Дыхательная система

А тот воз­дух, ко­то­рый вы­ды­ха­ет­ся мак­си­маль­ным уси­ли­ем по­сле нор­маль­но­го вы­до­ха, это ре­зерв­ный объ­ем  вы­до­ха. Функ­цио­наль­ная ос­та­точ­ная ем­кость со­сто­ит из ре­зерв­но­го объ­е­ма вы­до­ха и ос­та­точ­но­го объ­е­ма. Это тот на­хо­дя­щий­ся в лег­ких воз­дух, в ко­то­ром раз­бав­ля­ет­ся нор­маль­ный ды­ха­тель­ный воз­дух. Вслед­ст­вие это­го со­став га­за в лег­ких по­сле од­но­го ды­ха­тель­но­го дви­же­ния обыч­но рез­ко не ме­ня­ет­ся.

Ми­нут­ный объ­ем V-это воз­дух, вды­хае­мый за од­ну ми­ну­ту. Его мож­но вы­чис­лить, ум­но­жив сред­ний  ды­ха­тель­ный объ­ем (Vt) на чис­ло ды­ха­ний в ми­ну­ту (f), или V=fVt.

Часть Vt, на­при­мер, воз­дух в тра­хее и брон­хах до ко­неч­ных брон­хи­ол и в не­ко­то­рых  аль­ве­о­лах, не уча­ст­ву­ет в га­зо­об­ме­не, так как  не  при­хо­дит  в  со­при­кос­но­ве­ние  с  ак­тив­ным  ле­гоч­ным кроватоком  -  это  так  на­зы­вае­мое  «мерт­вое» про­стран­ст­во (Vd).  Часть  Vt,  ко­то­рая  уча­ст­ву­ет  в  га­зо­об­ме­не  с ле­гоч­ной  кро­вью,  на­зы­ва­ет­ся  аль­ве­о­ляр­ным  объ­е­мом (VA).С фи­зио­ло­ги­че­ской  точ­ки  зре­ния  аль­ве­о­ляр­ная   вен­ти­ля­ция  (VA) - наи­бо­лее су­ще­ст­вен­ная  часть  на­руж­но­го ды­ха­ния   VA=f(Vt-Vd),  так   как  она  яв­ля­ет­ся  тем  объ­е­мом  вды­хае­мо­го  за  ми­ну­ту  воз­ду­ха,  ко­то­рый  об­ме­ни­ва­ет­ся  га­за­ми  с  кро­вью  ле­гоч­ных  ка­пил­ля­ров.

Ле­гоч­ное  ды­ха­ние.

Газ яв­ля­ет­ся та­ким со­стоя­ни­ем ве­ще­ст­ва, при ко­то­ром оно рав­но­мер­но рас­пре­де­ля­ет­ся по ог­ра­ни­чен­но­му объ­е­му. В га­зо­вой фа­зе взаи­мо­дей­ст­вие мо­ле­кул ме­ж­ду со­бой не­зна­чи­тель­но.

Ко­гда они стал­ки­ва­ют­ся со стен­ка­ми замк­ну­то­го про­стран­ст­ва, их дви­же­ние соз­да­ет оп­ре­де­лен­ную си­лу; эта си­ла, при­ло­жен­ная к еди­ни­це пло­ща­ди, на­зы­ва­ет­ся дав­ле­ни­ем га­за и вы­ра­жа­ет­ся в мил­ли­мет­рах ртут­но­го стол­ба, или тор­рах; дав­ле­ние га­за про­пор­цио­наль­но чис­лу мо­ле­кул и их сред­ней ско­ро­сти. При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре дав­ле­ние ка­ко­го-ли­бо ви­да мо­ле­кул; например, O2 или N2, не за­ви­сит от при­сут­ст­вия мо­ле­кул дру­го­го га­за. Об­щее из­ме­ряе­мое дав­ле­ние га­за рав­но сум­ме дав­ле­ний от­дель­ных ви­дов мо­ле­кул (так на­зы­вае­мых пар­ци­аль­ных дав­ле­ний) или РB=РN2+Ро2+Рн2o+РB, где РB - ба­ро­мет­ри­че­ское дав­ле­ние. До­лю (F) дан­но­го га­за (x) в су­хой га­зо­вой сме­си мощ­но вы­чис­лить по сле­дую­ще­му урав­не­нию:

                                          Fx=Px/PB-PH2O

И на­обо­рот, пар­ци­аль­ное дав­ле­ние дав­не­го га­за (x) мож­но вычис­лить из его до­ли: Рx-Fx(РB-Рн2o). Су­хой ат­мо­сфер­ный воз­дух со­дер­жит 2О,94% O2*Рo2=20,94/100*760 торр  (на  уров­не мо­ря) =159,1 торр.

Га­зо­об­мен в лег­ких ме­ж­ду аль­ве­о­ла­ми и кро­вью про­ис­хо­дит пу­тем диф­фу­зии. Диф­фу­зия воз­ни­ка­ет в си­лу по­сто­ян­но­го дви­же­ния мо­ле­кул га­за к обес­пе­чи­ва­ет пе­ре­нос мо­ле­кул из об­лас­ти бо­лее вы­со­кой их кон­цен­тра­ции в об­ласть, где их кон­цен­тра­ция ни­же.

Транс­порт ды­ха­тель­ных га­зов.

Око­ло О,3% О2, со­дер­жа­ще­го­ся в ар­те­ри­аль­ной кро­ви боль­шо­го кру­га при нор­маль­ном Ро2, рас­тво­ре­но в плаз­ме. Все ос­таль­ное ко­ли­че­ст­во на­хо­дит­ся в не­проч­ном хи­ми­че­ском со­еди­не­нии с ге­мо­гло­би­ном (НЬ) эрит­ро­ци­тов. Ге­мо­гло­бин пред­став­ля­ет со­бой бе­лок с при­сое­ди­нен­ной к не­му же­ле­зо­со­дер­жа­щей груп­пой. Fе + ка­ж­дой мо­ле­ку­лы ге­мо­гло­би­на со­еди­ня­ет­ся не­проч­но и об­ра­ти­мо с од­ной мо­ле­ку­лой О2. Пол­но­стью на­сы­щен­ный ки­сло­ро­дом ге­мо­гло­бин со­дер­жит 1,39 мл. О2 на 1 г Нb (в не­ко­то­рых ис­точ­ни­ках ука­зы­ва­ет­ся 1,34 мл), ес­ли Fе + окис­лен до Fе +, то та­кое со­еди­не­ние ут­ра­чи­ва­ет спо­соб­ность пе­ре­но­сить О2.

Пол­но­стью на­сы­щен­ный ки­сло­ро­дом ге­мо­гло­бин (НbО2) об­ла­да­ет бо­лее силь­ны­ми ки­слот­ны­ми свой­ст­ва­ми, чем вос­ста­нов­лен­ный ге­мо­гло­бин (Нb). В ре­зуль­та­те в рас­тво­ре, имею­щем рН 7,25, ос­во­бо­ж­де­ние 1мМ О2 из НbО2 де­ла­ет воз­мож­ным ус­вое­ние О,7 мМ Н+ без из­ме­не­ния рН; та­ким об­ра­зом, вы­де­ле­ние О2 ока­зы­ва­ет бу­фер­ное дей­ст­вие.

На­сы­ще­ние  тка­ней  ки­сло­ро­дом.

Транс­порт  O2  из  кро­ви  в  те  уча­ст­ки  тка­ни,  где  он  ис­поль­зу­ет­ся,  про­ис­хо­дит  пу­тем  про­стой  диф­фу­зии.

По­сколь­ку  ки­сло­род  ис­поль­зу­ет­ся  глав­ным  об­ра­зом  в  ми­то­хон­д­ри­ях,  рас­стоя­ния,  на  ко­то­рые  про­ис­хо­дит  диф­фу­зия в тка­нях,  пред­став­ля­ют­ся  боль­ши­ми  по  срав­не­нию  с  об­ме­ном  в  лег­ких.  В  мы­шеч­ной  тка­ни  при­сут­ст­вие  ми­ог­ло­би­на,  как  по­ла­га­ют,  об­лег­ча­ет  диф­фу­зию  O2.  Для  вы­чис­ле­ния  тка­не­во­го  Po2  соз­да­ны  тео­ре­ти­че­ски  мо­де­ли,  ко­то­рые  пре­ду­смат­ри­ва­ют  фак­то­ры,  влияю­щие на по­сту­п­ле­ние  и  по­треб­ле­ние  O2,  а  имен­но  рас­стоя­ние  ме­ж­ду  ка­пил­ля­ра­ми,  кро­ва­ток  в  ка­пил­ля­рах  и  тка­не­вой  ме­та­бо­лизм. 

Са­мое  низ­кое Po2  ус­та­нов­ле­но  в  ве­ноз­ном  кон­це  и  на  пол­пу­ти  ме­ж­ду  ка­пил­ля­ра­ми,  ес­ли  при­нять, что кро­ва­ток  в  ка­пил­ля­рах  оди­на­ко­вый  и  что  они  па­рал­лель­ны.

2. Гигиена дыхания.                     

Физиологии   наиболее  важные газы - O2, CO2, N2.  Они  присутствуют  в  атмосферном  воздухе  в  пропорциях  указанных  в  табл. 1.  Кроме  того,  атмосфера  содержит  водяные   пары  в  сильно  варьирующих  количествах.

Табл. 1

  С  точки  зрения медицины      при недостаточном  снаб­же­нии  тка­ней ки­сло­ро­дом  воз­ни­ка­ет  ги­пок­сия.  Крат­кое из­ло­же­ние раз­ных при­чин ги­пок­сии мо­жет слу­жить и со­кра­щен­ным об­зо­ром всех ды­ха­тель­ных про­цес­сов. Ни­же в ка­ж­дом пунк­те ука­за­ны на­ру­ше­ния од­но­го или бо­лее про­цес­сов.

Сис­те­ма­ти­за­ция их по­зво­ля­ет рас­смат­ри­вать все эти яв­ле­ния од­но­вре­мен­но.

I. не­дос­та­точ­ный транс­порт О2 кро­вью (анок­се­ми­че­ская ги­пок­сия) (со­дер­жа­ние О2 в ар­те­ри­аль­ной кро­ви боль­шо­го кру­га по­ни­же­но).

     А. Сни­жен­ное РO2:

         1) не­дос­та­ток О2 во вды­хае­мом воз­ду­хе;

         2) сни­же­ние ле­гоч­ной вен­ти­ля­ции;

         3) сни­же­ние га­зо­об­ме­на ме­ж­ду аль­ве­о­ла­ми и кро­вью;

        4) сме­ши­ва­ние кро­ви боль­шо­го и ма­ло­го кру­га,

     Б. Нор­маль­ное РO2:

         1) сни­же­ние со­дер­жа­ния ге­мо­гло­би­на (ане­мия);

         2) на­ру­ше­ние спо­соб­но­сти ге­мо­гло­би­на при­сое­ди­нять O2

  II. Не­дос­та­точ­ный транс­порт кро­ви (ги­по­ки­не­ти­че­ская ги­пок­-             сия).

     А. Не­дос­та­точ­ное кро­во­снаб­же­ние:

         1) во всей сер­деч­но-со­су­ди­стой сис­те­ме (сер­деч­ная                              не­дос­та­точ­ность)

         2) ме­ст­ное (за­ку­пор­ка от­дель­ных ар­те­рий)

     Б. На­ру­ше­ние от­то­ка кро­ви;

         1) за­ку­пор­ка оп­ре­де­лен­ных вен;

     В. Не­дос­та­точ­ное снаб­же­ние кро­вью при воз­рос­шей                                    по­треб­но­сти.

III. Не­спо­соб­ность тка­ни ис­поль­зо­вать  по­сту­паю­щий О2                               (гис­то­ток­си­че­ская  ги­пок­сия).

3. Введение в легочные заболевания.

Повсеместно, особенно в индустриально развитых странах, наблюдается значительный рост заболеваний дыхательной  системы, которые вышли уже на 3-4-е место среди причин смертности населения. Что же касается, например, рака легких, то это патология по ее распространенности опережает у мужчин все остальные злокачественные новообразования. Такой подъем заболеваемости связан в первую очередь с постоянно увеличивающийся загрязненностью окружающего воздуха, курением, растущей аллергизацией населения (прежде всего за счет продукции бытовой химии). Все это в настоящее время обуславливает актуальность своевременной диагностики, эффективного лечения и профилактики болезней органов дыхания. Решением этой задачи занимается пульмонология (от лат. Pulmois - легкое, греч. - logos - учение), являющаяся одним из разделов внутренней медицины.

В своей повседневной практике врачу приходится сталкиваться с различными заболеваниями дыхательной системы. В амбулаторно-поликлинических условиях, особенно в весенне-осенний период, часто встречается такие заболевания, как острый ларингит, острый трахеит, острый и хронический бронхит. В отделениях стационара терапевтического профиля нередко находятся на лечении больные с острой и хронической пневмонией, бронхиальной астмой, сухим и экссудативным плевритом, эмфиземой легких и легочно-сердечной недостаточностью. В хирургические отделения поступают для обследования и лечения больные с бронхоэктатической болезнью, абсцессами и опухолями легких.

Современный арсенал диагностических и лечебных средств, применяемых при обследовании и лечении больных с заболеваниями органов дыхания, является весьма обширным. Сюда относятся различные лабораторные методы исследования (биохимические, иммунологические, бактериологические и др.), функциональные способы диагностики - спирография и спирометрия (определение и графическая регистрация тех или иных параметров, характеризующих функцию внешнего дыхания), вневмотахография и пневмотахометрия (исследование максимальной объемной скорости форсированного вдохы и выдоха), исследование содержания (парциального давления) кислорода и углекислого газа в крови и др.

Весьма информативными являются различные рентгенологические методы исследования дыхательной системы: рентгеноскопия и рентгенография органов грудной клетки, флюорография (рентгенологические исследование с помощью специального аппарата, позволяющего делать снимки размером 70X70 мм, применяющееся при массовых профилактических обследованиях населения),томография (метод прослойного рентгенологического исследования легких, точнее оценивающий характер опухолевидных образований), бронгография, дающая возможность с помощью введения в бронхи через катетер контрастных веществ получить четкое изображение бронхиального дерева.

Важное место в диагностике заболеваний органов дыхания занимают эндоскопические методы исследования, представляющий собой визуальный осмотр слизистой оболочки трахеи и бронхов и помощью введения в них специального оптического инструмента - бронхоскопа. 

Бронхоскопия позволяет установить характер поражения слизистой оболочки бронхов (например, при бронхитах и бронхоэктатической болезни), выявить опухоль бронха и взять с помощью щипцов кусочек ее ткани (провести биопсию) с последующим морфологическим исследованием, получить промывание воды бронхов для бактериологического или цитологического исследования. Во многих случаях бронхоскопию проводят и с лечебной целью. Например, при бронхоэктатической болезни, тяжелым течении бронхиальной астмы можно осуществить санацию бронхиального дерева с последующим отсасыванием вязкой или гнойной мокроты и введением лекарственных средств.    

Уход за больными с заболеваниями органов дыхания обычно включает в себе и ряд общих мероприятий, проводимых при многих заболеваниях других органов и систем организма.

Так, при крупозной пневмонии необходимо строго придерживаться всех правил и требований ухода за лихорадящими больными (регулярное измерение температуры тела и ведение температурного листа, наблюдение за состоянием сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, уход за полостью рта, подача судна и мочеприемника, своевременная смена нательного белья и т.д.) При длительном пребывании больного и в постели уделяют особое внимание тщательному уходу за кожными покровами и профилактике пролежней. Вместе с тем уход за больными с заболеваниями органов дыхания предполагает и выполнение целого ряда дополнительных мероприятий, связанных с наличием кашля, кровохарканье, одышки и других симптомов.                                         

Кашель.

Кашель  представляет собой сложнорефлекторный акт, в котором участвует ряд механизмов (повышение внутригрудного давления за счет напряжения дыхательной мускулатуры, изменения просвета голосовой щели т.д.) и который при заболеваниях органов дыхания обусловлен обычно раздражением рецепторов дыхательных путей и плевры. Кашель встречается при различных заболеваниях дыхательной системы - ларингитах, трахеитах, острых и хронических бронхитах, пневмониях и др. Он может быть связан также с застоем крови в малом кругу кровообращения (при пороках сердца), а иногда имеет центральное происхождение.

Кашель бывает сухим или влажным и выполняет часто защитную роль, способствуя удалению ссодержимого из бронхов (например, мокроты). Однако сухой, особенной мучительный кашель, утомляет больных и требует применения отхаркивающих (препараты термопсиса, и пекакуаны) и противокашлевых средств (либексин, глауцин и др.). В таких случаях больным целесообразно рекомендовать теплое щелочное тепло (горячее молоко с боржомом или с добавлением ? чайной ложки соды), банки, горчичники).