Взрослый человек каждую минуту совершает от четырнадцати до двадцати вздохов, а дети, в зависимости от возраста, в состоянии делать до шестидесяти дыхательных движений за тот же отрезок времени. который помогает организму выжить. Его осуществление проходит за границами нашего контроля и понимания. Внешнее и внутреннее дыхание между собой имеют так называемое сообщение. Оно работает по принципу обратной связи. Если клеткам не хватает кислорода, то организм учащает дыхание, и наоборот.
И дыхание, и дыхание необходимы для всех живых организмов. Как правило, дыхание и дыхание часто считаются одинаковыми. Однако между этими двумя словами существует большая разница. Дыхание - это постоянный процесс, когда вы постоянно вдыхаете и выходите из дома. Это процесс поглощения кислорода и выброса углекислого газа.
Дыхание - это процесс, когда организм разрушает кислород, так что клетки в нем могут его использовать. Он является частью метаболического процесса, также известного как катаболический процесс клеточной активности, когда высвобождается молекула энергии, когда образуются углекислый газ и вода.
Определение
Дыхание - это сложнорефлекторный непрерывный акт. Он обеспечивает постоянство газового состава крови. Состоит из трех этапов или звеньев: внешнее дыхание, транспорт газов и тканевое насыщение. Сбой может произойти на любом из этапов. Он способен привести к гипоксии и даже смерти. Внешнее дыхание - это первый этап, на котором происходит газообмен между человеком и окружающей средой. Сначала атмосферный воздух попадает в альвеолы. А на следующем этапе диффундирует в кровь для транспортировки к тканям.
Патологические типы дыхания
Дыхание - это физический процесс, а дыхание - химический процесс. Дыхание - это процесс приема кислорода в легкие, в то время как дыхание поглощает кислород из легких в кровоток или в клетки. Дыхание - это обмен газов между клетками и внешней средой, тогда как дыхание - это процесс, который происходит в клетках. Дыхание включает в себя два этапа - вентиляцию и газообмен. Вентиляция - это движение воздуха в и из легких, а газообмен - поглощение кислорода из легких и выделение углекислого газа.
С точки зрения действия, дыхание является добровольным действием, а дыхание является непроизвольным действием. Дыхание можно контролировать, тогда как дыхание невозможно контролировать. Например, можно принимать глубокие, мелкие или быстрые и медленные вдохи. Поскольку дыхание происходит в клетках и тканях, его нельзя контролировать, как дыхание.
Механизм попадания кислорода в кровь основан на разнице парциального давления газов. Обмен происходит по градиенту концентрации. То есть кровь с высоким содержанием углекислого газа легко принимает достаточное количество кислорода, и наоборот. Одновременно суть тканевого дыхания следующая: кислород из крови попадет в цитоплазму клетки, а затем проходит через цепочку химических реакций, называемую В конечном итоге, в периферическое русло поступает углекислый газ и другие продукты обмена.
Хотя дыхание и дыхание - это два разных процесса, эти два слова используются взаимозаменяемо многими людьми. Когда человеку дают кислород искусственно, это означает «искусственное дыхание», а не «искусственное дыхание». Дыхание иногда называют «внешним дыханием», а дыхание называется внутренним или клеточным дыханием.
Дыхание: всасывание воздуха в легкие; может быть сознательно контролироваться. Дыхание: часть метаболического процесса; клеточная активность; конечные продукты - это молекулы энергии, углекислый газ и вода; не может быть сознательно контролироваться. Книги, связанные с дыханием и дыханием.
Состав воздуха
Внешнее дыхание имеет сильную зависимость от состава атмосферного воздуха. Чем меньше содержится в нем кислорода, тем реже становятся вдохи. В норме состав воздуха примерно такой:
- азот - 79,03 %;
- кислород - 20 %;
- углекислый газ - 0,03 %;
- все остальные газы - 0,04 %.
На выдохе, соотношение частей несколько меняется. Углекислый газ повышается до 4 %, и настолько же уменьшается кислород.
Взрослые дышат со скоростью от 12 до 20 раз в минуту. Дети в возрасте от одного до пяти лет дышат быстрее, от 24 до 30 раз в минуту. Теперь, дыхание и выключение - это одно. То, что организм делает с воздухом, в котором он принимает, - это другое. Эти взаимосвязанные, но очень разные процессы называются наружным и внутренним дыханием, соответственно. Чем они отличаются друг от друга?
Внутреннее дыхание - это процесс разрушения пищи с помощью кислорода. Это метаболический процесс, происходящий на клеточном уровне. Эта биохимическая энергия необходима для осуществления биологических процессов, включая когнитивные процессы, такие как мышление и сновидение.
Строение дыхательного аппарата
Система внешнего дыхания представляет собой ряд трубок, соединенных между собой. До того, как попасть в альвеолы, воздух проходит длинный путь, чтобы согреться и очиститься. Все начинается с носовых ходов. Они являются первым барьером для пыли и грязи. Волоски, расположенные на слизистой носа, удерживают крупные частицы, а близко расположенные сосуды согревают воздух.
Внутреннее дыхание также имеет решающее значение при производстве жирных кислот и аминокислот, которые являются важными питательными веществами, используемыми при дыхании. Двуокись углерода, вода и аммиак производятся как отходы внутреннего дыхания. В общем, углекислый газ и вода вытесняются из организма через дыхание, в то время как аммиак выделяется через мочу.
Где необходимы знания о характеристиках внешнего дыхания?
Вовлекает существенную механику дыхания. Это в основном обмен газами и с телом. Процесс дыхания обеспечивает адекватное снабжение и распространение кислорода в кровь. Кроме того, благодаря дыханию углекислый газ удаляется как отработанный продукт внутреннего дыхания. Кроме того, внешнее дыхание обеспечивает удаление избыточной воды из организма через выдох.
Затем идет носо- и ротоглотка, после них - гортань, трахея, главные бронхи. Последние делятся на правую и левую доли. Они разветвляются, формируя Самые мелкие бронхиолы на конце имеют эластичный мешочек - альвеолу. Несмотря на то что слизистая выстилает все воздухоносные пути, газообмен происходит только в самом их конце. Неиспользованное пространство называется мертвым. В норме его размер достигает до ста пятидесяти миллилитров.
Внутреннее и внешнее дыхание
Дыхание разделено на два этапа: вентиляция и газообмен. Движение воздуха в легкие и из него называется вентиляцией. Газообмен происходит, когда кислород диффундирует в кровь, и углекислый газ вытесняется из легких. Так в чем же разница между внутренним и внешним дыханием? Внутреннее дыхание - это химический процесс, при котором глюкоза из пищи взаимодействует с кислородом на клеточном уровне. Это приводит к производству энергии, необходимой организму для выполнения большинства его биологических функций.
Внешнее дыхание, с другой стороны, является механическим процессом дыхания. Этот процесс включает перенос кислорода в легкие и углекислый газ из организма. Внутреннее дыхание считается активным процессом, так как ему требуется постоянная энергия для его производства самой энергии.
Дыхательный цикл
У здорового человека дыхание проходит в три этапа: вдох, выдох и пауза. По времени весь это процесс занимает от двух с половиной до десяти секунд и более. Это весьма индивидуальные параметры. Внешнее дыхание во многом зависит от условий, в которых пребывает организм и от его состояния здоровья. Так, существуют такие понятия, как ритм и частота дыхания. Они определяются по количеству движений грудной клетки в минуту, их размеренности. Глубину дыхания можно определить, измерив объем выдыхаемого воздуха или обхват грудной клетки на вдохе и на выдохе. Процесс достаточно простой.
Внешнее дыхание является одновременно активным и пассивным процессом. Это потому, что дыхание - активный процесс, а выдох - пассивный процесс. Внутреннее дыхание, являющееся химическим процессом, является непроизвольным событием, тогда как внешнее дыхание является добровольным и непроизвольным, поскольку оно контролируется мозгом.
Наружное дыхание, демонстрируя разницу между нормальным и затрудненным дыхательным путём. Дыхание - это процесс, при котором организмы обмениваются газами между их и окружающей средой. От и до эукариот, и все живые организмы подвергаются дыханию. Дыхание может относиться к любому из трех элементов процесса. Во-первых, дыхание может относиться к внешнему дыханию или к процессу дыхания, также называемому вентиляцией. Этот процесс может включать потребление кислорода и производство двуокиси углерода, как видно из аэробных или не может включать потребление кислорода, как в случае анаэробного дыхания.
Вдох осуществляется во время сокращения диафрагмы и межреберных мышц. Отрицательное давление, которое создаётся в этот момент, как бы «засасывает» атмосферный воздух в легкие. При этом грудная клетка расширяется. Выдох является противоположным действием: мускулатура расслабляется, стенки альвеол стремятся избавиться от перерастяжения и вернуться в исходное состояние.
Один метод получения кислорода из окружающей среды - это внешнее дыхание или дыхание. В животных организмах процесс внешнего дыхания выполняется несколькими способами. Животные, которые не имеют специализированных для дыхания, полагаются на диффузию через внешние поверхности ткани для получения кислорода. Другие либо имеют органы, специализирующиеся на газообмене, либо имеющие полный набор. В организмах, таких как, газы и питательные вещества, обмениваются с внешней средой путем диффузии по поверхности тела животных.
Нервная регуляция дыхания
Насекомые и органы дыхания называются трахеями, в то время как у рыб есть жабры в качестве участков для газообмена. В организме человека кислород попадает в легкие при вдыхании, а углекислый газ выдыхается из легких при выдохе. Наружное дыхание у млекопитающих охватывает механические процессы, связанные с дыханием. Это включает сжатие и расслабление диафрагмы и аксессуаров, а также скорость дыхания.
Легочная вентиляция
Помогло ученым лучше понять механизм развития значительного количества заболеваний. Они даже выделили отдельную отрасль медицины - пульмонологию. Существует несколько критериев, по которым анализируют работу дыхательной системы. Показатели внешнего дыхания не являются жесткой величиной. Они могут варьироваться в зависимости от конституции человека, возраста и состояния здоровья:
Наружные дыхательные процессы объясняют, как получается кислород, но как поступает кислород? Внутреннее дыхание включает транспортировку газов между тканями организма и тела. Кислород внутри рассеивается через тонкую альвеолу легких в окружающую среду, содержащую кислородную истощенную кровь. В то же время углекислый газ диффундирует в противоположном направлении и вытесняется. Богатая кислородом кровь транспортируется из капилляров легких в клетки и ткани организма. В то время как кислород выпадает в клетки, углекислый газ подбирается и транспортируется из тканевых клеток в легкие.
- Дыхательный объем (ДО). Это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в покое. Норма - от трехсот до семисот миллилитров.
- Резервный объем вдоха (РОВ). Это воздух, который еще можно добавить в легкие. Например, если после спокойного вдоха попросить человека глубоко вдохнуть.
- Резервный объем выдоха (РОВд). Это объем воздуха, который покинет легкие, если после обычного выдоха сделать глубокий. Оба показателя составляют около полутора литров.
- Остаточный объем. Это количество воздуха, которое остается в легких после глубокого выдоха. Его величина - от тысячи до полутора тысяч миллилитров.
- Четыре предыдущих показателя вместе составляют жизненную емкость легких. У мужчин она равна пяти литрам, у женщин - трем с половиной.
Легочная вентиляция представляет собой весь объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. У взрослого здорового человека в покое этот показатель колеблется в районе шести - восьми литров. Исследование функции внешнего дыхания необходимо не только людям, имеющим патологии, но и спортсменам, а также детям (особенно недоношенным новорожденным). Часто такие знания необходимы в реанимации, когда пациента переводят на или снимают с нее.
Чтобы получить доступ к энергии, хранящейся в пищевых продуктах, которые мы едим, биологические молекулы, составляющие продукты, должны быть разбиты на формы, которые организм может использовать. Это достигается за счет того, что еда разрушается, а питательные вещества поглощаются кровью. Когда кровь циркулирует по всему телу, питательные вещества переносятся в клетки организма. В клеточном дыхании глюкоза, полученная из пищеварения, делится на составляющие ее части для производства энергии. Через серию шагов глюкозу и кислород превращают в двуокись углерода, воду и молекулу аденозинтрифосфата с высокой энергией.
Типы нормального дыхания
Функция внешнего дыхания во многом зависит от типа процесса. А также от конституции и пола человека. По способу расширения грудной клетки можно выделить два типа дыхания:
- Грудное, во время которого поднимаются ребра. Он преобладает у женщин.
- Брюшное, когда уплощается диафрагма. Этот в большей степени присущ мужчинам.
Существует еще смешанный тип, когда задействованы все группы мышц. Это показатель индивидуален. Он зависит не только от пола, но и от возраста человека, так как подвижность грудной клетки с годами уменьшается. Влияет на него и профессия: чем тяжелее труд, тем больше преобладает брюшной тип.
Углекислый газ и вода, образующиеся в процессе, диффундируют в окружающие клетки внутри среды. Аэробное клеточное дыхание состоит из трех этапов:,, и транспорта электронов с окислительным фосфорилированием. Электроны, образующиеся в цикле Кребса, движутся по складкам внутренней мембраны, которые отделяют митохондриальную матрицу от межмембранного пространства. Это создает электрический градиент, который помогает электронной транспортной цепи перекачивать протоны водорода из матрицы и в межмембранное пространство. Электронная транспортная цепь представляет собой ряд комплексов белков-носителей электронов внутри митохондриальной внутренней мембраны. Гликолиз происходит в и включает окисление или расщепление глюкозы на пируват. . Алкогольные и лактатные ферментационные процессы.
Патологические типы дыхания
Показатели внешнего дыхания резко изменяются при наличии синдрома дыхательной недостаточности. Это не отдельная болезнь, а лишь следствие патологии других органов: сердца, легких, надпочечников, печени или почек. Сидром проходит как в острой, так и в хронической форме. Кроме того, он делится на типы:
Аэробное дыхание происходит только в присутствии кислорода. Это потому, что глюкоза только частично разрушена. Некоторые организмы являются факультативными анаэробами и могут использовать как ферментацию, так и аэробное дыхание. Двумя распространенными типами ферментации являются ферментация молочной кислоты и алкогольная ферментация. Гликолиз является первым этапом в каждом процессе.
Дыхание при мышечной работе
Ферментация молочной кислоты обычно выполняется клетками, когда уровни кислорода истощаются. Лактат превращается в молочную кислоту, которая может накапливаться на высоких уровнях в мышечных клетках во время физических нагрузок. Молочная кислота повышает мышечную кислотность и вызывает жжение, возникающее во время крайней нагрузки. Как только нормальные уровни кислорода восстанавливаются, пируват может проникать в аэробное дыхание, и для его восстановления может быть создано гораздо больше энергии.
- Обструктивный. Одышка появляется на вдохе.
- Рестриктивный тип. Одышка появляется на выдохе.
- Смешанный тип. Обычно является и включает в себя два первых варианта.
Кроме того, существует несколько типов патологического дыхания, которые не имеют привязки к конкретному заболеванию:
- Дыхание Чейна - Стокса. Начиная с поверхностного, дыхание постепенно углубляется и на пятый-седьмой вдох достигает нормальных показателей. Затем снова становится редким и неглубоким. В конце обязательно присутствует пауза - несколько секунд без вдоха. Встречается у новорожденных, при ЧМТ, интоксикации, гидроцефалии.
- Дыхание Куссмауля. Это глубокое, шумное и редкое дыхание. Встречается при гипервентиляции, ацидозе, диабетической коме.
Увеличенный кровоток помогает доставлять кислород и удалять молочную кислоту из мышечных клеток. Этот процесс используется при производстве алкогольных напитков, топлива и хлебобулочных изделий. Как делают некоторые и выживают в средах без кислорода? Ответ - анаэробное дыхание. Этот тип дыхания происходит без кислорода и включает потребление другой молекулы вместо кислорода. В отличие от аэробного дыхания, конечный получатель электронов представляет собой молекулу, отличную от кислорода. Многие анаэробные организмы являются обязательными анаэробами; они не проводят окислительного фосфорилирования и погибают в присутствии кислорода.
Патология внешнего дыхания
Нарушение внешнего дыхания встречается как при нормальном функционировании организма, так и в критических ситуациях:
- Тахипное - состояние, когда частота дыхания превышает двадцать раз в минуту. Бывает как физиологическое (после нагрузки, в душном помещении), так и патологическое (при заболеваниях крови, лихорадке, истерии).
- Брадипное - редкое дыхание. Обычно сочетается с неврологическими заболеваниями, повышением внутричерепного давления, отеком мозга, комой, интоксикацией.
- Апноэ - отсутствие или остановка дыхания. Может быть связано с параличом дыхательной мускулатуры, отравлением, черепно-мозговой травмой или отеком мозга. Также выделяют симптом остановки дыхания во сне.
- Диспноэ - одышка (нарушение ритма, частоты и глубины дыхания). Встречается при чрезмерной физической нагрузке, бронхиальной астме, хроническом обструктивном бронхите, гипертонической болезни.
Где необходимы знания о характеристиках внешнего дыхания?
Исследование внешнего дыхания необходимо проводить с диагностической целью для оценки функционального состояния всей системы. У пациентов, попадающих в группу риска, например курильщиков или работников вредной промышленности, таким образом выявляют склонность к профессиональным заболеваниям. Для хирургов и анестезиологов состояние этой функции важно при подготовке пациента к операции. Динамическое исследование внешнего дыхания проводится для подтверждения группы инвалидности и оценки трудоспособности в целом. А также при диспансерном наблюдении больных с сердечными или легочными хроническими заболеваниями.
Виды исследований
Спирометрия - это способ оценки состояния дыхательной системы по объему обычного и форсированного выдоха, а также выдоха за 1 секунду. Иногда в диагностических целях проводят пробу с бронхолитиком. Суть ее заключается в том, что пациент сначала проходит исследование. Затем получает ингаляцию лекарства, которое расширяет бронхи. И через 15 минут снова проходит исследование. Результаты сравниваются. Делается вывод об обратимости или необратимости патологии дыхательных путей.
Бодиплетизмография - проводится для оценки общей емкости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей. Для этого пациенту необходимо вдыхать воздух. Он находится в герметичной камере. При этом регистрируется не только количество газа, но и сила, с которой он вдыхается, а также скорость потока воздуха.
Внешнее и внутреннее дыхание
Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих доставку к тканям кислорода, его утилизацию тканями и удаления из тканей и организма углекислого газа.
Нормальное напряжение кислорода в артериальной крови 100 мм рт. ст., а углекислого газа 45 мм рт. ст.
Различают внешнее и внутреннее (тканевое) дыхания. Внешнее дыхание - это поступление кислорода в легкие и газообмен между воздухом альвеол и кровью малого круга. Внутреннее дыхание - утилизация кислорода в тканях, т. е. его участие в окислительно-восстановительных реакциях. Этот процесс протекает в митохондриях.
Между внешним и внутренним дыханием имеется промежуточное звено - транспорт газов кровью. Обеспечивается не дыхательной системой, а сердечно-сосудистой системой и системой крови.
Систему дыхания рассматривают как функциональную систему - совокупность органов, совместная деятельность которых направлена на достижение конечного полезного результата.
Дыхательная недостаточность
Дыхательная недостаточность - это неспособность системы дыхания обеспечить ткани необходимым количеством кислорода и удалить углекислый газ. Проявлением дыхательной недостаточности является гипоксия и гиперкапния. Существуют разные степени дыхательной недостаточности:
А) компенсированная (скрытая) - содержание газов в крови в норме;
Б) некомпенсированная или явная дыхательная недостаточность, при которой напряжение кислорода в артериальной крови падает ниже 60 мм рт. ст., а напряжение углекислого газа превышает 49 мм рт. ст.
Темпы дыхательной недостаточности
По темпу развития дыхательная недостаточность бывает: острая, подострая, хроническая.
По причине:
А) легочная (бронхиальная);
Б) внелегочная.
Этапы внешнего дыхания:
1 - легочная вентиляция - газообмен между воздухом и альвеолами.
2 - обмен газов между альвеолами и кровью малого круга кровообращения - проникновение газов через аэрогематогенный барьер.
Основные механизмы развития недостаточности дыхания заключаются в нарушении легочной вентиляции, нарушении процессов диффузии газов и нарушении кровообращения в малом круге кровообращения.
Легочная вентиляция заключается в регулярном обновлении альвеолярных газов в соответствии с потребителями организма.
Каждую минуту в альвеолярное пространство у человека в состоянии покоя входят 4,5-5 л воздуха, благодаря чему и обновляется газовый состав альвеол. В осуществлении этого процесса принимают участие центральная нервная система (дыхательный центр головного мозга и мотонейроны спинного мозга), периферические нервы, верхние дыхательные пути, грудная клетка и легкие.
Расстройство функции одного из перечисленных звеньев может привести к нарушению альвеолярной вентиляции.
Нарушение функции дыхательного центра. Легочная вентиляция регулируется нейронами дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге и мосту. Функция дыхательного центра может быть нарушена вследствие прямого действия на центральную нервную систему различных патогенных факторов или рефлекторно (влияние на хемо-, барорецепторы и т. д.).
Нарушение функции мотонейронов спинного мозга, иннервирующих дыхательные мышцы. Может быть, при развитии опухоли в спинном мозге, при сирингомиелии, полиомиелите. Степень нарушения внешнего дыхания при этом зависит от уровня повреждения спинного мозга и от количества пораженных мотонейронов.
Нарушение вентиляции может возникать при поражении нервов, иннервирующих дыхательные мышцы (воспаление, авитаминоз, травма), при затруднении передачи мышцами нервного импульса (при миастении, ботулизме, столбняке), при нарушении функции самих дыхательных мышц (миозит, дистрофия).
Из мышц, принимающих участие в акте дыхания, большое значение имеет диафрагма, нарушение работы которой может привести к значительному расстройству дыхания.
При поражении т. frenicus возникают парадоксальные движения диафрагмы: вверх - при вдохе, вниз - при выдохе. При мышечных судорогах мышц диафрагма - появляется икота - рефлекторный акт, связанный обычно с раздражением афферентных окончаний в диафрагме или органах брюшной полости.
Все патологические процессы, ограничивающие подвижность грудной клетки, влияют на легочную вентиляцию. К ним относятся: деформации ребер и позвоночного столба, окостенение реберных хрящей, асцит, метеоризм, большая тучность, ограничение экскурсии грудной клетки при межреберной невралгии, воспалении плевры.
Нарушается вентиляция легких при нарушении целости грудной клетки и плевральной полости. Целость плевральной полости обеспечивает создание постоянного транспульмонального давления (разность между давлением воздуха внутри альвеол и давлением в плевральной полости), которое поддерживает легкое в расправленном состоянии.
Во время вдоха, когда объем грудной клетки увеличивается, транспульмональное давление возрастает до тех пор, пока не преодолеет эластическую тягу легких, вследствие чего альвеолы расширяются. Если целость плевральной полости нарушается и в нее попадает атмосферный воздух, транспульмональное давление считается, в легкое спадается.
Скопление воздуха в плевральной полости и повышение давления в ней называется пневмотораксом. Возникает при проникающем ранении грудной клетки, распаде легочной ткани (туберкулез, опухоль).