Тема: «Внешнее дыхание и методы его исследования. Транспорт газов кровью. Регуляция дыхания» (стр. 7 )

Вопросы.

1. Рассчитайте показатели МОД.

2. У какого испытуемого эффективность вентиляции легких выше?

3. Почему при одинаковой величине МОД эффективность вентиляции легких может быть различной?

4. Какой режим дыхания более экономичен и почему?

5. Что такое ДО и как его определяют?

Задача 5. Данные спирометрии пациента следующие: ЖЕЛ равна 3000 мл, ДО составил 400 мл, РОвыдоха – 1300 мл. Соотношение дыхательных объемов соответствует нормативам.

Вопросы.

1.  Каков резервный объем инспирации?

2.  Чему равна функциональная остаточная емкость легких?

3.  Каков объем альвеолярного воздуха?

4.  Рассчитайте коэффициент легочной вентиляции.

Эталоны ответов.

Задача 1. Эталон ответа.

ДО= 400-500 мл; ФОЕ= 2000-3000 мл Эффективность легочной вентиляции определяется отношением объема воздуха, вошедшего в альвеолы, к тому объему, который там находится. Эффективность ЛВ = ЛВ=(ДО-ОМП)/ФОЕ Для первого 350мл*18= 6300 мл; 14% ;

для второго 850мл*12 =10200 мл; 34%. Второй пациент дышит эффективнее.

Задача 2 . Эталон ответа.

МОД в покое = ДО * ЧДД = 600 мл *20 = 12000 мл.

При работе МОД= (600+300)* (20*2)= 35000 мл.

Показатели в покое соответствуют нормативам здорового взрослого мужчины. Это спортсмен, поскольку при выполнении физической работы увеличился и ДО, и ЧДД. Если бы сердце было человека, не занимающегося систематически физической нагрузкой, по после тренировки наблюдалось увеличение МОД только за счет ЧДД.

Задача 3. Эталон ответа.

ЖЕЛ= ДО+ РОвд + РОвыд =3700 мл МОД= ДО*ЧДД= 9000 мл Это показатели состояния покоя. При физической нагрузке интенсивность метаболических процессов возрастает, поэтому показатели внешнего дыхания возрастут, а их динамика будет зависеть от пола, возраста, степени тренированности испытуемого.

Задача 4. Эталон ответа.

1.  ДО - это объем воздуха, который человек вдыхает или выдыхает при спокойном дыхании. В норме у здорового человека он составляет 400-500 мл.

2.  ДО1= (120 000/60)/40= 500мл; ДО2=(120 000/60)/80= 250 мл; ДО3=(60000/60)/40= 250 мл.

3.  МЛВ1=(ДО-ОМП)*ЧДД= (500-150)*40=14000 мл; МЛВ2= 8000 мл; МЛВ3=4000мл.

4.  У тренированного человека наибольший минутный объем дыхания достигается при наименьшей частоте за счет углубления дыхания. Лучше тренирован первый человек, хуже всего - третий. У первого бегуна система внешнего дыхания работает наиболее эффективно: при относительно невысокой ЧДД наибольший ДО и максимальная из всех минутная вентиляция легких.

Задача 5. Эталон ответа.

ДО= ЖЕЛ - РОЭ - РОИ= 3800- (1700+1500)= 600 мл. МОД= ДО*ЧДД= 10800 мл ЛВ= (600-150)*18= 8100 мл Это человек с хорошо тренированными дыхательными мышцами. ДО превышает норматив (в норме это 400-500 мл), также как и ЧДД (в норме это 12-16). При выполнении физической нагрузки возрастает интенсивность метаболических процессов и потребность тканей в кислороде. При этом будет у спортсмена в большей степени будет возрастать ДО, а у нетренированного человека – ЧДД.

Задача 1. В состоянии покоя у человека число дыхательных движений (ЧДД) было равно 20 в мин, ДО - 600 мл. При выполнении физической работы ЧДД увеличилось вдвое, ДО - на 300 мл.

Вопросы.

Рассчитайте минутный объем дыхания (МОД) в покое и при нагрузке. На сколько процентов изменилась величина МОД? Чем вызваны эти изменения? Как долго они будут сохраняться в здоровом организме? Можете ли Вы предположить каков возраст пациента?

Задача 2. У мужчины 30 лет в покое число дыхательных движений (ЧДД) равно 20 в мин, ДО - 600 мл, а при физической работе ЧДД увеличилась вдвое, ДО - на 300 мл.

Вопросы.

Рассчитайте МОД в обоих состояниях. Соответствуют ли вентиляционные показатели нормативам? Экономично ли работает сердце у пациента? Занимается ли он систематически физической нагрузкой? Дать пояснение.

Задача 3. Три человека одинакового возраста и телосложения участвуют в беге на 1000 м. В конце дистанции МОД у первого составлял 120 000 мл, у второго 120 000 мл, у третьего 60 000 мл. Частота дыхания равна соответственно 40, 80 и 40 в минуту.

Вопросы:

Дать определение дыхательного объема (ДО). Указать нормативы. Рассчитайте ДО у каждого бегуна. Рассчитайте минутную вентиляцию легких у бегунов. Какой бегун наиболее тренирован? Обоснуйте.

Задача 4. У мужчины 30 лет в покое число дыхательных движений (ЧД) равно 20 в мин, ДО - 600 мл, а при физической работе ЧД увеличилась вдвое, ДО - на 300 мл.

Вопросы.

a.  Рассчитайте МОД в обоих состояниях.

b.  Соответствуют ли вентиляционные показатели нормативам?

c.  Экономично ли работает сердце у пациента? Занимается ли он систематически физической нагрузкой?

d.  Дать пояснение механизмам адаптации к физическим нагрузкам.

Задача 5. Больной поступил в токсикологическое отделение после отравления барбитуратами (ядами, блокирующими нейроны, в т. ч. и дыхательного центра) .

Вопросы:

Изменится ли у него чувствительность нейронов дыхательного центра к углекислому газу? Повысится или снизится? Что произойдет с дыханием? Охарактеризуйте процесс дыхания. Изменится ли коэффициент утилизации кислорода? Следует ли ему назначить дыхание чистым кислородом? На что должна быть направлена медикаментозная терапия?

Задача 6. При аппаратном искусственном дыхании кислородом, например, в полетах на больших высотах, в баллон с кислородом добавляют 5% СО2 .

Вопросы к задаче:

1)Как такая смесь называется?

2)С какой целью это делают?

3)Какой классический опыт лежит в основе этого явления?

4)Что произойдет, если этого не сделать?

5)Как можно решить эту проблему при хирургических вмешательствах?

Задача 7. У здорового взрослого человека в состоянии покоя и через 10 мин после начала физических упражнении зарегистрированы следующие показатели (см. Таблицу):

Показатель	Состояние покоя	Во время упражнений
ЧСС	70 уд/мин	150уд/мин
Частота дыхания	14 в/мин	40/мин
Дыхательный объем	550 мл	1500мл
Парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе	40 мм рт. ст.	40 мм рт. ст.
Анатомическое мертвое пространство	150мл	150 мл
Минутный объем крови (МОК)	5,6 л/мин	15 л/мин
Артериальное давление	120/80 мм рт. ст.	150/75 мм рт. ст.

Вопросы:

1) Подсчитайте минутный объем дыхания (МОД) и альвеолярную вентиляцию.

2) Сделайте заключение о состоянии внешнего дыхания.

3) Опишите механизм поддержания парциального давления СО2 в альвеолярном воздухе в покое и во время физических упражнений?

4) Перечислите механизмы, ответственные за увеличение вентиляции во время упражнений, роль периферических и центральных хеморецепторов, роль проприорецепторов ске­летных мышц, роль условно-рефлекторной регуляции.

5) Как изменяется АД, МОК, систолический объем и ЧСС при физической работе, каков механизм этих изменений?

Задача 8. Сравните результаты обследования пациента. Дайте заключение о динамике.

Показатель	1-й день	5-й день
Частота дыхания	20 в мин	140 в мин
Частота сердечных сокращений (ЧСС)	90 в мин	120 в мин
Дыхательный объем	250 мл	125 мл
Анатомическое мертвое пространство	60 мл	60 мл
Напряжение кислорода в артериальной крови	100 мм рт. ст.	55 мм рт. ст.
Напряжение углекислого газа в артери­альной крови	40 мм рт. ст.	47 мм рт. ст.

Вопросы:

1) Рассчитайте минутный объем дыхания на 1 и 5 день и минутную альвеолярную вен­тиляцию. Сделайте заключение о состоянии внешнего дыхания на 1-ой и 5-ый день

2) Как влияет увеличение рСО2 и уменьшение рО2 крови на диссоциацию оксигемоглобина?

3) Каковы физиологические механизмы изменения частоты и глубины дыхания при из­менении рО2 и рСО2 в крови?

4) Изложите современное представление о дыхательном центре.

5) Изменится ли деятельность ЦНС у данного больного?

6) Каковы механизмы увеличения ЧСС?

Эталоны ответов к ситуационным задачам.

Задача 1. Эталон ответа.

МОДпокой=ДО*ЧДД= 12000 мл; МОДнагрузка=40*900= 36000 мл 36 л/12 л = 3; в 3раза. При выполнении физической нагрузки возрастает интенсивность метаболических процессов и потребность тканей в кислороде. При активизации обмена веществ в крови увеличивается содержание углекислого газа и падает содержание кислорода, что является причиной рефлекторного возбуждения дыхательного центра от центральных и периферических хеморецепторов. Обычно процесс восстановления дыхания в здоровом организме составляет 5 и более минут в зависимости от возникшего кислородного долга, т. к. интенсивности и продолжительности физической нагрузки. Молодой возраст.

Задача 2. Эталон ответа.

МОД в покое = ДО * ЧДД = 600 мл *20 = 12000 мл.

При работе МОД= (600+300)* (20*2)= 35000 мл.

Показатели в покое соответствуют нормативам здорового взрослого мужчины. Это спортсмен, поскольку при выполнении физической работы увеличился и ДО, и ЧДД. Если бы сердце было человека, не занимающегося систематически физической нагрузкой, по после тренировки наблюдалось увеличение МОД только за счет ЧДД.

Задача 3. Эталон ответа.

5.  ДО - это объем воздуха, который человек вдыхает или выдыхает при спокойном дыхании. В норме у здорового человека он составляет 400-500 мл.

6.  ДО1= (120 000/60)/40= 500мл; ДО2=(120 000/60)/80= 250 мл; ДО3=(60000/60)/40= 250 мл.

7.  МЛВ1=(ДО-ОМП)*ЧДД= (500-150)*40= 14000 мл; МЛВ2=8000 мл; МЛВ3=4000мл.

8.  У тренированного человека наибольший минутный объем дыхания достигается при наименьшей частоте за счет углубления дыхания. Лучше тренирован первый человек, хуже всего - третий. У первого бегуна система внешнего дыхания работает наиболее эффективно: при относительно невысокой ЧДД наибольший ДО и максимальная из всех минутная вентиляция легких.

Задача 4. Эталон ответа.

1.  МОД в покое = ДО * ЧД = 600 мл *20 = 12000 мл. При работе МОД= (600+300)* (20*2)= 35000 мл.

2.  Показатели в покое соответствуют нормативам здорового взрослого мужчины.

3.  Это спортсмен, поскольку при выполнении физической работы увеличился и ДО, и ЧДД. Если бы сердце было человека, не занимающегося систематически физической нагрузкой, по после тренировки наблюдалось увеличение МОД в основном только за счет ЧДД.

4.  При активизации обмена веществ в крови увеличивается содержание углекислого газа и падает содержание кислорода, что является причиной рефлекторного возбуждения дыхательного центра через хеморецепторы сосудов или хемочувствительные зоны мозга.

Задача 5. Эталон ответа.

1.  При отравлении барбитуратами чувствительность нейронов дыхательного центра к любым химическим соединениям, в т. ч. и к СО2, снизится.

2.  При обычной концентрации СО2 в крови ДЦ возбуждаться не будет, только при накоплении углекислоты будет стимулироваться вдох. Следовательно, дыхание будет редкое и глубокое.

3.  КУ О2 тканями = (О2а - О2в)/ О2а , %. Поскольку насыщение артериальной крови практически не изменяется, но степень насыщения венозной крови снижается, то КУ кислорода тканями возрастет.

4.  Дыхание чистым кислородом угнетает дыхательный центр, поэтому даст обратный эффект. Это опасно для жизни.

5.  Необходимо проводить дезинтоксикационную терапию.

Задача 6. Эталон ответа.

1.  Карбоген.

2.  Специфицестим раздражителем для дыхательного центра является углекислый газ.

3.  Это было продемонстрировано еще в опыте Фредерика с перекрестным кровообращением двух собак, одной из которых пережимали трахею.

4.  Если в дыхательной смеси будет отсутствовать СО2, то дыхание может стать неэффективным, при этом может снизиться ЧДД и глубина вдоха. В итоге - гипоксия.

5.  Использовать растворенный СО2 в перфузируемых растворах.

Задача 7. Эталон ответа.

1.	МОД	вентиляция
в покое –	7.700мл/мин	7,7-2,1= 5,6л/мин
нагрузка –	600 л/мин	60-4=54 л./мин

2. Вентиляция возросла в 9,8 раза.

3. Функции внешнего дыхания нормальные.

4.При физической нагрузке накопление избытка СО2 выводится из организма и его парциальное давление в альвеолярном воздухе стремится вернуться к нормальному значению (40 мм рт ст).

5.При физической работе условно - и безусловно-рефлекторно повышается тонус симпатического отдела ЦНС. Мозговой слой надпочечников выбрасывает в кровь большое количество адреналина. В результате систолический объем, ЧСС и МОК возрастают пропорционально нагрузке. Сужение сосудов в основном брюшной полости и других не вовлеченных в работу областей приводит к повышению АД.

Задача 8. Эталон ответа.

МОД на 2-ой день = 5 литр/мин, вентиляция составляет

V = 5литр/мин-0,06·20=3,8 л/мин

МОД на 5-ый день = 5л/мин, вентиляция составила

V = 5литр/мин-0,06·40=2,6 л/мин

На 5 день степень обновления альвеолярного воздуха значительно снизилась.

Увеличение рСО2 и снижение рО2 способствует большому распаду HbO2 и отдача кислорода тканям. Гипо…. И гиперкапния рефлекторно и гуморально воздействуюя на хеморецепторы дыхательного центра и рефлексогенных зон (например, аортальной, синокаротидной и др.) вызывают углубление и учащение дыхания. Дыхательный центр – совокупность нейтронов, расположенных на разных уровнях ЦНС, имеющих отношение к регуляции дыхания. Базовый центр – продолговатый мозг и пневмотоксическая область моста. Не менее важное значение имеют гипоталамус, лимбическая система и кора головного мозга. (произвольность акта дыхания). Деятельность ЦНС изменится из-за нарастающих гипоксии и гиперкапнии в организме. Механизм увеличения ЧСС рефлекторный и гуморальный (центральный и периферический) в ответ на гипоксию и гиперкапнию в организме. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: функциональное состояние системы внешнего дыхания ухудшилось: снизилась эффективность дыхания, вентиляционная способность легких, что привело к снижению напряжения кислорода в артериальной крови, а, следовательно, обеспечению тканей О2 и развитию гипоксии.