3 июля 2009

Дыхательные пути и движение в них воздуха

Воздухоносные пути представляют собой последовательно заветвляющиеся трубочки. По мере погружения в легочную ткань они сужаются, укорачиваются и увеличиваются в числе. Трахея разделяется на правый и левый главные бронхи, те в свою очередь на долевые, затем на сегментарные бронхи, и так далее до конечных бронхиол, еще не связанных непосредственно с альвеолами.

Вся эта система образует проводящие (кондуктивные) воздухоносные пути. Главное их назначение состоит в подведении вдыхаемого воздуха к газообменной поверхности легких. Поскольку в проводящих воздухоносных путях нет альвеол и, следовательно, они не могут участвовать в газообмене, их называют анатомическим мертвым пространством.

Объем его составляет около 150 мл. приходится большая часть легких: ее объем равен примерно 3000 мл. Во время вдоха объем грудной полости увеличивается и воздух засасывается в легкие.

Это увеличение объема частично обусловлено сокращением диафрагмы, при котором купол ее опускается, частично — сокращением межреберных мышц (при этом ребра поднимаются и поперечное сечение грудной полости увеличивается). Вдыхаемый воздух продвигается примерно до конечных бронхиол по механизму объемного потока (как вода через шланг), однако за ними общая площадь поперечного сечения воздухоносных путей из-за многократных ветвлений настолько возрастает, что поступательное перемещение газов становится очень незначительным.

Следовательно, главным механизмом вентиляции в дыхательной зоне является диффузия газов. Скорость диффузии молекул газа в воздухоносных путях так велика, а преодолеваемые расстояния так малы, что разница концентраций в пределах ацинуса практически полностью устраняется за секунду. Из-за резкого падения скорости движения воздуха в конечных бронхиолах здесь часто оседают пылевые частицы.

упрощенная схема воздухоносных путей человека по Вейбелю

Видно, что к проводящей зоне легких относятся дыхательные пути 0—16 порядков (П), а к дыхательной (или переходной и дыхательной) зоне—17—23 порядков. БР — бронхи, БЛ — бронхиолы, КБЛ — конечные бронхиолы, ДБЛ — дыхательные бронхиолы, АХ — альвеолярные ходы, А — альвеолы.

кривая зависимости суммарного поперечного сечения воздухоносных путей от их порядка

Видно, что в дыхательной зоне оно резко возрастает. В результате в области дыхательных бронхиол продольное перемещение воздуха во время вдоха становится очень небольшим и роль главного механизма вентиляции начинает играть диффузия.

Благодаря своим упругим свойствам легкие после вдоха при спокойном дыхании пассивно спадаются, и восстанавливается их прежний объем.

Они очень растяжимы: чтобы увеличить их объем на 500 мл (как при нормальном дыхании), остаточно приложить давление менее 3 см вод. ст.

Для равнения: чтобы настолько же увеличить объем детского воздушного шарика, требуется давление 30 см вод. ст.

Давление, обеспечивающее продвижение воздуха через воздухоносные пути, также очень мало. Расход воздуха 1 л/с (как при нормальном дыхании) соответствует перепаду давления в них менее 2 см вод. ст. (при курении трубки для экого же расхода воздуха необходима разница около 500 см юд. ст.).

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

Читайте далее:



Как строение легких обеспечивает их деятельность

Легкие — это органы газообмена. Их главное назначение состоит в том, чтобы обеспечить переход кислорода из воздуха в венозную кровь, а углекислого газа — в обратном направлении. Легкие выполняют и другие функции: здесь происходит метаболизм некоторых веществ, фильтрация и удаление вредных продуктов из кровотока и депонирование крови. В то же время главная их задача —…

Парциальное давление газа можно рассчитать, умножив его концентрацию в газовой смеси на общее давление этой смеси. Так, концентрация кислорода в сухом воздухе 20,93 %, и его парциальное давление (РO2) на уровне моря (атмосферное давление — 760 мм рт. ст., 1 мм рт. ст. = 133,322 Па) составляет 20,93/100X760= 159 мм рт. ст. При прохождении воздуха…

Кровеносные сосуды и движение в них крови

Легочные кровеносные сосуды, как и бронхи, представляют собой ветвящиеся трубочки — сначала легочная артерия делится до капилляров, а затем они вновь объединяются 1 легочные вены. Вначале артерии, вены и бронхи идут вместе, однако в периферических отделах легких вены отделяются и проходят между дольками, тогда как артерии и бронхи следуют рядом к центру долек. Капилляры образуют…

Стабильность альвеол Легкие можно считать скоплением 300 млн. пузырьков, диаметр каждого из которых близок к 0,3 мм. Подобным структурам присуща внутренняя нестабильность: поверхностное натяжение жидкости, выстилающей альвеолы, создает значительные силы, стремящиеся их сплющить. К счастью, некоторые из клеток, выстилающих стенки альвеол, секретируют особое вещество — сурфактант, резко снижающее поверхностное натяжение этой жидкости, благодаря чему стабильность…