Заболевания дыхания
<<  Физическая реабилитация при заболеваниях внутренних органов Бронхоэктаз  >>
Практические аспекты физиологии и механики дыхания
Практические аспекты физиологии и механики дыхания
Развитие дыхательной системы
Развитие дыхательной системы
Сегментарные бронхи
Сегментарные бронхи
Формирование ацинусов
Формирование ацинусов
Формирование респираторных бронхиол
Формирование респираторных бронхиол
Альвеолярный период
Альвеолярный период
Физиология дыхания
Физиология дыхания
Ингибирование альвеоляризации
Ингибирование альвеоляризации
Механика дыхания
Механика дыхания
Дыхательная мускулатура
Дыхательная мускулатура
Механизм вентиляции
Механизм вентиляции
Механизм вентиляции
Механизм вентиляции
Давления и градиенты давлений
Давления и градиенты давлений
Газообменная зона
Газообменная зона
Альвеоло-капиллярная мембрана
Альвеоло-капиллярная мембрана
Физиология дыхания
Физиология дыхания
Пассивная диффузия
Пассивная диффузия
Факторы, влияющие на эффективность оксигенации
Факторы, влияющие на эффективность оксигенации
Проводящая зона
Проводящая зона
Нижние дыхательные пути
Нижние дыхательные пути
Проводящая зона
Проводящая зона
Бронхиолы
Бронхиолы
Эффект ЭЗДП
Эффект ЭЗДП
Коллатеральная вентиляция
Коллатеральная вентиляция
Легочные объемы
Легочные объемы
Дыхательный объем
Дыхательный объем
Альвеолярная вентиляция
Альвеолярная вентиляция
Физиология дыхания
Физиология дыхания
Механическое мертвое пространство
Механическое мертвое пространство
Влияние гравитации
Влияние гравитации
Распределение дыхательного объема
Распределение дыхательного объема
Негравитационные детерминанты
Негравитационные детерминанты
Податливость
Податливость
Изменение объема
Изменение объема
Комплайнс
Комплайнс
Нормальная величина
Нормальная величина
Высокий комплайнс
Высокий комплайнс
Низкий комплайнс
Низкий комплайнс
Мекониальная аспирация
Мекониальная аспирация
Динамический комплайнс
Динамический комплайнс
Статический комплайнс
Статический комплайнс
Pin - PEEP
Pin - PEEP
Прохождении газа к альвеолам
Прохождении газа к альвеолам
Resistance/сопротивление
Resistance/сопротивление
Сопротивление
Сопротивление
Факторы, влияющие на сопротивление
Факторы, влияющие на сопротивление
Инспираторное сопротивление
Инспираторное сопротивление
Экспираторное сопротивление
Экспираторное сопротивление
Постоянная времени
Постоянная времени
Постоянная времени
Постоянная времени
Факторы, влияющие на легочные объемы
Факторы, влияющие на легочные объемы
Легочный кровоток
Легочный кровоток
Функциональные и морфологические особенности МКК
Функциональные и морфологические особенности МКК
Легочные сосуды
Легочные сосуды
Увеличение объема легких
Увеличение объема легких
Влияние гравитации на распределение легочного кровотока
Влияние гравитации на распределение легочного кровотока
Факторы, влияющие на распределение легочного кровотока
Факторы, влияющие на распределение легочного кровотока
Регионарная гипоксическая вазоконстрикция
Регионарная гипоксическая вазоконстрикция
Фетальное легочное кровообращение
Фетальное легочное кровообращение
Физиология дыхания
Физиология дыхания
Легочные вазоконстрикторы
Легочные вазоконстрикторы
Снижение легочного сопротивления
Снижение легочного сопротивления

Презентация на тему: «Физиология дыхания». Автор: . Файл: «Физиология дыхания.pps». Размер zip-архива: 3400 КБ.

Физиология дыхания

содержание презентации «Физиология дыхания.pps»
СлайдТекст
1 Практические аспекты физиологии и механики дыхания

Практические аспекты физиологии и механики дыхания

«Среди причин для госпитализации в ОИТ дыхательная недостаточность и другие респираторные нарушения в педиатрической популяции составляют не менее 50% » (Gregory G. Respiratory failure in child., Crit Care Med 1981)

2 Развитие дыхательной системы

Развитие дыхательной системы

Стадия 1 эмбриональная. 3-5 неделя. Формируется мешок в виде выроста из пищеварительной трубки, и делится на две бронхиальные сумки. На 5 неделе формируются долевые бронхи.

3 Сегментарные бронхи

Сегментарные бронхи

Развитие дыхательной системы

Стадия 2 псевдогландулярная, 5-16 неделя сегментарные бронхи? терминальные бронхиолы, на седьмой неделе в трахее появляется хрящевая ткань и развивается до терминальных бронхиол, трахея полностью отделяется от пищевода, формируется диафрагма. Одновременно развиваются легочные артерии, лимфатические протоки, нервы, мышцы. В этом периоде формируются диафрагмальные грыжи, и гипоплазии легких. На 10-15 неделе появляются слизистые железы, реснички и бокаловидные клетки.

4 Формирование ацинусов

Формирование ацинусов

Развитие дыхательной системы

Стадия 3 каналикуллярная 16-24 недели. Формирование ацинусов – респираторные бронхиолы и альвеолярные ходы. Развивается сосудистая сеть. К концу периода появляются альвеолоциты второго типа, развиваются мелкие кровеносные сосуды и респираторные бронхиолы, начинают формироваться альвеолы и капилляры. Уменьшается масса эмбриональной мезенхимальной ткани в результате чего отмечается более тесный контакт капилляров и альвеол. После 24 недели возможны газообмен и ИВЛ.

5 Формирование респираторных бронхиол

Формирование респираторных бронхиол

Развитие дыхательной системы

Стадия 4. саккулярный период. 25-35 недели Окончательное формирование респираторных бронхиол и терминальных мешочков (Saccula). Увеличение объема легких количества альвеол и площади газообменной поверхности. Отчетливый вазоконстрикторный ответ на гипоксию со стороны легочных артерий, мышечная стенка ацинарных легочных артерий, относительно размеров в два раза толще чем у взрослого.

6 Альвеолярный период

Альвеолярный период

Развитие дыхательной системы

Стадия 5. Альвеолярный период. 36 неделя- 3 года. К моменту рождения количество альвеол колеблется от 20 до 50 млн. После рождения дыхательные пути увеличиваются в размерах, Количество альвеол (альвеоляризация) увеличивается до 3 летнего возраста к этому периоду их количество становится таким же как у взрослого человека – 300 млн, после этого происходит увеличение альвеол в размерах. Уменьшается относительный объем легочного интерстиция Коллатеральная вентиляция практически отсутствует до трех лет (каналы Ламберта, поры Кона)

7 Физиология дыхания
8 Ингибирование альвеоляризации

Ингибирование альвеоляризации

Баротравма, волюмтравма Гипероксия Легочная гипертензия Провоспалительные цитокины Инфекция Неадекватное нутритивная поддержка Кортикостероиды ???

9 Механика дыхания

Механика дыхания

Рассматривает физические свойства анатомических структур, влияющих на легочные объемы: Пассивные - легкие, грудная стенка, дыхательные пути Активная - дыхательная мускулатура которые определяют механические особенности (эластичность и сопротивление) дыхательной системы

10 Дыхательная мускулатура

Дыхательная мускулатура

Мышцы вдоха Основные Диафрагма Наружные межреберные мышцы Дополнительные (вспомогательные) Грудинно-ключично-сосцевидные Лестничные Грудные, крыльев носа, и т.д. Мышцы выдоха (выдох в норме пассивен) Внутренние межреберные Прямые, наружные, косые мышцы живота

11 Механизм вентиляции

Механизм вентиляции

Спонтанное дыхание

Ивл

Изменение объема легких

Изменение объема ГК

Градиент давлений

Поток газа

Изменение объема легких

Изменение объема грудной клетки

Градиент давлений

Поток воздуха

12 Механизм вентиляции

Механизм вентиляции

Спонтанное дыхание

Ивл

Volume

Volume

Pressure

Pressure

13 Давления и градиенты давлений

Давления и градиенты давлений

Давления и градиенты давлений в дыхательной системе

Давление в ДП (Paw) Плевральное давление (Ppl) Альвеолярное давление (Palv) Транспульмональное давление (PI=Palv-Ppl) Трансдиафрагмальное давление (Pdi=Pab-Ppl)

Атмосферное давление (Pbar)

14 Газообменная зона

Газообменная зона

Два типа клеток (пневмоциты/альвеолоциты) : 1. I типа – сквамозные 10%, тонкие и плоские 2.8 ? 32 ? 75-180м2 поверхности газообомен 2. II типа- гранулярные 15%, кубоидальные Синтез сурфактанта Дифференцировка с образованием А I типа Альвеолярные макрофаги (BM, фагоцитоз) Интерстиций (объем зависит объема грудной клетки) Коллаген+Эластин Лимфатический дренаж ? ВПВ Эндотелий 30%

15 Альвеоло-капиллярная мембрана

Альвеоло-капиллярная мембрана

Газообменная зона

Альвеоло-капиллярная мембрана Толщина 0,4-0,7 мкм Площадь у взрослого 75 - 180 м2 (300 млн альвеол) Площадь у ребенка 8 лет 32 м2 Площадь у новорожденного 2,8 м2 (20 млн альвеол) Время капиллярного транзита эритроцита 0,8 сек Общая скорость диффузии газов 25 мл/мин Время насыщения Hb кислородом 0,3 сек

16 Физиология дыхания
17 Пассивная диффузия

Пассивная диффузия

Газообменная зона

Газообмен есть пассивная диффузия обусловленная наличием градиента парциального давления газов по обе стороны альвеоло-капиллярной мемебраны

PbarO2=159 mmHg

pvO2=40 mmHg SvO2=75-80%

PtrO2=113 mmHg

pAO2=100 mmHg

pcO2=100 mmHg

paO2=95 mmHg SaO2 =100%

18 Факторы, влияющие на эффективность оксигенации

Факторы, влияющие на эффективность оксигенации

Вентиляция (результат – альвеолярное РАО2, РАСО2) Диффузия (свойства альвеоло-капиллярной мемебраны, наличие градиента) Перфузия (эффективность легочного кровотока, наличие шунта)

19 Проводящая зона

Проводящая зона

ВДП Нос (фильтр, сенсор, увлажнение и подогрев) Глотка (носо..-рото..-гортано..) Гортань (голос, фильтр увлажнение и подогрев)

Голосовые складки Надгортанник Подскладочное пространство

20 Нижние дыхательные пути

Нижние дыхательные пути

Проводящая зона

Нижние дыхательные пути Хрящевая основа присутствует до 16 порядка (?=1мм) Слизистая оболочка- реснитчатый кубический эпителий Гладкая мускулатура

21 Проводящая зона

Проводящая зона

трахеобронхиальный секрет ? ? мокрота реологические свойства слои Гель Золь Высыхание секрета ?нарушение мукоцилиарного механизма?обструкция рН, количество инородных частиц, бактерий, качество газа, клеточный состав

Дренирование мокроты в норме Мукоцилиарный транспорт Кашель

22 Бронхиолы

Бронхиолы

Проводящая зона

Бронхиолы 17-23 порядок хрящевой основы нет плоский реснитчатый эпителий элементы гладкой мускулатуры участие в газообмене

23 Эффект ЭЗДП

Эффект ЭЗДП

Эффект ЭЗДП (gas trapping)

Возникает в конце максимального выдоха Обеспечивает остаточный объем легких (ООЛ) Механизмы Закон Бернулли Силы поверхностного натяжения Усиливает обструкцию Приводит к гипоксии при обструктивных нарушениях

24 Коллатеральная вентиляция

Коллатеральная вентиляция

(2) бронхиолоальвеолярные каналы Ламберта

(3) межбронхиолярные каналы Мартина

Обеспечивает ретроградное поступление воздуха при обструкции мокротой (1) Появляются между 1 и 2 годами жизни (2) Появляются в возрасте 6 лет (3) Каналы Мартина отсутствуют в здоровом легком В отсутствие каналов коллатеральной вентиляции возрастает риск ателектазирования

(1) межальвеолярные поры Кона

25 Легочные объемы

Легочные объемы

ФОЕ – объем легких в конце спокойного выдоха. Факторы, влияющие: Возраст, рост, пол, Положение тела Тонус диафрагмы Давление в брюшной полости Болезни легких Новорожденные 8-12 мл/кг Дети до 1 года 27-30 мл/кг Взрослые 35-40 мл/кг Физиологическое значение: диффузия газов через альвеоло-капиллярную мембрану продолжается в фазу выдоха (легочный кровоток, ПЖ)

26 Дыхательный объем

Дыхательный объем

Легочные объемы

ЖЕЛ = взрослые 60-70 мл/кг, дети до 1 года 35-40 мл/кг новорожденные 27-30 мл/кг Превышение ЖЕЛ сопровождается снижением растяжимости и риском разрыва Дыхательный объем (Vt) 5-7 мл/кг

27 Альвеолярная вентиляция

Альвеолярная вентиляция

Альвеолярная вентиляция и мертвое пространство

Альвеолярная вентиляция= минутная вентиляция - вентиляция МП Мертвое пространство (МП, dead space) Анатомическое = объем проводящей зоны, 2 мл/кг Альвеолярное = объем газа, вентилирующий неперфузируемые альвеолы Механическое создаваемое за счет контура аппарата и искуственных дыхательных путей

28 Физиология дыхания
29 Механическое мертвое пространство

Механическое мертвое пространство

З

У-образный тройник Растяжимость контура Сжимаемый объем увлажнителя

Растяжимость контура = (1)-2 мл/мбар 20 мбар ? 40 мл

30 Влияние гравитации

Влияние гравитации

Влияние гравитации на распределение дыхательного объема

Pin

Ppl1

Ppl2

Увеличение плеврального давления ? снижение альвеолярного объема «Зависимые/независимые» регионы легких Преимущественное распределение дыхательного объема в «зависимые» регионы

0,25 mbar/cm

Ppl2> Ppl1

31 Распределение дыхательного объема

Распределение дыхательного объема

Влияние гравитации на распределение дыхательного объема

32 Негравитационные детерминанты

Негравитационные детерминанты

Негравитационные детерминанты дыхательного объема

Податливость (compliance) Сопротивляемость (resistance) Константа времени (time constant)

33 Податливость

Податливость

Compliance, податливость

Мера растяжимости дыхательной системы (легкие, грудная клетка, дыхательный контур) Величина, описывающая соотношение между определенным изменением объема и давлением, необходимым для достижения этого изменения мл/ см H2O (мл/мбар)

Эластическое сопротивление

34 Изменение объема

Изменение объема

C =

Комплайнс

D V

D P

= Мл/мбар

Изменение объема = градиент давлений x Compliance

Эластическое сопротивление

35 Комплайнс

Комплайнс

Изменение объема (мл) изменение давления (см H2O)

С =

Зависит от Возраста Функционального состояния легких Состояния грудной стенки и диафрагмы Положения тела, степени мышечной релаксации

Эластическое сопротивление

36 Нормальная величина

Нормальная величина

Нормальная величина “С”

Взрослые 50-200 мл/ мбар Дети 1-10 лет 20 мл/ мбар Новорожденные 1-7 сутки 1-2 мл/ мбар Новорожденные 7-28 сутки 5 мл/мбар Недоношенные с РДС 0.8-1 мл/мбар Контур аппарата 1 мл/ мбар – 15 мм 2 мл/ мбар

Эластическое сопротивление

37 Высокий комплайнс

Высокий комплайнс

Указывает на снижение эластической сопротивляемости на вдохе и уменьшение выталкивающей силы на выдохе Ранние стадии эмфиземы легких Хронические бронхообструктивные заболевания

Эластическое сопротивление

38 Низкий комплайнс

Низкий комплайнс

Указывает на увеличение эластического сопротивления на вдохе и увеличение выталкивающей силы на выдохе. «жесткое» легкое (RDS, гипоплазия, отек легких, пневмоторакс, гемоторакс, кишечная непроходимость).

Эластическое сопротивление

39 Мекониальная аспирация

Мекониальная аспирация

Низкий комплайнс

Легочный - БГМ - Мекониальная аспирация - Отек легких - Пневмония - Бронхиолит - Ателектазы - Положение на спине - Высокий уровень П

Торакальный Пороки развития грудной клетки Увеличение объема живота Диафрагмальная грыжа

40 Динамический комплайнс

Динамический комплайнс

Сdyn =

Инспираторный объем (мл) Пиковое давление - ПДКВ(смH2O)

Величина комплайнса, измеренная в условиях присутствия потока газа - погрешность ? 10-30%

Эластическое сопротивление

41 Статический комплайнс

Статический комплайнс

Сstat =

Экспираторный объем (мл) Давление Плато - ПДКВ(смH2O)

Величина комплайнса, измеренная в условиях экспираторной паузы

Для измерения статического комплайнса без выполнения паузы некоторые аппараты используют математические методы, например «метод равных квадратов»

Эластическое сопротивление

42 Pin - PEEP

Pin - PEEP

Из: Nunn J. F. Applied Respiratory Physiology, 3rd ed. Butterworths, 1987

43 Прохождении газа к альвеолам

Прохождении газа к альвеолам

Resistance/сопротивление

Сопротивление [R], создаваемое за счет трения молекул газа при о ДП прохождении газа к альвеолам измеряется в см H2O / (литр / секунду) Зависит от потока и увеличивается с увеличением потока газа

Неэластическое сопротивление

44 Resistance/сопротивление

Resistance/сопротивление

R

r1

r2

R

45 Сопротивление

Сопротивление

Зависит от свойств дыхательных путей Длина Диаметр Особенностей деления бронхов и их поверхностных характеристик Потока (ламинарный/турбулентный) Свойств газа (вязкость)

Неэластическое сопротивление

46 Факторы, влияющие на сопротивление

Факторы, влияющие на сопротивление

Патологические Бронхоспазм Эмфизема Обструкция инородным телом Избыточная секреция Трахеомаляция Отек слизистой Ненормальные анатомические взаимоотношения структур ДП

Механические Бак. фильтры Размер ЭТТ Величина инспираторного потока Конденсация воды в контуре Качество экспираторного клапана

Неэластическое сопротивление

47 Инспираторное сопротивление

Инспираторное сопротивление

Пиковое давление – давление плато(смH2O) Инспираторный поток (л/сек) Норма взрослые R= 0.5-4.5 мбар/л/сек дети до 2 лет R = 18-29 мбар/л/сек, дети до 6 мес R = 25-35 мбар/л/сек. (Hollbruk)

RI=

48 Экспираторное сопротивление

Экспираторное сопротивление

49 Постоянная времени

Постоянная времени

Постоянная времени: характеристика «инерционности» дыхательной системы Параметр Тс описывает время, требуемое для заполнения эластичной замкнутой системы (преодоления сопротивляемости и податливости) - Достижение соответствующего внутрилегочного давления во время вдоха зависит от постоянной времени= Тс (сек)= Compliance(мбар/л)?Resistance(мбар/л/сек) 1 ? Тс = 63% 2 ? Тс = 87% 3 ? Тс = 95% вдыхаемого/выдыхаемого объема 4 ? Тс = 98% 5 ? Тс = 99%

50 Постоянная времени

Постоянная времени

51 Факторы, влияющие на легочные объемы

Факторы, влияющие на легочные объемы

Сила дыхательных мышц Положение тела, антропометрические характеристики, пол, тонус диафрагмы Сопротивление Эластическое легочной ткани грудной стенки Неэластическое сопротивление дыхательных путей инспираторное экспираторное Параметры ИВЛ, герметичность (утечка) , растяжимость контура

52 Легочный кровоток

Легочный кровоток

Легочный кровоток, малый круг кровообращения

53 Функциональные и морфологические особенности МКК

Функциональные и морфологические особенности МКК

Большая податливость сосудов (зависимость объема русла от экстрамурального давления) Низкое сосудистое сопротивление (в 8-10 раз ниже чем в БКК) – 100-220 дин*с*см), которое снижается при повышении давления Низкое перфузионное давление: 25/15-15/8 mm Hg

54 Легочные сосуды

Легочные сосуды

Функциональные и морфологические особенности МКК

Легочные сосуды: Экстраальвеолярные (интерстиций) – экстрамуральное давление растягивает стенки сосудов увеличивая их объем Альвеолярные сосуды (капиллярное русло) – объем и скорость кровотока зависит от альвеолярного давления

Изменения внутигрудного давления и объема воздуха в альвеолах при вентиляции легких существенно (но не равнонаправленно) влияют на легочное кровообращение

55 Увеличение объема легких

Увеличение объема легких

Функциональные и морфологические особенности МКК

Увеличение объема легких влияет На величину и распределение сопротивления легочных сосудов – PVR минимально на уровне ФОЕ. При низком объеме PVR увеличено из-за увеличения экстрамурального (интерстициального) давления При легочном перерастяжении происходит сдавление альвеолярных сосудов

56 Влияние гравитации на распределение легочного кровотока

Влияние гравитации на распределение легочного кровотока

Влияние гравитации на распределение легочного кровотока (J.West)

PA>Pa>Pv

Pa>PA>Pv

Pa>Pv>PA

Pv>Pa>PA

Гиповолемия, шок, МАР

Вдох-выдох, систола-диастола

57 Факторы, влияющие на распределение легочного кровотока

Факторы, влияющие на распределение легочного кровотока

Гравитация (зоны распределения кровотока по J.West) Легочные объемы Сердечный выброс Альвеолярная гипоксия

58 Регионарная гипоксическая вазоконстрикция

Регионарная гипоксическая вазоконстрикция

Рефлекс Эрля-Лильештрадта Проявляется в виде локализованной вазоконстрикции в регионе легкого при снижении альвеолярного РАО2 ниже 60 mmHg Cпособствует перераспределению кровотока в хорошо-аэрируемые участки (профилактика внутрилегочного шунтирования) При тотальной альвеолярной гипоксии механизм вазоконстрикции тоже принимает тотальный характер, вызывая увеличение давления в системе РА, правом желудочке и снижая системный сердечный выброс

59 Фетальное легочное кровообращение

Фетальное легочное кровообращение

Фетальное легочное кровообращение Характеризуется высоким артериальным давлением и высоким сосудистым сопротивлением в результате чего легкие плода кровоснабжаются значительно меньше Обеспечивает метаболические потребности легких

60 Физиология дыхания
61 Легочные вазоконстрикторы

Легочные вазоконстрикторы

Арахидоновая кислота Простагландин F2? (PGF29) Тромбоксан A2 (TXA2) Лейкотриен D4 Низкое парциальное напряжение кислорода

62 Снижение легочного сопротивления

Снижение легочного сопротивления

При рождении

Снижение легочного сопротивления инициируется вентиляцией легких газом с низким содержанием СО2 и ростом содержания О2 в альвеолах Расправление легких снижает легочное сосудистое сопротивление за счет механического эффекта Эти стимулы усиливаются за счет эндогенных медиаторов (эйкозаноиды, катехоламины и т.д.)

«Физиология дыхания»
http://900igr.net/prezentacija/meditsina/fiziologija-dykhanija-47699.html
cсылка на страницу

Заболевания дыхания

15 презентаций о заболеваниях дыхания
Урок

Медицина

32 темы
Слайды