Атмосферное давление понижается при подъеме на высоту. Это сопровождается одновременным снижением парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе. На уровне моря оно составляет 105 мм.рт.ст. На высоте 4000 м уже в 2 раза меньше. В результате уменьшается напряжение кислорода в крови. Возникает гипоксия. При быстром падении атмосферного давления наблюдается острая гипоксия. Она сопровождается эйфорией, чувством ложного благополучия, и скоротечной потерей сознания. При медленном подъеме гипоксия нарастает медленно. Развиваются симптомы горной болезни. Первоначально появляется слабость, учащение и углубление дыхания, головная боль. Затем начинаются тошнота, рвота, резко усиливаются слабость и одышка. В итоге также наступает потеря сознания, отек мозга и смерть.
До высоты 3 км у большинства людей симптомов горной болезни не бывает. На высоте 5 км наблюдаются изменения дыхания, кровообращения, высшей нервной деятельности. На высоте 7 км эти явления резко усиливаются. Высота 8 км является предельной для жизнедеятельности. На этой высоте организм страдает не только от гипоксии, но и от гипокапнии. В результате снижения напряжения кислорода в крови возбуждаются хеморецепторы сосудов. Дыхание учащается и углубляется. Из крови выводится углекислый газ и его напряжение падает ниже нормы. Это приводит к угнетению дыхательного центра. Несмотря на гипоксию дыхание становится редким и поверхностным.
В процессе адаптации к хронической гипоксии выделяют три стадии. На первой, аварийной, компенсация достигается за счет увеличения легочной вентиляции, усиления кровообращения, повышения кислородной емкости крови и т.д. На стадии относительной стабилизации происходят такие изменения систем, организма, которые обеспечивают более высокий, и выгодный уровень адаптации. В стабильной стадии физиологические показатели организма становятся устойчивыми за счет ряда компенсаторных механизмов. Так кислородная емкость крови увеличивается не только за счет возрастания количества эритроцитов, но и 2,3-фосфоглицерата в них. За счет 2,3-фосфоглицерата улучшается диссоциация оксигемоглобина в тканях. Появляется фетальный гемоглобин, имеющий более высокую способность связывать кислород. Одновременно повышается диффузионная способность легких и возникает "функциональная эмфизема". Т.е. в процесс дыхания включаются резервные альвеолы и увеличивается функциональная остаточная емкость. Энергетический обмен понижается, но повышается интенсивность обмена углеводов.
Гипоксия - это недостаточное снабжение тканей кислородом. Формы гипоксии:
Гипоксемическая гипоксия. Возникает при снижении напряжения кислорода в крови (уменьшение атмосферного давления, диффузионной способности легких и т.д.).
Анемическая гипоксия. Является следствием понижения способности крови транспортировать кислород (анемии, угарное отравление).
Циркуляторная гипоксия. Наблюдается при нарушениях системного и местного кровотока (болезни сердца и сосудов).
Гистотоксическая гипоксия. Возникает при нарушении тканевого дыхания (отравление цианидами).
Что такое пневмоторакс? С чем связано нарушение вентиляции легких при пневмотораксе?
Пневмоторакс-нарушение герметичности грудной клетки и сообщение плевральной полости с внешней средой. Нарушение вентиляции легких при пневмотораксе связано с тем, что плевральное давление уравнивается с атмосферным => происходит спадение легкого => невозможна вентиляция.
2. Методом спирометрии обследованы 2 практически здоровых мужчины в возрасте 25 лет с одинаковыми антропометрическими данными. У одного из них величина жизненной емкости легких (ЖЕЛ) составила 4,0 л, у другого – 5,5 л.
Что такое ЖЕЛ? Сравнив величины ЖЕЛ, укажите, у кого из обследованных растяжимость легких выше?
Жизненная емкость легких-это максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха. Жизненная емкость легких при спокойном дыхании составляет у мужчин (в мл) 3500-5000. Жизненная емкость легких при спокойном дыхании составляет у женщин (в мл) 3000-4000.
Растяжимость легких выше у второго обследованного, т.к. у него выше ЖЕЛ.
3. С помощью спирографии проведено исследование функции внешнего дыхания у двух спортсменов после бега на 1000 м. Минутный объем дыхания (МОД) у обоих спортсменов составил 30 л/мин. Частота дыхания у одного спортсмена составила 30 в 1 мин., а у другого – 40 в 1 мин.
Что такое МОД? У кого из этих спортсменов вентиляция легких более эффективна и почему?
МОД-общее кол-во воздуха, которое проходит через легкие за 1 минуту. МОД=дыхательный объем x частоту дыхания Вентиляция легких более эффективная у первого спортсмена, т.к. его дыхательный объем больше.
Дых.объем=МОД/частота дыхания, дых.объем первого спортсмена=1, второго=0,75.
4. При комплексном обследовании пациента 30 лет было установлено, что общая ёмкость легких у него составила 5000 мл, жизненная емкость легких – 3500 мл, резервный объем вдоха – 2000 мл, дыхательный объем – 500 мл.
На основании этих данных рассчитайте функциональную остаточную ёмкость легких (ФОЕЛ) у данного пациента. Какое физиологическое значение имеет ФОЕЛ?
Общая емкость легких - это количество воздуха, находящегося в легких после максимального вдоха.
Жизненная емкость легких-это максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха.
Резервный объем вдоха-это объем воздуха, который можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.
Дыхательный объем-это объем воздуха, который человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ=ОЕЛ-(РОвд+ДО)=5000-(2000+500)=2500мл.
5. При отравлении человека угарным газом происходит снижение кислородной емкости крови. В этих случаях используют метод лечения чистым кислородом под повышенным давлением (гипербарическая оксигенация), для чего пациента помещают в барокамеру, в которой он дышит при давлении кислорода в 3-4 атмосферы.
Что такое кислородная емкость крови и чему она равна в норме? Почему при отравлении угарным газом происходит ее снижение? С какой целью следует проводить гипербарическую оксигенацию при отравлении угарным газом?
Кислородная емкость крови КЕК – максимальное содержание кислорода в 100 мл крови = 20, 1 мл. Когда угарный газ связывается с гемоглобином, снижается сродство гемоглобина с кислородом, и он не переносит кислород к тканям.
Гипербарическая оксигенация – метод насыщения организма кислородом под повышенным давлением.