Главная arrow Каталог статей arrow Фармация

Поиск в статьях


Каталог статей
Анатомия и физиология органов дыханияНовый!

Н.О. Бажанов - доктор медицинских наук, профессор кафедры технологии лекарственных форм по курсу фармакотерапии ЯГМА

 

Лекция 1

 

 АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

 

Список сокращений:

АА         - аспириновая астма

АГ          - артериальная гипертензия

АД         - артериальное давление

БА          - бронхиальная астма

БД          - беклометазона дипропионат

БДА       - бета-два-агонисты

БЛС        - бронхо-легочная система

БО          - бронхиальная обструкция

ВИД       - вторичный иммунодефицит

ВОЗ        - Всемирная организация здравоохранения

ГБД        - гиперреактивность бронхиального дерева

ГТНС     - гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая система

ПС          - глюкокортикоиды

ГФУ       - гидрофторуглероды

ДАЙ       - дозирующий аэрозольный ингалятор

ДП         - дыхательные пути

ДЛИ       - дозирующий порошковый ингалятор

ЖКТ       - желудочно-кишечный тракт

ИБ          - ипратропиума бромид

ИБДА     - ингаляционные бета-два-агонисты

ИБС       - ишемическая болезнь сердца

ИВЛ       - искусственная вентиляция легких

ИГК       - ингаляционные глюкокортикоиды

Ig A        - иммуноглобулин А

Ig E        - иммуноглобулин Е

ЛГ          - легочная гипертензия

ЛОР        - ухо, горло, нос

ЛПВ       - лица пожилого возраста

МК         - метилксантины

МКБ-10 - Международная классификация болезней 10-го пересмотра

МКК      - малый круг кровообращения

МОД      - минутный объем дыхания

МОК      - минутный объем кровотока

МЦК      - мукоцилиарный клиренс

М-ХР     - М- холинорецепторы

НА         - ночная астма

НПВС    - нестероидные противовоспалительные средства

HCP       - нарушение сердечного ритма

ОБ         - острый бронхит

ОРВИ    - острые респираторные вирусные инфекции

ОФВ1   -   объем форсированного выдоха за 1 секунду

ПОСвыд.-  пиковая объемная скорость выдоха

ПР         -  пуриновые рецепторы

СН        - сердечная недостаточность

ТБ         - тиопропия бромид

ТФ        - теофиллин

Ф.в.      - форма выпуска

ФВД     - функция внешнего дыхания

ХБ        - хронический бронхит

ХДН     - хроническая дыхательная недостаточность

ХЛС     - хроническое легочное сердце

ХОБ    - хронический обструктивный бронхит

ХОБЛ - хроническая обструктивная болезнь лёгких

ХФУ   - хлорфторуглероды

ЦНС    - центральная нервная система

ЧСС    - частота сердечных сокращений

ЭЛ      - эмфизема легких

GINA  - Международный Консенсунс по диагностике и лечению БА

GOLD - Глобальная Инициатива по хронической обструктнвной

болезни легких

 

 

В аппарате внешнего дыхания или бронхо-легочной системе (БЛС) человека выделяют воздухоносные пути и респираторный (дыхательный) отдел легких. Воздухоносные пути выполняют воздухопроводящую функцию, а в респираторном отделе легких происходит обогащение венозной крови кислородом и выделение избыточного количества углекислого газа в альвеолярный воздух Газообмен - безусловно, основная функция легких. Эту мысль можно сформулировать и несколько иначе: «Функция системы внешнего дыхания - это превращение венозной крови в артериальную». Для этого общий объем кровотока через легкие должен быть пропорционален объему легочной вентиляции. Однако регионарное распределение альвеолярной вентиляции даже у здорового человека не вполне равномерно: при спокойном дыхании относительно большую часть дыхательного объема получают базальные сегменты, а меньшую - верхние отделы легких. Вместе с тем, именно базальные сегменты легких лучше вентилируются. При патологии дисбаланс вентиляционно-перфузионных отношений может усугубляться еще больше. Хорошо известны и другие функции БЛС;

- барьерно-очистительная                       - метаболическая

- фильтрационная                                    - нейроэндокринная

- иммунологическая                                 - водообменная

- депонирование крови

Воздухоносные пути подразделяют на верхние и нижние Первые включают в себя полость носа, носоглотку, ротовую часть глотки, вторые - гортань, трахею, вне- и внутрилегочные бронхи. В легких бронхи ветвятся на долевые, сегментарные, субсегментарные и далее — на более мелкие генерации вплоть до терминальных бронхиол. В легких взрослого человека насчитывается 23 - 26 генераций ветвлений, включая бронхиолы и альвеолярные ходы. Терминальные бронхиолы соответствуют 14 - 16-й генерации, далее в стенках респираторных бронхиол 1 - 3-го порядка уже появляются альвеолы. По мере ветвления уменьшается диаметр последующих генераций бронхов.

Стенка воздухоносных путей состоит из слизистой, подслизистой и наружной соединительнотканной оболочек. Секреторные клетки трахеи и крупных бронхов из-за их формы называют бокаловидными.

В пределах ацинуса - морфофункциональной единицы легкого, бронхиолы дважды делятся без уменьшения диаметра, благодаря чему достигается

сравнительно большая емкость респираторного отдела как кислородного резервуара и создаются оптимальные условия для его диффузии.

Опорный каркас трахеи состоит из 16-20 полуколец. В опорном каркасе бронхов по мере их дальнейшего ветвления уменьшается содержание хрящевой ткани, а бронхи диаметром 2 мм и менее (начиная с 12-й генерации) уже не имеют в своих стенках хряща. Упругость их стенок обеспечивается эластическими и коллагеновыми волокнами, а также гладкими мышцами. Мышечные пучки располагаются как продольно, так и концентрически. Во время вдоха воздухоносные пути расширяются, а при выдохе суживаются из-за синхронных сокращений и расслаблений сократительных элементов их стенок.

Как уже отмечалось ранее, морфофункциональной единицей респираторного отдела легких служит ацинус, который начинается от конца терминальной бронхиолы. Каждый ацинус содержит до 2000 альвеол. В легких взрослого человека насчитывается до 300 млн альвеол. Общая площадь альвеолярной поверхности легких у взрослого человека может достигать почти 200 м2.

Очень важными и постоянными структурами нормальных легких являются отверстия в межальвеолярных перегородках - поры Кона диаметром от 2 до 10 мкм. В легких взрослого человека приходится до 20 пор на одну альвеолу.

Мукоцилиарпый клиренс (МЦК) лежит в основе механической и противоинфекционной защиты органов дыхания. Эффективное очищение вдыхаемого воздуха происходит благодаря тому, что воздухоносные пути высланы мерцательным эпителием, а в их стенках расположены железы, секретирующие слизь, которая в виде слоя, толщиной до 10 мкм, покрывает эпителий. У человека за сутки секретируется до 0,75 мл/кг слизи, которая обладает антибактериальными и антивирусными свойствами. Кроме того, слизистый слой защищает эпителий воздухоносных путей от повреждений различного рода. На свободной поверхности каждой реснитчатой клетки имеется около 200 ресничек длиной 5-7 мкм. Реснички обладают способностью синхронно сокращаться и расслабляться. При этом в 1 мин реснички совершают до 250 однонаправленных колебательных движений. Таким образом, эффективный МЦК возможен лишь при слаженной функции двух компонентов: реснитчатого аппарата и секреторной системы воздухоносных путей.

К нарушению МЦК приводит воздействие табачного дыма, токсических веществ, факторов экологически неблагоприятной среды, в также развитие патологии БЛС (хронического бронхита, бронхиальной астмы и др.).

При значительном уменьшении МЦК выведение инородных частиц из органов дыхания осуществляется за счет кашлевых толчков.

В бронхах здорового человека лимфоидные образования содержат полный набор специализированных клеток (макрофаги, Т- и В-лимфоциты, плазмоциты и др.), способных к иммунному ответу. Они служат первым барьером местной иммунной защиты органов дыхания.

На значительной площади (до 100 м2) поверхности слизистой оболочки воздухоносных путей постоянно происходят очищение, согревание и увлажнение вдыхаемого воздуха.

Газообмен в легких и насыщение крови кислородом осуществляется с участием сосудов малого круга кровообращения (МКК). Основной ствол легочной артерии начинается от правого желудочка сердца и вскоре делится на левую и правую ветви, входящие в легкие. Внутри легких ветви легочной артерии, диаметр которых прогрессивно уменьшается по мере ветвления, сопровождают соответствующие воздухоносные пути вплоть до начала ацинуса. В ацинусах артериолы переходят в густую сеть капилляров. По площади поверхность капиллярной сети соответствует поверхности альвеол. Кровь, насыщенная кислородом, попадает в венулы. Причем каждая вена собирает кровь из нескольких ацинусов. Заканчивается МКК четырьмя крупными легочными венами, впадающими в левое предсердие.

Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью в легочных капиллярах осуществляется путем диффузии по градиенту концентрации газов.

Клеточную защиту легких в норме осуществляют, главным образом, альвеолярные макрофаги, функциональные возможности которых весьма многообразны: уничтожение микроорганизмов, подготовка клеток для иммунного ответа, репарация легочной паренхимы и др.

В БЛС функционирует многокомпонентная, сложноорганизованная сурфактантная система легких. Мембраны сурфактанта почти на 80% состоят из фосфолипидов. Причем обновление фосфолипидов сурфактанта в легких происходит очень быстро и интенсивно. Считают, что синтез и секрецию сурфактанта осуществляют альвеолоциты 2-го типа.

Вещества, влияющие на секрецию сурфактанта

Усиливающие                                       Угнетающие

1. Бета-адреномиметики                       1. Бета-блокаторы

2. Глюкокортикоиды                             2. Атропин

3. Тироксин                                            3. Инсулин

4. Эстрогены                                          4. Андрогены

5. Муколитики                                       5. Компоненты сурфактанта

В процессе вентиляции внутри альвеол постоянно происходит деградация сурфактанта. В элиминации деградированного сурфактанта участвуют альвеолярные макрофаги, а также альвеолоциты 1 -го и 2-го типов. Причем альвеолоциты 2-го типа активно реутилизируют часть секретируемого ими же сурфактанта.

Физиологическая роль легочного сурфактанта, который способен значительно снижать поверхностное натяжение в бронхиолах и альвеолах, выражается в повышении растяжимости легких и уменьшении работы, совершаемой во время вдоха, а также в обеспечении стабильности альвеол. В пределах ацинуса происходит перераспределение сурфактанта через поры Кона, что является адаптационным физиологическим механизмом, регулирующим поверхностное натяжение в разных зонах ацинуса при неодинаковых условиях вентиляции.

Известно, что легкие активно участвуют в водном обмене. У человека в нормальных условиях отток лимфы составляет около 20 мл/ч. Участие в этих процессах сурфактанта не вызывает сомнений.

Общий объем кровотока в системе малого круга за минуту (МОК) в норме почти такой же, как минутный объем вентиляции, поэтому вентиляционно-перфузионное отношение или МОД: МОК составляет 0,8 -1,0.

При средней массе обескровленных легких около 400 г объем крови в них достигает 650 - 900 мл. Капилляры МКК в покое вмещают около 60 мл крови, при физической нагрузке - до 100 мл. Общая поверхность капилляров в легких достигает 70 м2.

Минутный объем кровотока по малому кругу такой же, как и по большому, и составляет в покое 4 - 8 л в 1 мин. Соотношение давлений в малом и большом круге колеблется в норме от 1 : 5 до 1 : 7. Среднее время кровотока через легкое 4 - 6 с., через легочные капилляры около 0,75 с, при интенсивной мышечной работе - около 0,25 с.

В покое у здорового человека систолическое давление в легочной артерии не более 30. Давление в полых венах (центральное венозное давление) = 4 - 8 см вод. ст.

МКК хорошо приспособлен к значительным колебаниям МОК. Так, давление в легочной артерии начинает заметно увеличиваться при повышении объема кровотока в 2 - 3 раза. Это объясняется тем, что значительная часть капилляров легкого в покое не функционирует и раскрывается лишь при нагрузке (резервные капилляры). Таким образом, сопротивление кровотоку снижается по мере увеличения интенсивности работы правого желудочка и давление в нем долгое время остается стабильным.

Легочная гипертензия (ЛГ) развивается при легочной патологии с обструкцией дыхательных путей. Длительное время она имеет динамический характер и поддается фармакологической коррекции. Такая гипертензия может быть ликвидирована путем устранения обструкции дыхательных путей. Патогенез динамической формы ЛГ обусловлен воздействием альвеолярной гипоксии на тонус артериол МКК. Гиперкапния и ацидоз потенцируют вазоконстрикцию, развившуюся под влиянием гипоксии. Длительное воздействие этих факторов приводит к гипертрофии гладкой мускулатуры легочных артериол с развитием в дальнейшем ригидности их стенок. Постепенно ЛГ становится необратимой.

Гипоксический и гиперкапнический стимулы являются ведущими в процессах регуляции дыхания. Реакция на гипоксическую стимуляцию заключается в повышении МОД преимущественно за счет увеличения глубины дыхания. При снижении РО2 до 60 - 40 мм рт. ст. объем вентиляции удваивается, однако дальнейшее нарастание гипоксемии не отражается на характере вентиляции. При гиперкапнической стимуляции происходит увеличение не только глубины, но и частоты дыхания.

Рецепторы БЛС

Бета-два-адренореиепторы (ЕЛА) широко представлены в дыхательных путях (ДП). Причем плотность их увеличивается по мере уменьшения диаметра бронхов. При их возбуждении происходит активное расширение бронхов. Большое количество БДА находятся на поверхности тучных клеток, нейтрофилов, эозинофилов, лимфоцитов, а также в сердце и скелетных мышцах.

Стимуляция БДА может привести к развитию таких нежелательных явлений, как тахикардия, трепетание предсердий, ишемия миокарда, вазодилатация со снижением АД, тремор скелетных мышц. Нарушения сердечного ритма, особенно в условиях тяжелой гипоксии при обострениях БА, могут закончиться фатально.

Мускариновые холинорецепторы 3 типа (М-ХР) имеют наибольшее представительство в крупных и средних бронхах. При их стимуляции происходит сокращение гладкомышечных клеток, гиперсекреция подслизистых желез и бокаловидных клеток, отек слизистой бронхов.

Известно, что повышение тонуса бронхов и стимуляция железистого аппарата бронхиального дерева, особенно в ночное время суток, во многом определяются увеличением активности блуждающего нерва. Считают, что у больных с БОС активность вагуса заметно повышена, поэтому в патогенезе ХОБ и ХОБЛ холинергические воздействия играют существенную роль.

Пуриновые (аденозиновые) рецепторы

Важная роль в регуляции тонуса гладких мышц бронхиального дерева и патогенезе бронхоспазма принадлежит пуриновым рецепторам (ПР), которые возбуждаются аденозином. В отсутствии гипоксии аденозин почти не оказывает влияния на ПР. Однако при гипоксии формируется своеобразный «порочный круг». С одной стороны, при гипоксии увеличивается образование аденозина, а с другой стороны, в этих условиях аденозин через ПР начинает оказывать мощное бронхоконстрикторное действие Теофиллин, блокируя ПР, разрывает указанный «порочный круг».

Для количественной оценки функции внешнего дыхания (ФВД) в повседневной клинической практике чаще других используются 2 показателя:

- ОФВ; (л) - объем форсированного выдоха за 1 с, то есть та часть ЖЕЛ, которая выдыхается за первую секунду форсированного выдоха, следующего за максимальным вдохом.

- ПОС выд. (л/мин) - пиковая объемная скорость выдоха, измеряется с помощью пикфлоуметра, регистрируется на протяжении всего максимального выдоха, следующего за максимальным вдохом. Аппаратное обеспечение исследований ФВД зависит, главным образом, от финансовых возможностей лечебного учреждения и конкретного больного. Простейшим прибором для индивидуального пользования является пикфлоуметр, который позволяет достаточно точно контролировать динамику ФВД у больных бронхиальной астмой и хроническим обструктивным бронхитом.

 

 


Средняя оценка: 3.83 (Из 5)
Число оценок: 6

Выбирает вашу оценку
Превосходно
Хорошо
Средненько
Так себе
Очень плохо