Патологическая физиология дыхания

Глава 17

ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Доставка кислорода клеткам органов и тканей животного организма обеспечивает аэробное окисление углеводов, жиров и белков. Сгорание субстратов сопровождается освобождением энергии, необходимой для жизнедеятельности теплокровных животных, поддержания полезной человеку продуктивности.

Газообмен между атмосферным воздухом и внутренней средой организма осуществляют органы дыхания. У млекопитающих обмен газами почти полностью происходит в легких. Через кожу обменивается только 1—2%, но у лошади, например, во время интенсивной мышечной нагрузки кожное дыхание возрастает до 8 %. Акт дыхания происходит благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, легкие играют пассивную роль. Во время вдоха (инспирация) объем грудной клетки увеличивается, легкие расширяются, во время выдоха (экспирация) объем грудной клетки уменьшается, легкие спадаются. Спаданию способствует эластичная тяга легочной ткани, противодействующая растяжению их воздухом.

Частоту и глубину дыхания регулирует дыхательный центр, представляющий собой совокупность нейронов, расположенных в разных отделах центральной нервной системы. В узком понимании дыхательный центр, где группы инспираторных и экспираторных нервных клеток генерируют импульсы, обеспечивающие смену фаз дыхательного цикла, находится в продолговатом мозге. Оттуда посылаются эффекторные импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Сам центр находится под влиянием вышележащих отделов центральной нервной системы, коры головного мозга, обеспечивающей возможность произвольного дыхания. Афферентная импульсация поступает к дыхательному центру от рецепторных образований, расположенных в синокаротидных и аортальных рефлексогенных зонах, от рецепторов легких, дыхательных и скелетных мышц. Центральные структуры воспринимают изменения в химическом составе притекающей крови, особенно насыщенность ее двуокисью углерода.

Доставка кислорода клеткам обеспечивается внешним и внутренним дыханием. Под внешним дыханием понимают обмен газами между внешней средой и кровью, под внутренним дыханием — обмен газами между кровью и клетками. Внешнее дыхание слагается из прохождения воздуха через носовые ходы, носоглотку, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы, попадания в альвеолы, из обмена газами через аэрогематический барьер, выведение двуокиси углерода других продуктов метаболизма с выдыхаемым воздухом. Внутреннее дыхание обеспечивается циркуляцией крови по большому кругу кровообращения. Поступая по капиллярной сети к тканям, кровь благодаря диффузии газов через капиллярную систему отдает кислород и поглощает двуокись углерода. Напряжение кислорода в крови капилляров равно 100 мм рт. ст., в тканевой жидкости — 20—40 мм рт. ст., а в протоплазме клеток оно еще ниже, приближаясь к нулю при функциональной нагрузке. Напряжение же двуокиси углерода в клетках может достигать 60 мм рт. ст., в тканевой жидкости — около 46, а в притекающей крови — 40 мм рт. ст. Благодаря разности давлений кислород диффундирует в ткани, двуокись углерода поступает из тканей в кровь и во внешнюю среду.

Сложная система регуляции дыхания, доставки и утилизации кислорода, выведение двуокиси углерода порождают множество причин, ведущих к нарушению газообмена.

Расстройства функции дыхания являются следствием многих заболеваний сельскохозяйственных и домашних животных. К ним следует отнести нарушения функциональной активности дыхательного центра, непосредственное поражение органов дыхания в виде воспалительных процессов (ринит, бронхит, пневмония, бронхопневмония, плеврит). Они довольно часто встречаются у животных под воздействием инфекционных факторов (туберкулез, перипневмония крупного рогатого скота, контагиозная плевропневмония, сап, мыт лошадей), инвазионных начал (личиночные формы аскарид, половозрелые формы диктиокаулюсов), при попадании в дыхательные пути инородных тел, пылевых частиц органического и неорганического происхождения, раскаленных газов при пожарах. Возникновению патологических процессов в органах дыхания способствуют содержание животных в сырых, холодных, плохо вентилируемых помещениях, количественное и качественное голодание (гиповитаминоз А). Поражение органов дыхания может быть и вторичного происхождения как осложнение болезней сердца, почек, желудочно-кишечного тракта (тимпания у жвачных).

Под влиянием упомянутых и других причин возникает недостаточность дыхания — такое состояние, когда потребность в кислороде не обеспечивается его поступлением в организм. Различают недостаточность внешнего и внутреннего дыхания. Такое деление условно, так как поступление кислорода и поглощение его клетками взаимосвязаны и взаимозависимы.

17.1. НАРУШЕНИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ

Недостаточность внешнего дыхания представляет собой патологическое состояние, при котором не обеспечивается оксигенация крови, адекватная метаболическим потребностям организма. Она чаще проявляется как сочетанная патология, определяемая функциональной активностью дыхательного центра, пропускной способностью воздухоносных путей, нарушениями диффузии газов через аэрогематический барьер, характером кровотока через сосуды малого круга кровообращения, состоянием плевры и плевральной полости, дыхательных мышц. По интенсивности развития и продолжительности выделяют острую и хронически протекающую недостаточность внешнего дыхания.