания [3]

2

Oкрови 2 COв

184					Физиология дыхания
МОД,		МОД,
л/мин		л/мин

pCO2,	pO2,
мм рт. ст.	мм рт. ст.
Гиперкапнический стимул	Гипоксический стимул
регуляции дыхания	регуляции дыхания

Влияние перерезок на разных уровнях

ствола мозга на дыхание [3]

Мост

Продолговатый

мозг

Занятие № 3. Функциональная система транспорта кислорода. Регуляция дыхания 185

Функциональная система транспорта кислорода (объяснения в тексте) [3]

186	Физиология дыхания

лабораторные работы

1..*Физиология. дыхания. (контролирующе обучающая. про грамма). http://www.grsmu.by/faculties/hp/index.htm. (компонент. интернет. тестирования).

2..Влияние.форсированного.дыхания.на.частоту.сердечных.со кращений.

Прибор. Voldyne. 5000. помогает. определить. емкость. вдоха,. а.также.приспособлен.для.выполнения.упражнений,.способствую щих.его.увеличению..Применяется.в.клинической.практике.после. операций.на.органах.грудной.полости,.при.переломах.ребер.и.т.д.,. когда. больной. для. уменьшения. болевого. синдрома. начинает. ды шать.поверхностно,.что.может.приводить.к.развитию.осложнений. (пневмонии,.плевриты.и.т.д.).

Оснащение:.прибор.Voldyne.5000,.спирт,.вата.

Ход работы.. Исследования. выполняют. стоя. или. сидя.. Для. определения. емкости. форсированного. вдоха. установите. прибор. в.вертикальное.положение..Обработайте.мундштук.прибора.ватой,. смоченной. спиртом.. Произведите. спокойный. выдох,. затем. поме стите.мундштук.в.рот,.плотно.зажмите.губы.вокруг.него..Сделайте. максимально. возможный. вдох,. чтобы. поднять. белый. уровневый. диск.в.камере..Полученный.результат.зафиксируйте.при.помощи. метки указателя..Произведите.форсированное.дыхание,.глубина. которого. регулируется. визуально. (8–10. упражнений),. стараясь. при.вдохе.поддерживать.верхушку.желтой.поточной.чашки.в.об ласти.потоков.Best,.расположенной.слева.на.приборе.

Рекомендации к оформлению работы:. запишите. в. протокол. исходные.объем.вдоха.и.частоту.сердечных.сокращений..Опреде лите,. на. сколько. изменилась. ЧСС. после. дыхательных. упражне ний..Сделайте.вывод.

Результаты работы:

Определенный.объем..		ЧСС,.уд/мин
			После.форсированного.
вдоха,.мл	Исходная
			дыхания

Занятие № 3. Функциональная система транспорта кислорода. Регуляция дыхания 187

Вывод:

3..*Интерактивная. физиология:. влияние. гиперкапнического. и. гипоксического. стимулов. на. интенсивность. легочной. вентиля ции.. Изменение. показателей. рСО2,. рО2. и. рН. в. условиях. гипо . и.гипервентиляции.

Оснащение: персональный.компьютер,.программа.по.интерак тивной.физиологии.дыхания.

Ход работы. Используя.программу.по.интерактивной.физио логии.дыхания,.изучают.расположение.центральных.и.перифериче ских.хеморецепторов..Знакомятся.с.ролью.хеморецепторов.в.регуля ции. легочной. вентиляции.. Исследуют. изменения. интенсивности. легочной.вентиляции.при.влиянии.гиперкапнического.и.гипокси ческого.стимулов..Наблюдают,.как.в.виртуальном.виде.в.условиях. гипо .и.гипервентиляции.происходит.изменение.показателей.рСО2,. рО2.и.рН.крови.

Рекомендации к оформлению работы:. зарисуйте. графики:. влияние.гиперкапнического.и.гипоксического.стимулов.на.интен сивность.легочной.вентиляции..Укажите.месторасположение.и.чув ствительность. центральных. и. периферических. хеморецепторов.. Схематически.изобразите.опыт,.демонстрирующий.влияние.частоты. дыхания.на.изменение.показателей.рСО2,.рО2.и.рН.крови.

Результаты работы:

Вывод:

188	Физиология дыхания

4..*Виртуальный.физиологический.эксперимент:.изучение.ме ханизма. изменения. объема. легких. с. помощью. модели. Дондерса.. Исследование.влияния.изменения.радиуса.просвета.дыхательных. путей.на.легочную.вентиляцию.

Оснащение: персональный. компьютер,. программа. по. вирту альной.физиологии.дыхания.LuPraFi Sim.

Ход работы.. 1..Используя. программу,. получите. графическое. изображение.серии.спокойных.вдохов.и.выдохов..Повторите.вир туальный.эксперимент.при.форсированном.дыхании..Зарегистри руйте.легочные.объемы.и.емкости.

2..Уменьшите. радиус. просвета. трахеи.. Выявите. влияние,. ко торое. оказывает. изменение. радиуса. просвета. дыхательного. пути. на.легочные.объемы.и.емкости.

Результаты работы:

Вывод:

5..*Виртуальный.физиологический.эксперимент:.влияние.давле ния.в.плевральной.полости.на.вентиляцию.легких..Пневмоторакс.

Оснащение: персональный. компьютер,. программа. по. вирту альной.физиологии.дыхания.LuPraFi Sim.

Ход работы..Используя.программу,.выявите.роль.внутриплев рального. давления. в. обеспечении. вентиляции. легких.. Проанали зируйте.исходную.графическую.запись..Откройте.клапан.для.соз дания.пневмоторакса,.проанализируйте.происходящие.изменения.

Результаты работы:

Вывод:

Занятие № 3. Функциональная система транспорта кислорода. Регуляция дыхания 189

6..Решение.ситуационных.задач.[5].

Тема.зачтена.	Подпись преподавателя..

Основные формулы по разделу

Минутный объем дыхания:

. МОД.=.ДО. .ЧД,

где.МОД.—.минутный.объем.дыхания;.ДО.—.дыхательный.объем;.

ЧД.—.частота.дыхания.

Альвеолярная вентиляция:

.АВ.=.(ДО.-.ОМП). .ЧД.=.ДОальв. .ЧД,

где.АВ.—.альвеолярная.вентиляция;.ДОальв.—.дыхательный.объем. альвеолярной.вентиляции;.ОМП.—.объем.анатомического.«мерт вого».пространства;.ЧД.—.частота.дыхания.

Должная жизненная емкость легких (ДЖЕЛ):

а).для.мужчин:.рост.(см).×.25; для.женщин:.рост.(см).×.20;

б).основной.обмен:.00.(ккал).×.2,6.

		Вентиляционно-перфузионные отношения в легких:
	.	ВПО =	АВ	,
			МОК

где. АВ. —. альвеолярная. вентиляция,. л/мин;. МОК. —. минутный. объем.кровотока,.л/мин.

Закон Фика описывает. процессы. пассивной. диффузии. О2. (СО2).в.капилляре:

	.	vO2	= −D S	pO2	,.	(1)
		t		l

где. vO2/ t.—.скорость.диффузии;.D.—.константа.диффузии,.мл. О2/м. .мин. .мм.рт..ст.;.S.—.площадь.диффузии,.м2;. l.—.расстояние. диффузии,.м;. pO2.—.градиент.напряжения.кислорода,.мм.рт..ст.

.	vO2	= Д	л		pO ,.	(2)
	t				2

где. vO2/ t. —. скорость. диффузии;. Дл. —. диффузионная. способ ность.легких;. pO2.—.градиент.напряжения.кислорода,.мм.рт..ст.