Kapilary - budowa i typ, ich funkcje i patologie

Sieć naczyń włosowatych jest jedną z najdłuższych i najbardziej rozgałęzionych części ludzkiego układu krążenia. Całkowita długość naczyń włosowatych to ponad 100 tysięcy kilometrów, czyli nieco więcej niż długość dużych statków. W medycynie naczynia włosowate należą do kategorii naczyń o najmniejszej średnicy. Średnio liczba ta wynosi około 10 mikronów, a długość nie przekracza 1 mm. Mimo niewielkich rozmiarów tego typu naczyniom przypisuje się kilka funkcji życiowych, a ich patologie mogą powodować poważne zakłócenia w pracy całego organizmu..

Struktura

Kapilary to sieć ultracienkich naczyń łączących łożyska żylne i tętnicze. Anatomiczna budowa naczyń włosowatych ma kilka unikalnych cech:

  • jednowarstwowa lub co najwyżej dwuwarstwowa ściana naczyniowa, która zapewnia wysoką przepuszczalność naczyń włosowatych dla składników krwi, składników odżywczych, dwutlenku węgla i tlenu;
  • zwiększona elastyczność ściany naczynia, zapewniająca ciągłość przepływu krwi podczas mechanicznego ucisku rurek;
  • pojedyncze zastawki na styku z tętniczym układem krążenia, które zapewniają wystarczający przepływ krwi w dużej odległości od serca.

Najbardziej wyraźne indywidualne cechy strukturalne tego typu naczyń obserwuje się, biorąc pod uwagę strukturę komórkową ich ścian. Nie są wielowarstwowe, ale składają się maksymalnie z 2 warstw: wewnętrznej i często jedynej warstwy śródbłonka oraz słabo wyrażonej powłoki zewnętrznej, zwanej błoną podstawną.

Grubość ścianek naczyń włosowatych jest bardzo mała, a gęstość przylegania komórek śródbłonka do siebie jest zmniejszona, aby zapewnić swobodne przenikanie krwi i zawartych w niej substancji o niskiej masie cząsteczkowej ze światła naczynia do otaczających tkanek iz powrotem.

Istnieje kilka typów naczyń włosowatych, w zależności od średnicy, rodzaju budowy ich ścian oraz pełnionych funkcji. W zależności od średnicy prześwitu rozróżnia się wąskie i szerokie (szerokość prześwitu wynosi odpowiednio 3-7 lub 8-30 mikronów), a także szczeliny, których grubość przekracza 30 mikronów.

Zgodnie ze strukturą ścian rozróżnia się następujące typy rur naczyniowych:

  1. Ciągłe lub somatyczne z solidną ścianą dwuwarstwową. Ze względu na brak otworów w ścianach mają najniższą przepuszczalność i przepustowość. Tego typu naczynia włosowate znajdują się w tkankach łącznych, gruczołowych układu hormonalnego, włóknach mięśniowych i tkankach układu nerwowego.
  2. Kapilary perforowane to rurki z równomiernie rozmieszczonymi szczelinami w warstwie śródbłonka ścian naczyń krwionośnych i przerwaną błoną podstawną. Składniki krwi, związki o niskiej masie cząsteczkowej, hormony i składniki odżywcze łatwo przenikają przez ścianę fenestrowanego naczynia. Znajdują się w narządach wymagających aktywnej komunikacji z wewnętrznym środowiskiem organizmu: przewodzie pokarmowym, nerkach, gruczołach wydzielania wewnętrznego i zewnętrznego.
  3. Kapilary sinusoidalne to rurki z licznymi dużymi otworami w warstwie śródbłonka i przerwaną błoną zewnętrzną. Mają bardzo duży przepływ i przepuszczalność. Płyny, cząsteczki białka, składniki odżywcze, komórki krwi swobodnie przechodzą przez ich ściany. Znajdują się w narządach hematopoezy i narządach filtrujących (wątroba, śledziona).

Ze względu na ich lokalizację w układzie krążenia i kolejność połączeń z innymi jego oddziałami rozróżnia się przewody główne i odżywcze. Tułów bezpośrednio łączy układ żylny i tętniczy, łącząc jeden koniec z tętniczkami, a drugi z żyłkami. Produkty odżywcze pochodzą bezpośrednio z tętnicy i wpływają do żył.

Pomimo tego, że odżywcze naczynia włosowate są poddawane większemu ciśnieniu, ich średnica jest znacznie mniejsza niż średnicy głównej.

Funkcje

Główną funkcją naczyń włosowatych jest zapewnienie procesów metabolicznych między płynami ustrojowymi (krwią i limfą) a tkankami. Proces ten przebiega na różne sposoby w zależności od lokalizacji sieci naczyniowej:

  1. Kapilara pęcherzykowa znajdująca się w tkance płucnej zapewnia uwalnianie dwutlenku węgla i usuwanie substancji przemiany materii w stan gazowy. W tych samych naczyniach włosowatych krew nasycona jest tlenem, który podczas inhalacji wypełnia pęcherzyki płucne.
  2. Kapilary płucne zlokalizowane w narządach są odpowiedzialne za dostarczanie składników odżywczych do tkanek, a także transportowanie substancji sygnałowych syntetyzowanych przez gruczoły dokrewne, które mogą wpływać na pracę układu oddechowego.
  3. W jelicie naczynia włosowate uwalniają tlen i elementy sygnalizacyjne (hormony, enzymy itp.), Które regulują stan funkcjonalny przewodu pokarmowego. Kierunek przepływu krwi w nich jest ograniczony przez układ jelitowo-wątrobowy, ponieważ przed wejściem do innych narządów krew jest oczyszczana w wątrobie.
  4. Funkcje głównie przekazujące obserwuje się w sieci nefronowej - kłębuszku nerkowym. Tutaj przez ściany rurek większość cieczy jest uwalniana do układu filtrującego, w wyniku czego krew staje się grubsza, a ciśnienie w naczyniach włosowatych wzrasta. Przywrócenie lepkości następuje dopiero po przejściu sieci naczyń włosowatych do żyłek.
  5. W gruczołach dokrewnych sieć pełni przede wszystkim funkcję transportową. Hormony i inne substancje biologicznie czynne są wchłaniane przez ściany rurek i przenoszone do narządów docelowych.
  6. W układzie mięśniowym, skórze i innych narządach wewnętrznych sieć naczyń włosowatych pełni szereg funkcji - transportowych, regulacyjnych, ochronnych.

Odrębną dziedziną biologii i anatomii jest funkcja śródbłonka naczyń włosowatych. Według najnowszych badań wewnętrzna wyściółka tego typu naczyń odpowiada za syntezę substancji odpowiedzialnych za stopień krzepnięcia krwi oraz regulujących proces hematopoezy w organizmie. Ponadto dzięki obecności określonych receptorów są w stanie kierować przepływem komórek odpornościowych do obszarów problemowych i tam je zatrzymywać..

Patologia

Pomimo bardzo małej średnicy i raczej niskiego ciśnienia krwi wewnątrz naczyń włosowatych, podobnie jak większe naczynia, ulegają rozciągnięciu, w wyniku czego powstają żylaki włośniczkowe. Ta patologia jest uważana za najczęstszą i jest diagnozowana głównie u kobiet w ciąży. Wyraża się to pojawieniem się niebieskawych „gwiazd”, wokół których mogą pojawić się krwiaki. Stan może być powikłany stanem zapalnym, któremu towarzyszy ból, obrzęk dotkniętego obszaru.

Drugim najczęstszym problemem najmniejszych naczyń jest skurcz ich ścian. Ponieważ w tych naczyniach nie ma warstwy mięśniowej, patologię uważa się za konsekwencję nadmiernego obciążenia mięśni, na grubości których znajduje się sieć naczyń włosowatych. Zwężenie powierzchownych naczyń prowadzi do bladości skóry, uczucia drętwienia. W przypadku skurczu sieci naczyń włosowatych narządów wewnętrznych objawy zależą od lokalizacji procesu:

  • ze zwężeniem kanalików w mózgu, migrena, zawroty głowy, zaburzenia widzenia, słuchu lub pamięci;
  • ze skurczem naczyń włosowatych w macicy pojawia się stan przedrzucawkowy;
  • ze skurczem naczyń w jelicie, kolką, skurczami, objawami niestrawności.

Najmniej powszechną chorobą sieci naczyń włosowatych jest toksykoza naczyń włosowatych lub krwotoczne zapalenie naczyń. Towarzyszy temu zwiększona kruchość naczyń włosowatych i powstawanie w nich licznych skrzepów krwi. Patologiczne ognisko może znajdować się zarówno na powierzchni ciała, jak i na narządach wewnętrznych. Główną przyczyną choroby jest zakażenie układu krążenia wirusami i bakteriami. W niektórych przypadkach choroba występuje z powodu głębokiego urazu lub hipotermii..

Kapilary płucne

Mały krąg krążenia krwi (płucny). Rozpoczyna się od pnia płucnego, który odchodzi od prawej komory i przenosi krew żylną do płuc. Pień płucny rozgałęzia się na dwie gałęzie przechodzące do lewego i prawego płuca. W płucach tętnice płucne są podzielone na mniejsze tętnice, tętniczki i naczynia włosowate. W naczyniach włosowatych krew wydziela dwutlenek węgla i jest wzbogacona tlenem. Kapilary płucne przechodzą do żyłek, które następnie tworzą żyły. Krew tętnicza przepływa przez cztery żyły płucne do lewego przedsionka

Krew krążąca w dużym kręgu krążenia dostarcza wszystkim komórkom ciała tlenu i składników odżywczych oraz odprowadza z nich produkty przemiany materii. Rolą małego kręgu krążenia krwi jest przywrócenie (regeneracja) składu gazometrycznego krwi w płucach

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz także inne słowniki:

Kapilary płucne - Małe krążenie krwi (płucne). Rozpoczyna się od pnia płucnego, który wychodzi z prawej komory i przenosi krew żylną do płuc. Pień płucny rozgałęzia się na dwie gałęzie prowadzące do lewego i prawego płuca. W płucach, tętnicach płucnych...... Wikipedia

Żyły płucne - Żyły płucne prawe i lewe, vv. pulmonales dextrae et sinistrae, usunąć krew tętniczą z płuc; wychodzą przez wrota płuc, zwykle po dwie z każdego płuca (chociaż liczba żył płucnych może osiągnąć 3 5 lub nawet więcej). W każdej parze...... Atlas anatomii człowieka

Zarys ogólny 3 - Krótki opis. Wśród innych zwierząt szczególne miejsce zajmują płazy, które są pierwszymi i najłatwiejszymi do zorganizowania kręgowcami lądowymi. Jako mieszkańcy lądu, płazy oddychają płucami, mają dwie…… encyklopedię biologiczną

Hemodynamika - Hemodynamika to ruch krwi w naczyniach, wynikający z różnicy ciśnień hydrostatycznych w różnych częściach układu krążenia (krew przemieszcza się od ciśnienia wysokiego do niskiego). Zależy od odporności na przepływ krwi... Wikipedia

Nabyte wady serca - Nabyte zmiany organiczne w zastawkach lub wady przegrody serca z powodu choroby lub urazu. Naruszenia hemodynamiki wewnątrzsercowej związane z wadami serca tworzą stany patologiczne,...... Encyklopedia medyczna

UKŁAD KRWI - (systema vasorum), układ naczyń i jam, przez oko następuje krążenie krwi lub hemolimfy. Istnieją 2 typy K. z: otwartą lub lakunarną (szkarłupnie, stawonogi, ramienionogi, mięczaki, hemichordates, osłonice itp.) I zamkniętą...... Biologiczny słownik encyklopedyczny

Duży krąg krążenia - Kręgi krążenia Ta koncepcja jest warunkowa, ponieważ tylko u ryb krąg krążenia krwi jest całkowicie zamknięty. U wszystkich innych zwierząt koniec dużego kręgu krążenia jest początkiem małego i odwrotnie, przez co nie sposób mówić o ich kompletnym...

Małe krążenie krwi - Kręgi krążenia Ta koncepcja jest warunkowa, ponieważ tylko u ryb krąg krążenia krwi jest całkowicie zamknięty. U wszystkich innych zwierząt koniec dużego kręgu krążenia jest początkiem małego i odwrotnie, przez co nie sposób mówić o ich kompletnym...

Zator w anatomii - oznacza zablokowanie naczyń krwionośnych przez zatyczki wprowadzane do nich przez krwiobieg. Te adwentowe zatyczki (zator) mogą składać się z pokruszonych cząstek skrzepów krwi (patrz Naczynia), z kawałków tkanki oddzielonych od ściany naczynia lub zastawek serca, gdy...... Brockhaus i I.A. Efron

Zator naczyniowy - oznacza zablokowanie naczyń krwionośnych przez zatyczki wprowadzone do nich przez strumień krwi. Te adwentowe zatyczki (zator) mogą składać się z pokruszonych cząstek skrzepów krwi (patrz Naczynia), z kawałków tkanki oddzielonych od ściany naczynia lub zastawek serca, gdy...... Brockhaus i I.A. Efron

Substancja kontrastowa - przykład irygoskopii z podwójnym kontrastem Substancja kontrastowa to preparat wstrzykiwany do narządu pustego, jamy ciała lub przepływu krwi, który zapewnia...

ASCARIDES - ASCARIDES, Ascaridae, fam. z rzędu Asca ridata, glisty, pasożytujące w przewodzie pokarmowym kręgowców wszystkich klas. Sem. A. składa się z kilkudziesięciu rodzajów i setek gatunków. Człowiek jest pasożytowany przez przedstawicieli trzech rodzajów: Ascaris L. 1758,...... Big Medical Encyclopedia

Ankylostomiasis - choroby robaków pasożytniczych wywoływane przez pasożytnictwo w ludzkim jelicie tęgoryjców obleńców (patrz. Ankylostomida). Ancylostoma duodenale powoduje chorobę tęgoryjca, Necator americanus non-kotorosis. A. są powszechne w tropikach i...... Wielkiej radzieckiej encyklopedii

Płuca - (anatomia) patrz Organy oddechowe. L., ich choroby: 1) gruźlica, spożycie przez określone bakterie (patrz), rozpowszechnione w prawie wszystkich krajach świata. Jako choroba zakaźna, konsumpcja jest przenoszona przez drogi oddechowe...... Słownik encyklopedyczny F.A. Brockhaus i I.A. Efron

Serce płucne - Serce płucne (serce płucne) jest stanem patologicznym charakteryzującym się nadczynnością mięśnia sercowego prawego serca z powodu tętniczego nadciśnienia płucnego spowodowanego patologią aparatu oskrzelowo-płucnego, naczyń płucnych lub klatki piersiowej...... Encyklopedia medyczna

Kapilary płucne -.. układ oddechowy..

Kapilary płucne

Mały krąg krwioobiegu zaczyna się od pnia płucnego. Opuszczam prawą komorę i doprowadzam krew żylną do płuc. klatka piersiowa dzieli się na dwie gałęzie płucne i gromadzi się w lewym i prawym płucu. W płucach tętnice płucne są podzielone na mniejsze tętnice, tętniczki i naczynia włosowate. W naczyniach włosowatych krew wydziela dwutlenek węgla i jest nasycona tlenem. naczynia włosowate płucne przechodzą do żyłek, które następnie tworzą żyły. cztery żyły płucne, krew tętnicza wpływa do lewego przedsionka.

Krew krąży w krążeniu ogólnoustrojowym, dostarcza komórkom tlenu i składników odżywczych oraz odprowadza z nich produkty przemiany materii. Rola krążenia płucnego polega na tym, że w płucach zostaje przywrócona regeneracja składu gazowego krwi.

Kapilary płucne

Funkcje wymiany gazowej w płucach i nasycenia krwi tlenem są realizowane przy udziale naczyń krążenia płucnego. Ściany odgałęzień tętnicy płucnej są cieńsze niż ściany tego samego kalibru tętnic krążenia ogólnoustrojowego. Układ naczyniowy płuc jest bardzo plastyczny i łatwo się rozciąga. Stosunkowo duża objętość krwi (6 litrów / min) z prawej komory dostaje się do układu tętnicy płucnej, a ciśnienie w małym kółku jest niskie - 15-20 mm Hg. Art., Ponieważ opór naczyniowy jest około 10 razy mniejszy niż w naczyniach krążenia ogólnoustrojowego. Sieć naczyń włosowatych pęcherzyków nie jest porównywalna z organizacją łożyska włosowatego innych narządów. Charakterystycznymi cechami łożyska kapilarnego płuc są 1) niewielki rozmiar segmentów naczyń włosowatych, 2) ich obfite połączenie, które tworzy zapętloną sieć, 3) duże zagęszczenie poszczególnych segmentów naczyń włosowatych na jednostkę powierzchni wyrostka zębodołowego, 4) mała prędkość przepływu krwi. Sieć naczyń włosowatych w ścianach pęcherzyków płucnych jest tak gęsta, że ​​niektórzy fizjolodzy uważają ją za ciągłą warstwę poruszającej się krwi. Powierzchnia sieci naczyń włosowatych jest zbliżona do powierzchni pęcherzyków płucnych (80 m 2), zawiera około 200 ml krwi. Średnica naczyń włosowatych pęcherzyków wynosi od 8,3 do 9,9 µm, a średnica erytrocytów 7,4 µm. W ten sposób czerwone krwinki ściśle przylegają do ścian naczyń włosowatych. Te cechy dopływu krwi do płuc stwarzają warunki do szybkiej i efektywnej wymiany gazowej, w wyniku której następuje zrównoważenie składu gazowego powietrza pęcherzykowego i krwi tętniczej. Spójrz jeszcze raz na tabelę 2 i zwróć uwagę, że ciśnienie tlenu we krwi tętniczej staje się równe 100, a dwutlenek węgla - 40 mm Hg. św.

Transport tlenu przez krew

Większość tlenu ssaków jest przenoszona we krwi jako związek chemiczny z hemoglobiną. Tlen swobodnie rozpuszczony we krwi to tylko 0,3%. Reakcję utleniania, czyli konwersję deoksyhemoglobiny do oksyhemoglobiny, która występuje w erytrocytach naczyń włosowatych płuc, można zapisać następująco:

Ta reakcja przebiega bardzo szybko - półnasycenie hemoglobiny tlenem wynosi około 3 milisekundy. Hemoglobina ma dwie niesamowite właściwości, które sprawiają, że jest idealnym nośnikiem tlenu. Pierwsza to zdolność przyłączania tlenu, a druga to oddawanie go. Okazuje się, że zdolność hemoglobiny do przyłączania się i uwalniania tlenu zależy od napięcia tlenu we krwi. Spróbujmy graficznie zobrazować zależność ilości natlenionej hemoglobiny od prężności tlenu we krwi, a wtedy będziemy mogli dowiedzieć się: w jakich przypadkach hemoglobina dodaje tlen, a w jakich go oddaje. Hemoglobina i oksyhemoglobina w różny sposób pochłaniają promienie świetlne, więc ich stężenie można określić metodami spektrometrycznymi..

Wykres przedstawiający zdolność hemoglobiny do przyłączania się i uwalniania tlenu nazywany jest „krzywą dysocjacji oksyhemoglobiny”. Odcięta na tym wykresie przedstawia ilość oksyhemoglobiny jako procent całkowitej hemoglobiny we krwi, a rzędna to ciśnienie tlenu we krwi w mm Hg. św.

Rysunek 9A. Krzywa dysocjacji oksyhemoglobiny jest prawidłowa

Rozważmy wykres zgodnie z etapami transportu tlenu: najwyższy punkt odpowiada napięciu tlenu, które obserwuje się we krwi naczyń włosowatych płuc - 100 mm Hg. (tak samo jak w powietrzu pęcherzykowym). Z wykresu widać, że przy tym napięciu cała hemoglobina przechodzi w formę oksyhemoglobiny - jest całkowicie nasycona tlenem. Spróbujmy obliczyć, ile wiąże hemoglobina tlenowa. Jeden mol hemoglobiny może wiązać 4 mole O.2, 1 gram HB wiąże 1,39 ml O2 idealnie, ale w praktyce 1,34 ml. Przy stężeniu hemoglobiny we krwi, na przykład 140 g / litr, ilość związanego tlenu wyniesie 140 × 1,34 = 189,6 ml / litr krwi. Ilość tlenu, jaką hemoglobina może związać, gdy jest w pełni nasycona, nazywana jest pojemnością tlenową krwi (KEK). W naszym przypadku KEK = 189,6 ml.

Zwróćmy uwagę na ważną cechę hemoglobiny - gdy prężność tlenu we krwi spada do 60 mm Hg, nasycenie praktycznie się nie zmienia - prawie cała hemoglobina występuje w postaci oksyhemoglobiny. Ta funkcja pozwala związać maksymalną możliwą ilość tlenu przy jednoczesnym zmniejszeniu jego zawartości w środowisku (na przykład na wysokości do 3000 metrów).

Krzywa dysocjacji ma charakter w kształcie litery S, co jest związane ze specyfiką interakcji tlenu z hemoglobiną. Cząsteczka hemoglobiny wiąże etapami 4 cząsteczki tlenu. Wiązanie pierwszej cząsteczki dramatycznie zwiększa zdolność wiązania, a druga i trzecia cząsteczka działają w ten sam sposób. Efekt ten nazywany jest kooperatywnym działaniem tlenu.

Krew tętnicza dostaje się do krążenia ogólnoustrojowego i jest dostarczana do tkanek. Prężność tlenu w tkankach, jak widać w tabeli 2, waha się od 0 do 20 mm Hg. Art., Niewielka ilość fizycznie rozpuszczonego tlenu przenika do tkanki, zmniejsza się jej napięcie we krwi. Spadkowi napięcia tlenu towarzyszy dysocjacja oksyhemoglobiny i wydzielanie tlenu. Tlen uwolniony ze związku przekształca się w fizycznie rozpuszczoną postać i może dyfundować do tkanki wzdłuż gradientu napięcia. Na żylnym końcu kapilary ciśnienie tlenu wynosi 40 mm Hg, co odpowiada około 73% wysycenia hemoglobiny. Stroma część krzywej dysocjacji odpowiada prężności tlenu normalnej dla tkanek ciała - 35 mm Hg i poniżej.

Zatem krzywa dysocjacji hemoglobiny odzwierciedla zdolność hemoglobiny do przyłączania tlenu, jeśli ciśnienie tlenu we krwi jest wysokie, oraz do uwalniania go, gdy ciśnienie tlenu spada..

Przenoszenie tlenu do tkanki odbywa się na zasadzie dyfuzji i jest opisane prawem Ficka, a więc zależy od gradientu stresu tlenowego.

Możesz dowiedzieć się, ile tlenu jest pobierane przez tkankę. Aby to zrobić, musisz określić ilość tlenu we krwi tętniczej i krwi żylnej przepływającej z określonego obszaru. W krwi tętniczej, jak mogliśmy obliczyć (KEK), zawiera 180-200 ml. tlen. Spoczynkowa krew żylna zawiera około 120 ml. tlen. Spróbujmy obliczyć stopień wykorzystania tlenu: 180 ml.  120 ml. = 60 ml Czy ilość tlenu pobranego przez tkanki wynosi 60 ml / 180  100 = 33%. W konsekwencji stopień wykorzystania tlenu wynosi 33% (zwykle 25 do 40%). Jak widać z tych danych, nie cały tlen jest wykorzystywany przez tkanki. Zwykle około 1000 ml jest dostarczane do tkanek w ciągu jednej minuty. tlen. Biorąc pod uwagę stopień wykorzystania, staje się jasne, że tkanki są odzyskiwane od 250 do 400 ml. tlenu na minutę, reszta tlenu wraca do serca jako część krwi żylnej. Przy ciężkiej pracy mięśni wskaźnik wykorzystania wzrasta do 50-60%.

Jednak ilość tlenu, którą otrzymują tkanki, zależy nie tylko od stopnia wykorzystania. Kiedy zmieniają się warunki środowiska wewnętrznego i tych tkanek, w których zachodzi dyfuzja tlenu, właściwości hemoglobiny mogą ulec zmianie. Zmiana właściwości hemoglobiny jest odzwierciedlona na wykresie i nazywana jest „przesunięciem krzywej”. Zwróć uwagę na ważny punkt na krzywej - punkt półnasycenia hemoglobiny tlenem obserwuje się przy prężności tlenu wynoszącej 27 mm Hg. Art. Przy tym napięciu 50% hemoglobiny występuje w postaci oksyhemoglobiny, 50% w postaci dezoksyhemoglobiny, a zatem 50% związanego tlenu jest wolne (około 100 ml / l). Jeśli stężenie dwutlenku węgla, jonów wodoru i temperatura w tkance wzrośnie, krzywa przesunie się w prawo. W takim przypadku punkt półnasycenia przesunie się do wyższych wartości prężności tlenu - już przy napięciu 40 mm Hg. Sztuka. Uwolnione zostanie 50% tlenu (Rysunek 9B). Intensywnie pracująca hemoglobina tkankowa będzie łatwiej dostarczać tlen. Zmiany właściwości hemoglobiny wynikają z następujących powodów: zakwaszenie środowisko w wyniku wzrostu stężenia dwutlenku węgla działa dwojako: 1) wzrost stężenia jonów wodorowych sprzyja uwalnianiu tlenu przez oksyhemoglobinę, ponieważ jony wodoru łatwiej wiążą się z deoksyhemoglobiną, 2) bezpośrednie wiązanie dwutlenku węgla z białkową częścią cząsteczki hemoglobiny zmniejsza jej powinowactwo do tlenu; wzrost stężenia 2,3-difosfoglicerynianu, który pojawia się w procesie beztlenowej glikolizy, a także jest wbudowywany w białkową część cząsteczki hemoglobiny i zmniejsza jej powinowactwo do tlenu.

Obserwuje się przesunięcie krzywej w lewo, na przykład u płodu, gdy we krwi określa się dużą ilość hemoglobiny płodowej.

Rysunek 9 B. Wpływ zmian parametrów środowiska wewnętrznego

„Naczynia płucne”

Choroba naczyń płucnych: objawy, przyczyny, testy i leczenie

Choroba naczyń płucnych to termin medyczny określający chorobę, która atakuje naczynia krwionośne prowadzące do lub z płuc. Większość postaci chorób naczyń płucnych powoduje duszność.

Co to jest choroba naczyń płucnych?

Definicja choroby płuc jest prosta: każdy stan, który wpływa na naczynia krwionośne między sercem a płucami.

Krew przepływa z serca do płuc iz powrotem do serca. Proces ten stale napełnia krew tlenem i umożliwia wydychanie dwutlenku węgla. Oto jak działa ten proces:

  • Krew o niskiej zawartości tlenu wraca z tkanek ciała żyłami z powrotem do prawej strony serca.
  • Prawe serce pompuje krew o niskiej zawartości tlenu przez tętnice płucne do płuc. Ta krew jest wypełniona tlenem.
  • Bogata w tlen krew powraca z płuc z powrotem do lewej strony serca. Lewe serce pompuje bogatą w tlen krew do organizmu przez aortę i wiele innych tętnic.

Każda część krążenia krwi w układzie sercowo-płucnym może zostać uszkodzona lub zablokowana, co prowadzi do choroby naczyń płucnych.

Przyczyny chorób naczyń płucnych

Przyczyny choroby naczyń płucnych różnią się w zależności od tego, które naczynia w płucach są dotknięte chorobą. Choroby naczyń płucnych dzielą się na kilka kategorii:

Tętnicze nadciśnienie płucne: Podwyższone ciśnienie krwi w tętnicach płucnych (odpływ krwi z serca do płuc). Tętnicze nadciśnienie płucne może być spowodowane chorobą płuc, chorobą autoimmunologiczną lub niewydolnością serca. Gdy nie ma oczywistej przyczyny, nazywane jest idiopatycznym tętniczym nadciśnieniem płucnym..

Nadciśnienie żylne płucne: Podwyższone ciśnienie krwi w żyłach płucnych (przepływ krwi z płuc do serca). Nadciśnienie płucne jest najczęściej spowodowane zastoinową niewydolnością serca. Uszkodzona zastawka mitralna w sercu (zwężenie zastawki mitralnej lub niedomykalność mitralna) może przyczyniać się do żylnego nadciśnienia płucnego.

Zator tętnicy płucnej: skrzep krwi odrywa się z żyły głębokiej (zwykle w nodze), wchodzi do prawego serca i jest pompowany do płuc. W rzadkich przypadkach zator może być raczej dużym pęcherzykiem powietrza lub kulką tłuszczu niż skrzepem krwi.

Przewlekła choroba zakrzepowo-zatorowa: W rzadkich przypadkach skrzep krwi w płucach (zator tętnicy płucnej) nigdy nie jest wchłaniany przez organizm. Zamiast tego dochodzi do reakcji, w wyniku której zachoruje również wiele małych naczyń krwionośnych w płucach. Proces jest powolny i stopniowo wpływa na większość tętniczego układu płucnego..

Objawy choroby naczyń płucnych

Objawy choroby płuc różnią się w zależności od kilku czynników:

  • Nagłość procesu wpływającego na naczynia krwionośne płuc
  • Które naczynia krwionośne płuc są dotknięte chorobą (gdzie występuje choroba naczyń płucnych)
  • Jak poważnie dotknięty jest układ naczyniowy płuc?

Na przykład nagła, duża zatorowość płucna, która blokuje dużą tętnicę płucną, może powodować ciężką duszność i ból w klatce piersiowej. Ale bardzo mała zatorowość płucna (zablokowanie tylko małego naczynia krwionośnego) może nie powodować zauważalnych objawów.

Chociaż objawy choroby naczyń płucnych mogą się znacznie różnić, każda z przyczyn choroby naczyń płucnych ma wiele typowych objawów:

Tętnicze nadciśnienie płucne To najczęściej powoduje powoli postępującą duszność. W miarę pogarszania się stanu mogą wystąpić bóle w klatce piersiowej lub omdlenie (omdlenie) podczas wysiłku.

Zator tętnicy płucnej: skrzep krwi w płucach zwykle pojawia się nagle. Duszność, ból w klatce piersiowej (często nasilający się przy głębokich oddechach) i kołatanie serca są typowymi objawami. Objawy zatorowości płucnej są od subtelnych do ciężkich, w zależności od wielkości skrzepu krwi.

Nadciśnienie żylne płucne: Ta postać choroby naczyń płucnych powoduje również duszność z powodu zastoinowej niewydolności serca, która zwykle występuje. Duszność może się nasilić w pozycji leżącej, jeśli ciśnienie krwi nie jest kontrolowane lub występuje nadmiar płynu (obrzęk).

Testy chorób naczyniowych płuc

Opierając się na objawach, oznakach i historii danej osoby, lekarz może zacząć podejrzewać obecność choroby płuc. Rozpoznanie choroby naczyń płucnych jest zwykle wykonywane za pomocą jednego lub kilku z następujących testów:

Tomografia komputerowa (CT): Skaner CT wykonuje kilka zdjęć rentgenowskich, a komputer tworzy szczegółowe obrazy płuc i klatki piersiowej. Tomografia komputerowa zwykle wykrywa zatorowość płucną. CT może również wykryć problemy dotyczące samych płuc.

Skan wentylacji / perfuzji (skan V / Q): Ten test medycyny nuklearnej mierzy, jak dobrze płuca są wypełnione powietrzem. Obrazy te porównuje się z obrazami tego, jak dobrze krew przepływa przez naczynia krwionośne płuc. Niedopasowane obszary mogą wskazywać na zatorowość płucną (skrzep krwi).

Leczenie chorób naczyń płucnych

Istnieje wiele różnych metod leczenia chorób naczyń płucnych. Chorobę naczyń płucnych leczy się zgodnie z jej przyczyną.

Zator tętnicy płucnej: skrzepy krwi w płucach są leczone lekami rozrzedzającymi krew (antykoagulantami). Leczenie obejmuje następujące leki: betriksaban (BEVYXXA), enoksaparynę (Lovenox), heparynę i warfarynę (Coumadin).

Przewlekła choroba zakrzepowo-zatorowa: Poważne przypadki choroby zakrzepowo-zatorowej można leczyć operacyjnie w celu udrożnienia tętnic płucnych (tromboendarterektomia).

Stosowane są również rozcieńczalniki krwi. Riocyguat (Adempas) to lek zatwierdzony do stosowania po operacji lub dla osób, które nie mogą przejść operacji w celu poprawy zdolności do ćwiczeń.

Nadciśnienie płucne: Kilka leków może obniżyć ciśnienie krwi w tętnicach płucnych:

  • Ambrisentan (Lethayris)
  • bosentan (Tracleer)
  • epoprostenol (flolan)
  • Iloprost (Ventavis)
  • Makitentan (Opsumit)
  • Riosiguat (Adempas)
  • selexipag (Uptravi)
  • Sildenafil (Revatio)
  • tadalafil (adchirka)
  • treprostenil (Orenitram, Remodulin, Tivaso)

Leki te są najlepsze w leczeniu idiopatycznego tętniczego nadciśnienia płucnego..

Nadciśnienie żylne płucne: Ponieważ ta postać choroby naczyń płucnych jest zwykle spowodowana zastoinową niewydolnością serca, te metody leczenia niewydolności serca są zwykle odpowiednie:

  • Diuretyki, takie jak furosemid (Lasix) i spironolakton (aldakton)
  • Inhibitory enzymu konwertującego angiotensynę (ACE), takie jak lizynopryl
  • Beta-blokery, takie jak karwedilol (Coreg) i metoprolol (Lopressor)
  • Leki rozszerzające naczynia krwionośne, które obniżają ciśnienie krwi, takie jak amlodypina (Norvasc), hydralazyna (apresolina) i monoazotan izosorbidu (Imdur)

Dopływ krwi do płuc: przeznaczenie, funkcja, budowa, charakterystyczne cechy naczyń krwionośnych

Ludzkie płuca są narządem odpowiedzialnym za proces oddychania. Ale nie tylko oni są w to zaangażowani. To złudzenie jest wspólne dla wielu..

Oddychanie zapewniają: nozdrza, jama ustna, krtań, tchawica, mięśnie klatki piersiowej i inne.

Zadaniem samych płuc jest dostarczanie w niej krwi, a mianowicie erytrocytów (czerwonych krwinek), w tlen, zapewniając jego przejście z wdychanego powietrza do komórek.

Krótka anatomia płuc

Płuca znajdują się w klatce piersiowej i wypełniają jej większość. Płuca są złożoną strukturą składającą się ze splotu krwi, dróg oddechowych, limfatycznych i nerwowych. Pomiędzy płucami a innymi narządami (żołądek, śledziona, wątroba itp.) Znajduje się przepona, która je oddziela.

Należy zauważyć, że prawe i lewe płuco różnią się anatomicznie. Główną różnicą jest liczba akcji. Jeśli prawy ma trzy z nich (dolny, górny i środkowy), to lewy ma tylko dwa (dolny i górny). Ponadto lewe płuco jest dłuższe niż prawe.

W płucach znajdują się oskrzela. Są podzielone na segmenty, które są wyraźnie oddzielone od siebie. W płucach znajduje się 18 takich segmentów: 10 po prawej i 8 po lewej. W przyszłości oskrzela rozgałęziają się w płaty. Jest ich około 1600 - 800 na każde płuco.

Płaty oskrzelowe są podzielone na kanały pęcherzykowe (od 1 do 4 sztuk), na końcu których znajdują się woreczki pęcherzykowe, z których otwierają się pęcherzyki. Wszystko to razem nazywane jest zbiorczą nazwą dróg oddechowych, które składają się z drzewa oskrzelowego i drzewa pęcherzykowego.

Cechy dopływu krwi do układu płuc zostaną omówione poniżej..

Tętnice, żyły, naczynia i naczynia włosowate płuc

Średnica tętnicy płucnej i odchodzących od niej gałęzi (tętniczek) przekracza 1 mm.

Mają elastyczną strukturę, dzięki czemu pulsowanie krwi podczas skurczów serca jest złagodzone, gdy krew jest wyrzucana przez prawą komorę do pnia płucnego..

Tętniczki i naczynia włosowate są ściśle powiązane z pęcherzykami płucnymi, tworząc w ten sposób miąższ płucny. Liczba takich splotów determinuje poziom dopływu krwi do płuc podczas wentylacji..

Kapilary o dużym kole mają średnicę 7-8 mikrometrów. Jednocześnie w płucach występują 2 rodzaje naczyń włosowatych.

Szerokie, o średnicy od 20 do 40 mikrometrów, a wąskie - o średnicy od 6 do 12 mikrometrów. Powierzchnia naczyń włosowatych w płucach człowieka wynosi 35-40 metrów kwadratowych.

Samo przejście tlenu do krwi zachodzi przez cienkie ściany (lub błony) pęcherzyków płucnych i naczyń włosowatych, które działają jako pojedyncza jednostka funkcjonalna.

Główną funkcją naczyń krążenia płucnego jest wymiana gazowa w płucach. Natomiast naczynia oskrzelowe same dostarczają odżywienie tkankom płuc.

Sieć żylnych naczyń oskrzelowych przenika zarówno przez układ wielkiego koła (prawy przedsionek i żyła azygosa), jak i przez układ mniejszego koła (lewy przedsionek i żyły płucne).

Dlatego przez układ wielkiego koła 70% krwi przechodzącej przez tętnice oskrzelowe nie dociera do prawej komory serca i wchodzi do żyły płucnej przez zespolenia włośniczkowe i żylne.

Opisana właściwość jest odpowiedzialna za powstawanie tzw. Fizjologicznego braku tlenu we krwi wielkiego koła. Mieszanie krwi żylnej oskrzelowej z krwią tętniczą z żył płucnych zmniejsza ilość tlenu w porównaniu z tym, co znajdowało się w naczyniach włosowatych płuc.

Chociaż ta cecha prawie nie ma wpływu na codzienne życie człowieka, może odgrywać rolę w różnych chorobach (zator, zwężenie zastawki mitralnej), prowadząc do poważnej niewydolności oddechowej.

Za naruszenie dopływu krwi do płata płuc, niedotlenienie, sinicę skóry, omdlenia, szybki oddech itp..

Objętość krwi w płucach

Jak stwierdzono powyżej, główną funkcją płuc jest przenoszenie tlenu z powietrza do krwi. Wentylacja płucna i przepływ krwi to 2 parametry, które określają nasycenie (natlenienie) krwi w płucach. Liczy się również stosunek wentylacji do przepływu krwi..

Ilość krwi, która przepływa przez płuca na minutę jest w przybliżeniu taka sama, jak IOC (minutowy obieg krwi) w układzie dużego koła. W spoczynku ilość tego krążenia wynosi 5-6 litrów.

Naczynia płucne charakteryzują się dużą rozciągliwością, ponieważ ich ściany są cieńsze niż w podobnych naczyniach, na przykład w mięśniach. W ten sposób działają jako rodzaj magazynu krwi, zwiększając średnicę pod obciążeniem i przenosząc duże objętości krwi.

Ciśnienie krwi

Jedną z cech dopływu krwi do płuc jest utrzymywanie niskiego ciśnienia w małym kółku..

Ciśnienie w tętnicy płucnej wynosi średnio od 15 do 25 milimetrów słupa rtęci, w żyłach płucnych - od 5 do 8 mm Hg. św.

Innymi słowy, ruch krwi w małym kółku zależy od różnicy ciśnień i waha się od 9 do 15 mm Hg. Sztuka. A to znacznie mniejsze ciśnienie w krążeniu ogólnoustrojowym..

Należy zauważyć, że podczas wysiłku fizycznego, prowadzącego do znacznego zwiększenia przepływu krwi w małym kole, nie ma wzrostu ciśnienia ze względu na elastyczność naczyń. Ta fizjologiczna cecha zapobiega obrzękowi płuc..

Nierówny dopływ krwi do płuc

Niskie ciśnienie w małym kółku powoduje nierównomierne wysycenie krwi w płucach od góry do podstawy. W stanie pionowym osoby istnieje różnica między dopływem krwi do górnych i dolnych płatów, na korzyść zmniejszenia.

Dzieje się tak, ponieważ ruch krwi z poziomu serca do górnych płatów płuc jest utrudniony przez siły hydrostatyczne, zależne od wysokości kolumny krwi na poziomach między sercem a koniuszkiem płuc. W tym samym czasie siły hydrostatyczne przyczyniają się do przepływu krwi w dół.

Ta niejednorodność przepływu krwi dzieli płuca na trzy warunkowe części (górny, środkowy i dolny płat), które nazywane są strefami Westy (odpowiednio pierwszą, drugą i trzecią).

Regulacja nerwowa

Dopływ krwi i unerwienie płuc są połączone i działają jako jeden system. Zaopatrzenie naczyń w nerwy następuje z dwóch stron: doprowadzającej i odprowadzającej. Lub nazywany również błędnym i współczującym.

Aferentna strona unerwienia jest spowodowana nerwami błędnymi. Oznacza to, że włókna nerwowe związane z wrażliwymi komórkami zwoju guzkowego.

Odprowadzanie jest zapewniane przez węzły nerwów szyjnych i górnych klatki piersiowej.

Dopływ krwi do płuc i anatomia tego procesu są złożone i składają się z wielu narządów, w tym układu nerwowego. Ma największy wpływ na krążenie ogólnoustrojowe. Tak więc wzbudzenie nerwów przez stymulację elektrycznością w małym kole prowadzi do wzrostu ciśnienia tylko o 10-15%. Innymi słowy, nie ma to znaczenia.

Duże naczynia płucne (zwłaszcza tętnica płucna) są niezwykle wrażliwe. Wzrost ciśnienia w naczyniach płucnych prowadzi do spowolnienia akcji serca, obniżenia ciśnienia krwi, wypełnienia śledziony krwią, rozluźnienia mięśni gładkich.

Regulacja humoralna

Katecholamina i acetylocholina w regulacji dużego koła są ważniejsze od małego. Wprowadzenie takich samych dawek katecholaminy do naczyń różnych narządów wskazuje, że w małym kółku powoduje mniejsze zwężenie światła naczyń krwionośnych (skurcz naczyń). Wzrost ilości acetylocholiny we krwi prowadzi do umiarkowanego wzrostu objętości naczyń płucnych.

Humoralną regulację ukrwienia płuc i naczyń płucnych przeprowadza się za pomocą leków zawierających substancje takie jak: serotonina, histamina, angiotensyna-II, prostaglandyna-F. Ich wprowadzenie do krwi prowadzi do zwężenia naczyń płucnych w krążeniu płucnym i wzrostu ciśnienia w tętnicy płucnej..

Płuca

Płuca to sparowane narządy zlokalizowane w jamie klatki piersiowej. Składają się z płatów: prawe płuco zawiera trzy płaty, lewe - dwa. Tkanka płucna składa się z pęcherzyków - pęcherzyków płucnych, w których zachodzi ważny proces - wymiana gazowa między krwią a powietrzem atmosferycznym.

Płuco pokryte jest błoną - opłucną, która przechodzi z powierzchni płuc do wewnętrznych ścian klatki piersiowej. Między dwoma płatami opłucnej powstaje jama opłucnowa, której ciśnienie jest ujemne, co ma fundamentalne znaczenie dla czynności oddychania.

Wymiana gazowa w płucach i tkankach

Powietrze przemieszcza się drogami oddechowymi i ostatecznie dociera do najmniejszej struktury płuca - pęcherzyka płucnego lub pęcherzyków płucnych. Ściana pęcherzyków jest opleciona gęstą siecią naczyń włosowatych - naczyń o cienkiej ściance, przez którą dyfundują gazy: dwutlenek węgla wydobywa się z krwi do pęcherzyka zębodołowego, a tlen dostaje się do krwi z zębodołu.

Tlen rozpuszczony we krwi dociera przez naczynia krwionośne do narządów wewnętrznych i tkanek organizmu. Zauważam, że poruszając się we krwi, gazy tworzą związki z hemoglobiną erytrocytów:

  • Tlen (O2) - oksyhemoglobina
  • Dwutlenek węgla (CO2) - karbhemoglobina
  • Tlenek węgla (CO) - karboksyhemoglobina

Połączenie hemoglobiny z tlenkiem węgla jest znacznie bardziej stabilne niż inne: tlenek węgla łatwo wygrywa w konkurencji z tlenem i zajmuje jego miejsce. To wyjaśnia poważne konsekwencje zatrucia tlenkiem węgla, który szybko gromadzi się podczas pożaru w zamkniętym pomieszczeniu..

Gdy krew uwalnia dwutlenek węgla i pobiera tlen, zamienia się z krwi żylnej (ubogiej w tlen) w krew tętniczą. Odwrotny proces zachodzi w tkankach: komórki potrzebują tlenu, który jest niezbędny do oddychania tkanek, a dwutlenek węgla, produkt uboczny metabolizmu, wymaga usunięcia z komórki do krwi.

Często pytam studentów - „Co napędza gaz, co sprawia, że ​​np. Tlen najpierw przemieszcza się z pęcherzyków płucnych do krwi, a w tkankach - z krwi do komórek?” Pamiętaj, że tą siłą napędową jest różnica ciśnień cząstkowych gazów.

Ciśnienie cząstkowe gazu to ta część całkowitej objętości gazu, która przypada na dany gaz. Nie polecam zapamiętywania powyższej tabeli, ale jest ona bardzo dobra do zrozumienia..

Zauważ, że ciśnienie parcjalne tlenu w zębodole wynosi 100-110, a we krwi żylnej naczyń włosowatych otaczającej ścianę pęcherzyków ciśnienie tlenu wynosi 40. Tak więc tlen pędzi z obszaru wyższego ciśnienia do obszaru niższego ciśnienia - z pęcherzyków do krwi.

Bieżący ruch gazów można łatwo zarejestrować, mierząc stężenie gazów w powietrzu wdychanym i wydychanym przez osobę. Prawdopodobnie nie będziesz potrzebować wielu z tych danych, ale zachęcam do zapamiętania, że ​​21% tlenu i 0,03% dwutlenku węgla w otaczającym powietrzu to ważne informacje..

Duże znaczenie w transporcie gazów ma płyn pokrywający ściany pęcherzyków płucnych - środek powierzchniowo czynny. Początkowo tlen rozpuszcza się w środku powierzchniowo czynnym, a dopiero potem dyfunduje przez ścianę naczyń włosowatych, wchodząc do krwi. Środek powierzchniowo czynny zapobiega również sklejaniu się (odpadaniu) ścian pęcherzyków płucnych podczas wydechu..

Pojemność życiowa płuc

Jednym z fizjologicznie ważnych wskaźników jest żywotna pojemność płuc (VC). VC - maksymalna ilość powietrza, jaką osoba może wydychać po najgłębszym oddechu.

Wskaźnik ten jest bardzo zmienny, średni VC osoby dorosłej wynosi około 3500 cm3. Sportowcy mają więcej VC o 1000-1500 cm3, a pływacy mogą osiągnąć 6500 cm3. Im więcej VC, tym więcej powietrza dostaje się do płuc, a tlenu - do układu krążenia, co jest bardzo ważne dla komórek tkankowych podczas sporotycznych ćwiczeń.

VC można łatwo zmierzyć za pomocą specjalnego urządzenia - spirometru (od Lat. Spirare - do oddychania).

Mechanizm oddechowy płuc

Pomiędzy zewnętrzną powierzchnią płuc a ścianami klatki piersiowej znajduje się jama opłucnowa, która odgrywa istotną rolę w procesie wdechu i wydechu, a także zmniejsza tarcie płuc podczas oddychania.

Ciśnienie w jamie opłucnej jest zawsze o 5-7 mm niższe. rt. Sztuka. ciśnienie atmosferyczne, dzięki czemu płuca są stale w stanie wyprostowanym, przymocowane przez opłucną do ścian jamy klatki piersiowej.

Wyobraź sobie: płuco jest podciągane do opłucnej, która jest przyczepiona do klatki piersiowej. A klatka piersiowa stale wykonuje ruchy oddechowe, rozszerzając się i zwężając, dzięki czemu płuca podążają za ruchami oddechowymi klatki piersiowej.

Pozostaje dowiedzieć się, jak zachodzą te ruchy oddechowe? Powodem tego jest skurcz i rozluźnienie mięśni międzyżebrowych, w wyniku czego klatka piersiowa odpowiednio unosi się i opada. Teraz omówimy szczegółowo mechanizm wdechu i wydechu..

Podczas wdechu mięśnie międzyżebrowe kurczą się, żebra unoszą się, a mostek przesuwa się do przodu - klatka piersiowa rozszerza się w kierunku przednio-tylnym i czołowym (na boki). Przepona jest mięśniem oddechowym, podczas wdechu kurczy się i opada: klatka piersiowa rozszerza się w kierunku pionowym.

Podczas wydechu wszystko dzieje się odwrotnie: mięśnie międzyżebrowe rozluźniają się, żebra opadają, a mostek cofa się - klatka piersiowa zwęża się w kierunku przednio-tylnym i czołowym (na boki). Podczas wydechu przepona rozluźnia się i unosi: klatka piersiowa zwęża się w kierunku pionowym. Poprzez ten ruch odbywa się wdech i wydech..

Czy możemy przejąć kontrolę nad naszym oddechem? Łatwo. Ale nie zawsze kontrolujemy to nawet w dzień, nie mówiąc już o nocy. Proces oddychania kontrolowany jest przez ośrodek oddechowy znajdujący się w rdzeniu przedłużonym. Ośrodek ten jest automatyczny - okresowo same impulsy trafiają do mięśni oddechowych, np. Podczas snu.

Skład krwi ma duży wpływ na tempo oddychania. Liczne eksperymenty wykazały, że wzrost stężenia CO2 stymuluje ośrodek oddechowy. Może to wyjaśniać wzrost tempa oddychania podczas aktywności fizycznej, na przykład biegania, kiedy CO2 jest aktywnie wytwarzany w komórkach mięśni nóg i dostaje się do krwiobiegu, oddech staje się częstszy odruchowo.

Odruchową regulację oddychania najwyraźniej świadczy doświadczenie z krążeniem krzyżowym, w którym połączone są układy krążenia dwóch psów. Po zaciśnięciu tchawicy pierwszy pies przestaje oddychać, a dwutlenek węgla przestaje być usuwany z krwi - jego stężenie we krwi wzrasta, co prowadzi do duszności (przyspieszonego oddechu) u drugiego.

Odma płucna

Zwykle ciśnienie w jamie opłucnej jest ujemne, zapewnia rozciąganie płuc. Jednak w przypadku urazów klatki piersiowej integralność jamy opłucnej może zostać naruszona: w tym przypadku ciśnienie w jamie staje się równe ciśnieniu atmosferycznemu.

Naruszenie integralności jamy opłucnej nazywa się odma opłucnowa (od starożytnej greki πνεῦμα - oddech, powietrze i θώραξ - klatka piersiowa). Kiedy pojawia się odma opłucnowa, płuca zapadają się i przestają uczestniczyć w oddychaniu..

Choroba górska i dekompresyjna

Alpiniści i wędrowcy (zwłaszcza początkujący) często doświadczają choroby wysokościowej. Stan ten wynika z tego, że podczas wspinaczki na wysokość ciśnienie parcjalne tlenu spada, a jego stężenie we krwi nie odpowiada potrzebom organizmu - niższe niż powinno.

Początkowo choroba wysokościowa objawia się euforią (bezprzyczynową radością) i przyspieszonym tętnem. Jeśli podbój górskich szczytów trwa, to do tych objawów stopniowo dołączają apatia (stan obojętności), osłabienie mięśni, skurcze i ból głowy..

Co robić, pytasz? Konieczne jest natychmiastowe przerwanie dalszego wynurzania, a jeśli objawy nasilą się, zacznij schodzić. Chorobom górskim najlepiej zapobiegać stosując się do zasady - nie zwiększaj wysokości noclegu o więcej niż 300-600 metrów.

Choroba kesonowa występuje u nurków i jest związana ze wzrostem ciśnienia parcjalnego gazu - azotu, które występuje po zanurzeniu pod wodą. Istnieje wzór: im głębiej zanurza się nurek, tym więcej azotu rozpuszcza się we krwi. Jakie jest niebezpieczeństwo rozpuszczenia azotu we krwi?

Wraz z gwałtownym gwałtownym wzrostem rozpuszczalność azotu we krwi spada, a krew dosłownie wrze. Wyobraź sobie, że w naczyniach pojawiają się prawdziwe bąbelki gazu! Mogą zatkać naczynia płuc, serca i innych narządów wewnętrznych, w wyniku czego krążenie krwi ustanie, a konsekwencje mogą być najbardziej smutne, aż do śmierci włącznie..

Jak zapobiegać chorobie dekompresyjnej? W mieszaninie oddechowej zamiast azotu można zastosować gaz hel, co nie prowadzi do takich konsekwencji. Konieczne jest również przestrzeganie zasady stopniowego wynurzania z przystankami, aby uniknąć ostrego wynurzania.

Płuca

Na ogół płuca wyglądają jak gąbczaste, porowate, stożkowate formacje, które znajdują się na obu połówkach klatki piersiowej..

Najmniejszym elementem strukturalnym płuca jest zrazik (ryc.4).

składa się z końcowego oskrzelika prowadzącego do płucnego worka oskrzelowo-pęcherzykowego. Ściany oskrzelików płucnych worka zębodołowego tworzą zagłębienia pęcherzykowe. Ta struktura płuc zwiększa ich powierzchnię oddechową, która jest 50-100 razy większa niż powierzchnia ciała..

Względna wielkość powierzchni, przez którą zachodzi wymiana gazowa w płucach, jest większa u zwierząt o dużej aktywności i ruchliwości Ściany pęcherzyków składają się z jednej warstwy komórek nabłonka i są otoczone przez naczynia włosowate płucne. Wewnętrzna powierzchnia zębodołu pokryta jest surfaktantem.

Uważa się, że środek powierzchniowo czynny jest produktem wydzielniczym komórek ziarnistych. Oddzielny zębodołek, w bliskim kontakcie z sąsiednimi strukturami, ma kształt nieregularnego wielościanu i przybliżonej wielkości do 250 mikronów.

Ogólnie przyjmuje się, że całkowita powierzchnia pęcherzyków płucnych, przez które zachodzi wymiana gazowa, zależy wykładniczo od masy ciała. Z wiekiem następuje zmniejszenie powierzchni pęcherzyków płucnych.

Opłucna

Każde płuco otoczone jest workiem opłucnym (ryc. 5). Opłucna zewnętrzna (ciemieniowa) przylega

do wewnętrznej powierzchni ściany klatki piersiowej i przepony, wewnętrzna (trzewna) pokrywa płuco. Szczelina między prześcieradłami nazywana jest jamą opłucnową. Kiedy klatka piersiowa się porusza, liść wewnętrzny zwykle łatwo przesuwa się po zewnętrznej.

Ciśnienie w jamie opłucnej jest zawsze niższe od atmosferycznego (ujemne). W warunkach spoczynku ciśnienie wewnątrzopłucnowe u ludzi jest średnio o 4,5 tora niższe niż atmosferyczne (-4,5 tora).

Przestrzeń międzypłucnowa między płucami nazywana jest śródpiersiem; zawiera tchawicę, grasicę (grasicę) i serce z dużymi naczyniami, węzłami chłonnymi i przełykiem.

Naczynia krwionośne płuc

Tętnica płucna przenosi krew z prawej komory serca, dzieli się na prawą i lewą gałąź skierowaną do płuc, które rozgałęziają się, podążając za oskrzelami, zaopatrują duże struktury płucne i tworzą naczynia włosowate, oplatając ściany pęcherzyków płucnych (ryc. 4).

Powietrze w zastawce jest oddzielone od krwi w naczyniu włosowatym 1) przez ścianę pęcherzyków, 2) przez ścianę naczynia włosowatego, aw niektórych przypadkach 3) przez warstwę pośrednią między nimi. Z naczyń włosowatych krew wpływa do małych żył, które ostatecznie łączą się i tworzą żyły płucne, dostarczając krew do lewego przedsionka..

Tętnice oskrzelowe dużego koła również doprowadzają krew do płuc, a mianowicie dostarczają oskrzela do oskrzeli, węzłów chłonnych, ścian naczyń krwionośnych i opłucnej.

Większość tej krwi przepływa do żył oskrzelowych, a stamtąd do niesparowanych (po prawej) i częściowo niesparowanych (po lewej).

Bardzo mała ilość krwi tętniczej oskrzelowej dostaje się do żył płucnych.

Mięśnie oddechowe to te mięśnie, których skurcze zmieniają objętość klatki piersiowej.

Mięśnie, które prowadzą głowę, szyję, ramiona i niektóre z górnych kręgów piersiowych i dolnych kręgów szyjnych, a także zewnętrzne mięśnie międzyżebrowe łączące żebro z żebrem, podnoszą żebra i zwiększają objętość klatki piersiowej.

Płytka przeponowo-mięśniowo-ścięgnista, przymocowana do kręgów, żeber i mostka, oddziela jamę klatki piersiowej od jamy brzusznej. To jest główny mięsień biorący udział w normalnej inhalacji. Wraz ze zwiększoną inhalacją, dodatkowe grupy mięśni są zmniejszone.

Przy wzmożonym wydechu mięśnie przyczepione między żebrami (wewnętrzne mięśnie międzyżebrowe) wydychane są do żeber dolnego odcinka piersiowego i górnego odcinka lędźwiowego oraz mięśni jamy brzusznej; obniżają żebra i dociskają narządy jamy brzusznej do rozluźnionej przepony, zmniejszając w ten sposób pojemność klatki piersiowej.

Dopóki ciśnienie śródopłucnowe pozostaje poniżej atmosferycznego, wielkość płuc jest dokładnie zgodna z wielkością klatki piersiowej. Płuca poruszają się w wyniku skurczu mięśni oddechowych w połączeniu z ruchem części ściany klatki piersiowej i przepony.

Rozluźnienie wszystkich mięśni związanych z oddychaniem daje klatce piersiowej pasywną pozycję wydechową. Odpowiednia aktywność mięśni może przełożyć tę pozycję na wdech i zintensyfikować wydech.

Wdychanie jest spowodowane rozszerzaniem się jamy klatki piersiowej i jest zawsze procesem aktywnym.

Ze względu na połączenie z kręgami, żebra poruszają się w górę i na zewnątrz, zwiększając odległość od kręgosłupa do mostka, a także boczne wymiary jamy klatki piersiowej (typ oddychania żebrowego lub piersiowego). (Rysunek 5.1) Obkurczanie membrany zmienia jej kształt z wypukłego na bardziej

(Schematyczne przedstawienie klatki piersiowej, jakie ruchy są wykonywane podczas oddychania.)

(Zmiana położenia przedniej ściany ciała podczas oddychania)

płaskie, co zwiększa rozmiar klatki piersiowej w kierunku wzdłużnym (oddychanie przeponowe lub brzuszne). Oddychanie przeponowe zwykle odgrywa główną rolę w inhalacji, ponieważ ludzie są dwunożni, przy każdym ruchu żeber i mostka zmienia się środek ciężkości ciała i konieczne staje się dostosowanie do tego różnych mięśni..

Przy spokojnym oddechu osoba ma zwykle wystarczająco elastyczne właściwości i ciężar przemieszczonych tkanek, aby przywrócić je do pozycji sprzed inhalacji.

Tak więc wydech w spoczynku zachodzi biernie z powodu stopniowego spadku aktywności mięśni, które stwarzają warunki do wdechu.

Aktywny wydech może wynikać ze skurczu wewnętrznych mięśni międzyżebrowych oprócz innych grup mięśni, które obniżają żebra, zmniejszają poprzeczne wymiary jamy klatki piersiowej i odległość między mostkiem a kręgosłupem. Aktywny wydech może również nastąpić w wyniku skurczu mięśni brzucha, który uciska wnętrzności na rozluźnioną przeponę i zmniejsza podłużny rozmiar klatki piersiowej..

Rozszerzanie się płuc zmniejsza (chwilowo) całkowite ciśnienie śródpłucne (pęcherzykowe), które jest równe ciśnieniu atmosferycznemu, gdy powietrze nie porusza się, gardło jest otwarte.

Jest poniżej atmosferycznego do momentu, gdy płuca są pełne przy wdechu i powyżej atmosfery przy wydechu..

Ciśnienie śródopłucnowe zmienia się również podczas ruchu oddechowego; ale zawsze jest niższa od atmosferycznej (tj. zawsze ujemna).

U ludzi płuca zajmują około 6% objętości ciała, niezależnie od jego wagi. Objętość płuc nie wszędzie zmienia się w ten sam sposób.

Istnieją trzy główne przyczyny takiego stanu rzeczy, po pierwsze, jama klatki piersiowej powiększa się nierównomiernie we wszystkich kierunkach, a po drugie nie wszystkie części płuc są jednakowo rozciągliwe..

Po trzecie, zakłada się istnienie efektu grawitacyjnego, który przyczynia się do przemieszczenia płuc w dół.

Objętość powietrza wdychanego podczas normalnego (niewzmocnionego) oddechu, wydychanego podczas normalnego (niewzmocnionego) wydechu, nazywana jest powietrzem do oddychania. Objętość maksymalnego wydechu po poprzednim maksymalnym wdechu nazywana jest pojemnością życiową.

Nie jest równa całkowitej objętości powietrza w płucach (całkowitej objętości płuc), ponieważ płuca nie zapadają się całkowicie. Ilość powietrza, która pozostaje w opuchniętym płucu, nazywana jest powietrzem resztkowym..

Istnieje dodatkowa objętość, którą można wdychać przy maksymalnym wysiłku po wykonaniu inhalacji. I powietrze wydychane maksymalnie-

Figa. 6 Rozkład objętości i pojemności płuc u dorosłych.

minimalny wysiłek po normalnym wydechu, jest to objętość rezerwy wydechowej. Funkcjonalna pojemność resztkowa składa się z objętości rezerwy wydechowej i objętości resztkowej..

Jest to powietrze w płucach, w którym rozrzedza się normalne powietrze do oddychania (ryc. 6).

W rezultacie skład gazu w płucach po wykonaniu jednego oddechu zwykle nie zmienia się gwałtownie..

Objętość minutowa V to powietrze wdychane w ciągu jednej minuty. Można to obliczyć, mnożąc średnią objętość oddechową (Vt) przez liczbę oddechów na minutę (f) lub V = fVt. Część Vt, na przykład, powietrze w tchawicy i oskrzelach końcowych oskrzelików

aw niektórych pęcherzykach płucnych nie uczestniczy w wymianie gazowej, gdyż nie wchodzi w kontakt z czynną szopką płucną - jest to tzw. „martwa” przestrzeń (Vd). Część Vt, która bierze udział w wymianie gazowej z krwią płucną, nazywana jest objętością pęcherzykową (VA).

Z fizjologicznego punktu widzenia wentylacja pęcherzykowa (VA) jest najważniejszą częścią oddychania zewnętrznego VA = f (Vt-Vd), ponieważ to objętość powietrza wdychanego na minutę wymienia gazy z krwią naczyń włosowatych płuc.

Gaz to stan skupienia materii, w którym jest równomiernie rozłożony na ograniczonej objętości, aw fazie gazowej wzajemne oddziaływanie cząsteczek jest nieistotne..

Kiedy zderzają się ze ścianami zamkniętej przestrzeni, ich ruch wytwarza pewną siłę; ta siła przyłożona do jednostki pola nazywana jest ciśnieniem gazu i jest wyrażana w milimetrowej kolumnie rtęci lub torach; ciśnienie gazu jest proporcjonalne do liczby cząsteczek i ich średniej prędkości.

W temperaturze pokojowej ciśnienie dowolnego typu cząsteczki, na przykład O2 lub N2, jest niezależne od obecności innych cząsteczek gazu. Całkowite zmierzone ciśnienie gazu jest równe sumie ciśnień poszczególnych typów cząsteczek (tzw. Ciśnień cząstkowych) lub РB = РN2 + Ро2 + Рн2o + РB, gdzie РB - ciśnienie barometryczne.

Ułamek (F) danego gazu (x) w suchej mieszaninie gazów można obliczyć za pomocą następującego równania:

Odwrotnie, ciśnienie cząstkowe gazu zwrotnego (x) można obliczyć z jego ułamka: Px-Fx (PB-Pn2o). Suche powietrze atmosferyczne zawiera 2O, 94% O2 * Po2 = 20,94 / 100 * 760 tor (na poziomie morza) = 159,1 tor.

Wymiana gazowa płuc między pęcherzykami płucnymi a krwią zachodzi na drodze dyfuzji. Dyfuzja powstaje w wyniku ciągłego ruchu cząsteczek gazu k zapewnia przenoszenie cząsteczek z rejonu o wyższym stężeniu do rejonu o niższym stężeniu.

Na wielkość dyfuzji gazów między pęcherzykami płucnymi a krwią wpływają pewne czynniki czysto fizyczne. 1. Gęstość gazów Tutaj obowiązuje prawo Grahama.

Stwierdza, że ​​w fazie gazowej, gdy wszystkie inne rzeczy są równe, względna szybkość dyfuzji dwóch gazów jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka kwadratowego z ich gęstości. 2. Rozpuszczalność gazów w ośrodku ciekłym.

Tutaj obowiązuje prawo Henry'ego: zgodnie z tym prawem masa gazu rozpuszczonego w danej objętości cieczy w stałej temperaturze jest proporcjonalna do rozpuszczalności gazu w tej cieczy i ciśnienia cząstkowego gazu w równowadze z cieczą.3. Temperatura.

Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta średnia prędkość ruchu cząsteczek (wzrasta ciśnienie), a rozpuszczalność gazu w cieczy w danej temperaturze maleje. 4. Gradient ciśnienia. Prawo stosujemy do gazów w układzie oddechowym.

Opierając się na rozpuszczalności i rozmiarze cząsteczek, współczynnik dyfuzji CO2 jest około 2,7 razy wyższy; niż dla O2.

Ponieważ ta wartość jest stała, a temperatura w płucach zwykle pozostaje stała, tylko ciśnienie cząstkowe tych gazów determinuje kierunek wymiany gazowej między płucami a pęcherzykami płucnymi..

Rozważając fizjologiczne aspekty wymiany gazowej w płucach, należy wziąć pod uwagę 1) krążenie płucne w pęcherzykach płucnych, 2) powierzchnię dostępną do dyfuzji, 3) charakterystykę tkanek pęcherzyków i naczyń włosowatych oraz 4) odległość, z której zachodzi dyfuzja..

Możliwe jest określenie pojemności dyfuzyjnej płuc, określanej jako współczynnik przenoszenia (TLx lub DLx u niektórych badaczy), mierząc ilość gazu (x) przenoszonego co minutę na każdy tor różnicy ciśnień parcjalnych w pęcherzykach płucnych (Pax) i kapilarach (Pcap), lub: Tx = Vx / PAx-Pcap; TLx zmienia się w zależności od badanego gazu i jego lokalizacji w płucach. TLx tlenu w całym świetle osoby w stanie spoczynku wynosi od 19 do 31 ml / min na 1 tor. Przy lekkiej pracy fizycznej wzrasta do 43 ml / min..

Stosunek wentylacji do perfuzji.

Skuteczność oddychania płucnego jest różna w różnych częściach płuc. Ta zmienność jest w dużej mierze spowodowana przedstawieniem stosunku wentylacji do perfuzji (VA / Q). Współczynnik ten jest określany przez liczbę wentylowanych pęcherzyków płucnych, które mają kontakt z dobrze ukrwionymi naczynkami włosowatymi..

Przy spokojnym oddechu człowieka górne odcinki płuc są wyprostowane bardziej niż dolne, ale w pozycji pionowej dolne odcinki są lepiej ukrwione niż górne. Wraz ze wzrostem objętości oddechowej dolne części płuc są wykorzystywane coraz częściej i lepiej perfundowane..

Stosunek V / Q w dolnej części płuca dąży do jedności.