Меню

Регулирует смену вдоха и выдоха



Регулирует смену вдоха и выдоха

Обычно человек не замечает, как он дышит, потому что процесс этот регулируется независимо от его воли. В какой-то мере, однако, дыхание можно регулировать сознательно, о чем мы и поговорим ниже.

Непроизвольную регуляцию дыхания осуществляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге (одном из отделов заднего мозга). Вентральная (нижняя) часть дыхательного центра ответственна за стимуляцию вдоха; ее называют центром вдоха (инспнра-торным центром). Стимуляция этого центра увеличивает частоту и глубину вдоха. Дорсальная (верхняя) часть и обе латеральные (боковые) тормозят вдох и стимулируют выдох; они носят собирательное название центра выдоха (экспираторного центра).

Дыхательный центр связан с межреберными мышцами межреберными нервами, а с диафрагмой — диафрагмальными. Бронхиальное дерево (совокупность бронхов и бронхиол) иннервируется блуждающим нервом. Ритмично повторяющиеся нервные импульсы, направляющиеся к диафрагме и межреберным мышцам обеспечивают осуществление вентиляционных движений.

Расширение легких при вдохе стимулирует находящиеся в бронхиальном дереве рецепторы растяжения (проприоцепторы) и они посылают через блуждающий нерв все больше и больше импульсов в экспираторный центр. Это на время подавляет инспираторный центр и вдох. Наружные межреберные мышцы теперь расслабляются, эластично сокращается растянутая легочная ткань — происходит выдох. После выдоха рецепторы растяжения в бронхиальном дереве более уже не подвергаются стимуляции. Поэтому экспираторный центр отключается и вдох может начаться снова.

Механизмы регуляции дыхания

Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма. Форсированное дыхание осуществляется при участии внутренних межреберных мышц.

Основной ритм дыхания поддерживается дыхательным центром продолговатого мозга, даже если все входящие в него нервы перерезаны. Однако в обычных условиях на этот основной ритм накладываются различные влияния. Главным фактором, регулирующим частоту дыхания, служит не концентрация кислорода в крови, а концентрация С02. Когда уровень С02 повышается (например, при физической нагрузке), имеющиеся в кровеносной системе хеморецепторы каротидных и аортальных телец посылают нервные импульсы в инспираторный центр. В самом продолговатом мозге также имеются хеморецепторы. От инспираторного центра через диафрагмальные и межреберные нервы поступают импульсы в диафрагму и наружные межреберные мышцы, что ведет к их более частому сокращению, а следовательно, к увеличению частоты дыхания. Накапливающийся в организме С02 может причинить большой вред организму.

При соединении С02 с водой образуется кислота, способная вызвать денатурацию ферментов и других белков. Поэтому в процессе эволюции у организмов выработалась очень быстрая реакция на любое повышение концентрации С02. Если концентрация С02 в воздухе увеличивается на 0,25%, то легочная вентиляция удваивается. Чтобы вызвать такой же результат, концентрация кислорода в воздухе должна снизиться с 20% до 5%. Концентрация кислорода тоже влияет на дыхание, однако в обычных условиях кислорода всегда бывает достаточно, и потому его влияние относительно невелико. Хеморецепторы, реагирующие на концентрацию кислорода, располагаются в продолговатом мозге, в каротидных и аортальных тельцах, так же, как и рецепторы С02.

В известных пределах частота и глубина дыхания могут регулироваться произвольно, о чем свидетельствует, например, наша способность «затаить дыхание». К произвольной регуляции дыхания мы прибегаем при форсированном дыхании, при разговоре, пении, чихании и кашле.

В этом случае импульсы, возникающие в полушариях головного мозга, передаются в дыхательный центр, который и выполняет соответствующие действия.

Регуляция вдоха при помощи рецепторов растяжения и хеморецепторов представляет собой пример отрицательной обратной связи. Произвольная активность полушарий головного мозга способна преодолеть действие этого механизма.

Источник

Регулирует смену вдоха и выдоха

Установите правильную последовательность процессов нормальных вдоха и выдоха у человека, начиная с повышения концентрации СО2 в крови.

Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.

1) сокращение диафрагмы

2) повышение концентрации кислорода

3) повышение концентрации СО2

4) возбуждение хеморецепторов продолговатого мозга

6) расслабление диафрагмы

Последовательность процессов нормальных вдоха и выдоха у человека, начиная с повышения концентрации СО2 в крови:

3) повышение концентрации СО2→4) возбуждение хеморецепторов продолговатого мозга→6) расслабление диафрагмы→1) сокращение диафрагмы→2) повышение концентрации кислорода→5) выдох

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Под действием углекислого газа крови в нем возникает возбуждение, оно передается к дыхательным мышцам, происходит вдох. При этом возбуждаются рецепторы растяжения в стенках легких, они посылают тормозящий сигнал в дыхательный центр, он перестает посылать сигналы к дыхательным мышцам, происходит выдох.

Если задержать дыхание надолго, то углекислый газ будет все сильнее возбуждать дыхательный центр, в конце концов дыхание возобновится непроизвольно.

Кислород не влияет на дыхательный центр. При избытке кислорода (при гипервентиляции) происходит спазм сосудов мозга, что приводит к головокружению или обмороку.

Т.к. данное задание вызывает много споров, о том, что последовательность в ответе не корректная — принят решение отправить данное задание в неиспользуемые.

Кто хочет подробнее узнать о механизмах регуляции дыхания можно почитать статью «Физиология системы дыхания». О хеморецепторах в самом конце статьи.

Под дыхательным центром следует понимать совокупность нейронов специфических (дыхательных) ядер продолговатого мозга, способных генерировать дыхательный ритм.

В нормальных (физиологических) условиях дыхательный центр получает афферентные сигналы от периферических и центральных хеморецепторов, сигнализирующих соответственно о парциальном давлении О2 в крови и концентрации Н + во внеклеточной жидкости мозга. В период бодрствования деятельность дыхательного центра регулируется дополнительными сигналами, исходящими из различных структур ЦНС. У человека это, например, структуры, обеспечивающие речь. Речь (пение) может в значительной степени отклонить от нормального уровень газов крови, даже снизить реакцию дыхательного центра на гипоксию или гиперкапнию. Афферентные сигналы от хеморецепторов тесно взаимодействуют с другими афферентными стимулами дыхательного центра, но, в конечном счете, химический, или гуморальный, контроль дыхания всегда доминирует над нейрогенным. Например, человек произвольно не может бесконечно долго задерживать дыхание из-за нарастающих во время остановки дыхания гипоксии и гиперкапнии.

Ритмическая последовательность вдоха и выдоха, а также изменение характера дыхательных движений в зависимости от состояния организма регулируются дыхательным центром, расположенным в продолговатом мозге.

В дыхательном центре имеются две группы нейронов: инспираторные и экспираторные. При возбуждении инспираторных нейронов, обеспечивающих вдох, деятельность экспираторных нервных клеток заторможена, и наоборот.

В верхней части моста головного мозга (варолиев мост) находится пневмотаксический центр, который контролирует деятельность расположенных ниже центров вдоха и выдоха и обеспечивает правильное чередование циклов дыхательных движений.

Дыхательный центр, расположенный в продолговатом мозге, посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Диафрагма иннервируется аксонами мотонейронов, расположенных на уровне III—IV шейных сегментов спинного мозга. Мотонейроны, отростки которых образуют межреберные нервы, иннервирующие межреберные мышцы, расположены в передних рогах (III—XII) грудных сегментов спинного мозга.

Дыхательный центр выполняет две основные функции в системе дыхания: моторную, или двигательную, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц, и гомеостатическую, связанную с изменением характера дыхания при сдвигах содержания О2 и СО2 во внутренней среде организма.

Читайте также:  Регулировка спуска воды в унитазе кнопкой

Диафрагмальные мотонейроны. Образуют диафрагмальный нерв. Нейроны расположены узким столбом в медиальной части вентральных рогов от СIII до CV. Диафрагмальный нерв состоит из 700—800 миелинизированных и более 1500 немиелинизированных волокон. Подавляющее количество волокон является аксонами α-мотонейронов, а меньшая часть представлена афферентными волокнами мышечных и сухожильных веретен, локализованных в диафрагме, а также рецепторов плевры, брюшины и свободных нервных окончаний самой диафрагмы.

Мотонейроны сегментов спинного мозга, иннервирующие дыхательные мышцы. На уровне CI—СII вблизи латерального края промежуточной зоны серого вещества находятся инспираторные нейроны, которые участвуют в регуляции активности межреберных и диафрагмальных мотонейронов.

Мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы, локализованы в сером веществе передних рогов на уровне от TIV до ТX. Причем одни нейроны регулируют преимущественно дыхательную, а другие — преимущественно позно-тоническую активность межреберных мышц. Мотонейроны, иннервирующие мышцы брюшной стенки, локализованы в пределах вентральных рогов спинного мозга на уровне TIV—LIII.

Генерация дыхательного ритма.

Спонтанная активность нейронов дыхательного центра начинает появляться к концу периода внутриутробного развития. Об этом судят по периодически возникающим ритмическим сокращениям мышц вдоха у плода. В настоящее время доказано, что возбуждение дыхательного центра у плода появляется благодаря пейсмекерным свойствам сети дыхательных нейронов продолговатого мозга. Иными словами, первоначально дыхательные нейроны способны самовозбуждаться. Этот же механизм поддерживает вентиляцию легких у новорожденных в первые дни после рождения. С момента рождения по мере формирования синаптических связей дыхательного центра с различными отделами ЦНС пейсмекерный механизм дыхательной активности быстро теряет свое физиологическое значение. У взрослых ритм активности в нейронах дыхательного центра возникает и изменяется только под влиянием различных синаптических воздействий на дыхательные нейроны.

Дыхательный цикл подразделяют на фазу вдоха и фазу выдоха относительно движения воздуха из атмосферы в сторону альвеол (вдох) и обратно (выдох).

Двум фазам внешнего дыхания соответствуют три фазы активности нейронов дыхательного центра продолговатого мозга: инспираторная, которая соответствует вдоху; постинспираторная, которая соответствует первой половине выдоха и называется пассивной контролируемой экспирацией; экспираторная, которая соответствует второй половине фазы выдоха и называется фазой активной экспирации .

Активность дыхательных мышц в течение трех фаз нейронной активности дыхательного центра изменяется следующим образом. В инспирацию мышечные волокна диафрагмы и наружных межреберных мышц постепенно увеличивают силу сокращения. В этот же период активируются мышцы гортани, которые расширяют голосовую щель, что снижает сопротивление воздушному потоку на вдохе. Работа инспираторных мышц во время вдоха создает достаточный запас энергии, которая высвобождается в постинспираторную фазу, или в фазу пассивной контролируемой экспирации. В постинспираторную фазу дыхания объем выдыхаемого из легких воздуха контролируется медленным расслаблением диафрагмы и одновременным сокращением мышц гортани. Сужение голосовой щели в постинспираторную фазу увеличивает сопротивление воздушному потоку на выдохе. Это является очень важным физиологическим механизмом, который препятствует спадению воздухоносных путей легких при резком увеличении скорости воздушного потока на выдохе, например при форсированном дыхании или защитных рефлексах кашля и чиханья.

Во вторую фазу выдоха, или фазу активной экспирации, экспираторный поток воздуха усиливается за счет сокращения внутренних межреберных мышц и мышц брюшной стенки. В эту фазу отсутствует электрическая активность диафрагмы и наружных межреберных мышц.

Регуляция деятельности дыхательного центра.

Регуляция деятельности дыхательного центра осуществляется с помощью гуморальных, рефлекторных механизмов и нервных импульсов, поступающих из вышележащих отделов головного мозга.

Гуморальные механизмы. Специфическим регулятором активности нейронов дыхательного центра является углекислый газ, который действует на дыхательные нейроны непосредственно и опосредованно. В ретикулярной формации продолговатого мозга, вблизи дыхательного центра, а также в области сонных синусов и дуги аорты обнаружены хеморецепторы, чувствительные к углекислому газу. При увеличении напряжения углекислого газа в крови хеморецепторы возбуждаются, и нервные импульсы поступают к инспираторным нейронам, что приводит к повышению их активности.

Источник

Вопрос 140. Рефлекторная саморегуляция дыхания. Механизмы смены дыхательных фаз.

Основная роль в рефлекторной саморегуляции дыхания принадлежит механорецепторам легких.

В зависимости от локализации и характера чувствительности выделяют три их вида:

1. Рецепторы растяжения. Находятся преимущественно в гладких мышцах трахеи и бронхов. Возбуждаются при растяжении их стенок. В основном они обеспечивают смену фаз дыхания.

2. Ирритантрые рецепторы. Расположены в эпителии слизистой трахеи и бронхов. Они реагируют на раздражающие вещества и пылевые частицы, а также резкие изменения объема легких (пневмоторакс, ателектаз). Обеспечивают защитные дыхательные рефлексы, рефлекторное сужение бронхов и учащение дыхания.

3. Юкстакапиллярные рецепторы. Находятся в интерстициальной ткани альвеол и бронхов. Возбуждаются при повышении давления в малом круге кровообращения, а также увеличении объема интерстициальной жидкости. Эти явления возникают при застое в малом круге кровообращения или пневмониях.

Важнейшим для дыхания является рефлекс Геринга-Брейера. При вдохе легкие растягиваются и возбуждаются рецепторы растяжения. Импульсы от них по афферентным волокнам блуждающих нервов поступают в бульбарный дыхательный центр. Они идут к β -респираторным нейронам, которые в свою очередь тормозят α -респираторные. Вдох прекращается и начинается выдох. После перерезки блуждающих нервов дыхание становится редким и глубоким. Поэтому данный рефлекс обеспечивает нормальную частоту и глубину дыхания, а также препятствует перерастяжению легких. Определенное значение в рефлекторной регуляции дыхания имеют проприорецепторы дыхательных мышц. При сокращении мышц импульсы от их проприорецепторов поступают к соответствующим мотонейронам дыхательных мышц. За счет этого регулируется сила сокращений мышц при каком-либо сопротивлении дыхательным движениям.

Генерация дыхательного ритма происходит в сети нейронов продолговатого мозга, сформированной шестью типами дыхательных нейронов .Инспираторная активность дыхательного центра начинается с мощного стартового разряда ранних инспираторных нейронов. В этот момент ранние инспираторные нейроны полностью освобождаются от сильного торможения со стороны постинспираторныхнейронов.Стартовый разряд ранних инспираторных нейронов начинает активировать полные инспираторные нейроны, которые способны совозбуждать друг друга. Полные инспираторные нейроны, благодаря этому свойству, поддерживают и увеличивают частоту генерации потенциалов действия в течение фазы вдоха. Именно этот тип дыхательных нейронов создает нарастающую активность в диафрагмальном и межреберных нервах, вызывая увеличение силы сокращения диафрагмы и наружных межреберных мышц.

Ранние инспираторные нейроны в силу особых физиологических свойств их мембраны прекращают генерировать потенциалы действия к середине фазы вдоха. Это моносинаптически растормаживает поздние инспираторные нейроны, поэтому их активность появляется в конце вдоха.

Поздние инспираторные нейроны способны дополнительно активировать в конце вдоха сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц. В период своей активности они получают возбуждающие стимулы от легочных рецепторов растяжения, которые измеряют степень растяжения дыхательных путей во время вдоха. Максимальный по частоте разряд поздних инспираторных нейронов приходится на момент прекращения активности других типов инспираторных нейронов дыхательного центра.

Прекращение активности всех типов инспираторных нейронов дыхательного центра растормаживает постинспираторные нейроны. С момента появления активности постинспираторных нейронов выключается инспирация и начинается фаза пассивной контролируемой экспирации. Постинспираторные нейроны регулируют степень расслабления диафрагмы в первую половину фазы выдоха. В эту фазу заторможены все другие типы нейронов дыхательного центра. Вторая половина фазы выдоха, или фаза активной экспирации, полностью зависит от механизма ритмогенезаинспираторнои и пост-инспираторной активности. Например, при быстрых дыхательных движениях постинспираторная фаза может непосредственно пере­ходить в фазу следующей инспирации.

Читайте также:  Aisan карбюратор отрегулировать холостой ход

Активность дыхательных мышц в течение трех фаз нейронной активности дыхательного центра изменяется следующим образом. В инспирацию мышечные волокна диафрагмы и наружных межреберных мышц постепенно увеличивают силу сокращения. В этот же период активируются мышцы гортани, которые расширяют голосовую щель, что снижает сопротивление воздушному потоку на вдохе. Работа инспираторных мышц во время вдоха создает достаточный запас энергии, которая высвобождается в пост­инспираторную фазу, или в фазу пассивной контролируемой экспирации. В постинспираторную фазу дыхания объем выдыхаемого из легких воздуха контролируется медленным расслаблением диафрагмы и одновременным сокращением мышц гортани. Сужение голосовой щели в постинспираторную фазу увеличивает сопротивление воздушному потоку на выдохе. Это является очень важным физиологическим механизмом, который препятствует спадению воздухоносных путей легких при резком увеличении скорости воздушного потока на выдохе, например при форсированном дыхании или за­щитных рефлексах кашля и чиханья.

Во вторую фазу выдоха, или фазу активной экспирации, экспираторный поток воздуха усиливается за счет сокращения внутренних межреберных мышц и мышц брюшной стенки. В эту фазу отсутствует электрическая активность диафрагмы и наружных межреберных мышц.

Координация деятельности правой и левой половин дыхательного центра является еще одной функцией дыхательных нейронов. Дыхательный центр имеет дорсальную и вентральную группу нейронов как в правой, так и в левой половине продолговатого мозга и таким образом состоит из двух симметричных половин. Эта функция выполняется за счет синаптического взаимодействия различных типов дыхательных нейронов. Дыхательные нейроны взаимосвязаны как в пределах одной половины дыхательного центра, так и с нейронами противоположной стороны. При этом наибольшее значение в синхронизации деятельности правой и левой половин дыхательного центра имеют проприобульбарные дыхательные нейроны и экспираторные нейроны комплекса Бетцингера.

Источник

Лекция №25.Физиология дыхания.Механизм вдоха и выдоха. Жизненная емкость легких. Регуляция дыхания.

Лекция №25.Физиология дыхания.Механизм вдоха и выдоха. Жизненная емкость легких. Регуляция дыхания.

Процесс дыхания условно разделяется на несколько этапов:

• Внешнее дыхание – обмен воздуха между легкими и атмосферой.

• Транспортировка газов кровью.

• Внутреннее (клеточное) дыхание – между клеткой и кровью

Состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха

Атмосферный Альвеолярный Выдыхаемый
N2 79,03% 80,00% 79,70%
O2 20,94% 14,40% 16,30%
CO2 0,03% 5,60% 4,00%

По составу выдыхаемый воздух отличается от альвеолярного, т.к. к нему примешивается 140 мл воздуха «мертвого пространства» (воздух воздухоносных путей), который не участвует в газообмене

Мертвое пространство образовано теми областями органов дыхания, где нет газообмена с кровью. В норме это внелёгочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха — около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании.

Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене.

Газообмен между атмосферным воздухом и кровью называется внешним дыханием и осуществляется органами дыхания — легкими и внелегочными дыхательными путями.

Газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения.

Клеточное дыхание — биологическое окисление — обеспечивает организм энергией.

Внешнее дыхание

Этапы дыхания

При сокращении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие растягиваются — вдох, при расслаблении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие сжимаются — выдох.

• состоит из вдоха 0,9 – 4,7 сек

• выдоха 1,2 – 6 сек

• и дыхательной паузы

• Дыхание совершается с определенной частотой и ритмом.

• Частота – 16-20 раз в минуту

• Частота сердечных сокращений в 4-5 раз больше частоты дыхания в любом возрасте!

Частота и глубина дыхания зависит от:

• умственной и физической нагрузки

• химического состава крови

• интенсивности обмена веществ

Дыхательные движения

Наружные межреберные мышцы- поднимают ребра.

Внутренние межреберные мышцы — опускают ребра.

Действие межреберных мышц основано на принципе рычага.

Механизм вдоха и выдоха

• Акт вдоха – инспирация, происходит в следствии увеличения объема грудной клетки в результате опускания диафрагмы и поднятия ребер.

• Акт выдоха – экспирация происходит в результате расслабления межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы.

Типы дыхания

В зависимости от участия тех или иных групп мышц, различают:

• грудной, или реберный тип дыхания (в основном у женщин)

• брюшной, или диафрагмальный (у мужчин)

• Смешанный (у детей)

Легкие не имеют мускулатуры и поэтому они пассивно следуют за изменениями грудной клетки.Этому способствуют:

• наличие отрицательного давления в плевральной полости (грудная клетка растет быстрее легких, поэтому создается отрицательное давление)

• эластическая тяга легких – эластические и коллагенные волокна

• наличие сурфактанта – фосфолипид, который выстилает внутреннюю поверхность альвеол и препятствует их спадению

Легочные объемы

• Дыхательный объем – это то количество воздуха, который человек спокойно вдыхает и выдыхает. 400-600 мл (ДО)

• Резервный объем вдоха – это то количество воздуха, которое человек может максимально вдохнуть после спокойного вдоха. ≈ 1500 мл (РОвд.)

• Резервный объем выдоха – это то количество, которое человек может максимально выдохнуть после спокойного выдоха. ≈ 1500 мл (РОвыд.)

• Остаточный объем – это то количество воздуха, которое осталось после максимального выдоха (может удалить только на трупе) ≈ 1000 мл (ОО.)

Жизненная емкость легких

При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0,3- 0,5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3-5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем).

Легочные емкости

• (ОЕ) Общая емкость легких – включает все 4 объема.

• ЖЕЛ – это то количество воздуха, которое человек может максимально выдохнуть после максимального вдоха (1, 2, 3 объемы)

• В норме у женщины – 2800-3500 мл, у мужчины – 3200-5000 мл

• ЕВ(емкость вдоха) – 1, 2 объемы

• Функциональная остаточная емкость легких – 3, 4 объемы (алвеолярный воздух) (ФОЕ)

Легочная вентиляция

• Это количество воздуха, прошедшего через легкие за 1 минуту = 6-8 л

• (ДО х частоту дыхательных движений)

Газообмен

• Диффузия кислорода из альвеол в кровь и диффузия СО2 из крови в альвеолу осуществляется на основе разницы парциального давления.

• Рпарц. – это давление газа в смеси газов.

• Зная состав альвеолярного воздуха, может рассчитать рпарц. газов в легких.

• 760 мм рт. ст. (атм. давление) – 47 мм рт. ст. на пары выдыхаемого воздуха.

Читайте также:  Барашки для регулировки вилки

• ро2 = 103,4 – парциальное давление, которое приходится на долю О2

• N2 в газообмене не участвует (в 100 мл крови содержится 1 мл физически растворенного азота)

Транспорт газов.

В капиллярах легких (малый круг кровообращения) кровь насыщается кислородом и избавляется от углекислого газа, превращаясь из венозной в артериальную. Благодаря работе сердца кровь разносится по всем органам (большой круг кровообращения), в капиллярах которых происходят обратные процессы.

Транспортировка О2

• О2 может транспортироваться в двух состояниях:

• В растворенном состоянии: в 100 мл крови содержится 0,21 мл О2

• В связанном состоянии переносится основная масса О2 в виде соединения – оксигемоглобина. Гемоглобин – основной переносчик О2. (в 100 мл крови 15г. Нв).

Транспортировка СО2

• СО2 также транспортируется в двух состояниях.

• В растворенном, в 100 мл крови 2,56 мл СО2

• В связанном состоянии СО2 транспортируется в виде карбгемоглобина (около 20%) и в виде солей NaНСО3 в плазме крови и КНСО3 в эритроцитах. Поэтому основная масса СО2 транспортируется в виде NаНСО3 и КНСО3. В легких в области альвеол очень активно работает фермент карбоангидраза. Этот фермент ускоряет отделение СО2 от солей в 20 тыс. раз, а в тканях при его участии происходит синтез угольной кислоты.

Поскольку в альвеолах относительно мало CO2 , он выходит из плазмы крови в альвеолярный воздух.

Это влечет за собой высвобождение CO2 из соединения с гемоглобином (HbСO2 ) и из солей угольной кислоты — гидрокарбонатов (НСО3-). Кислород диффундирует в обратном направлении- из воздуха в кровь, где интенсивно связывается гемоглобином.

Внутреннее дыхание

Регуляция дыхания

• Ритм и глубина дыхания регулируется импульсами, поступающими из ЦНС в дыхательный центр.

• Существуют нейроны инспираторные (отвечают за вдох) и экспираторные нейроны (за выдох), при возбуждении одних другие тормозятся.

• При спокойном дыхании активно только небольшая часть нейронов дыхательного центра. И есть большой резерв нейронов, которые активизируются при большой потребности организма в О2.

• На возбуждении дыхательного центра влияет накопление в крови СО2 и недостаток О2. Состав крови определяют хеморецепторы. При оптимальном содержании в крови СО2 и О2 наблюдается умеренное возбуждение нейронов дыхательного центра и , следовательно дыхание спокойное, ровное, оно называется ЭПНОЭ. Избыток СО2 и недостаток О2 вызывает глубокие дыхательные движения – ГИПЕРПНОЭ,частые дыхательные движения – ТАХИПНОЭ. Еще большее нарастание СО2 ведет к нарушению ритма и силы дыхания, появлению ОДЫШКИ – ДИСПНОЭ. Понижение СО2 и избыток О2 угнетает активность дыхательного центра. Дыхание становится поверхностным и редким – брадипноэ АПНОЭ (остановка дыхания)

• Осуществляется за счет импульсов, поступающих от механорецепторов (рецепторов растяжения), расположенных в ткани легких. Импульс от них идет по блуждающему нерву в дыхательный центр продолговатого мозга, где тормозится активность инспираторных нейронов. По мере растяжения легких это торможение усиливается, в конце концов, вдох прекращается, и начинается выдох, во время которого рецепторы растяжения неактивны. Этот рефлекс торможения вдоха при растяжении легких назвали рефлексом Геренга-Брейера. (он регулирует смену фаз дыхания и защищает легкие от перерастяжения). Перерезка блуждающих нервов нарушает этот рефлекс.

Регуляция актов дыхания сложна и состоит из 3 уровней:

• Кроме продолговатого мозга на дыхательную активность влияет кора.

• Спинной мозг – его центры регулируют конкретные дыхательные мышцы, но не обеспечивают смену фаз дыхательного центра.

• Продолговатый мозг – его регулирует и обеспечивает смену фаз.

• Кора большого мозга обеспечивает связь дыхания с окружающей средой.

Дыхание в условиях пониженного барометрического давления

• При подъеме в горы или в высоту снижается атмосферное давление, параллельно этому снижается ро2парц. И рсо2парц. в альвеолах и в крови. Это приводит к снижению диффузий газов между альвеолами и кровью и возникает О2-ая недостаточность, которая является причиной высотой, или горной болезни. (одышка, цианоз, приступы удушья, сердцебиение, носовое кровотечение, головокружение, рвота).

• Явление высотной болезни наблюдается на высоте 4-6 км над уровнем моря. Причем индивидуальная чувствительность к недостатку О2 у разных людей неодинакова. Есть отдельные индивидуумы, которые могут находится в безкислородной маске на h=8,5 км.

• На h=9км не спасает даже чистый О2.

• h=3км; р=510 мм рт.ст. (понижается на 1/3 от 760)

• h=6км; р=380 мм рт.ст. (понижается на 1/2)

• h=9км; р=200 мм рт.ст. (понижается на2/3)

• повышается вентиляция легких, ускоряется кровообращение, усиливается содержание Нв.

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

• При опускании в шахты или морские глубины наблюдается увеличение атмосферного давления. Это приводит к увеличению растворения газов в крови. Наибольшую опасность в этом процессе представляет растворение N2.

• Над уровнем моря в 100 мл крови растворяется 1,02 мл N2, на глубине 10м = 2,04мл, на глубине 100м = 10,2мл N2.

• При быстром подъеме водолаза растворенный в крови N2 быстро переходит в газообразное состояние, поэтому кровь как бы вскипает. Выделившиеся пузырьки N2 вызывают болезненное состояние и может явиться причиной воздушной эмболии – закупорки сосудов. При таких состояниях человека помещают в барокамеру (декомпрессионную). Создают соответствующее давление. В течение нескольких дней медленно снижают давление.

• Гипоксия –недостаток О2 в тканях.

• Различают следующие виды гипоксии:

• Гипокимическая гипоксия – это недостаток кислорода в крови. Наблюдается это состояние при подъеме в горы, при мышечной нагрузке, при закупорке дыхательных путей, при недостатке кислорода в замкнутом пространстве.

• Анемическая форма гипоксии. Обусловлена уменьшением количества эритроцитов или гемоглобина. А также при изменении структуры гемоглобина (серповидно-клеточная анемия)

• Циркуляторная гипоксия. Обусловлена нарушением циркуляции крови или по причине недостаточной сердечной деятельности или нарушения циркуляторного русла.

• Цитотоксическая, которая обусловлена нарушением работы клеточных ферментов, обеспечивающих работу дыхательных путей.

• Асфиксия (удушье) – состояние, когда прекращается не только доставка О2, но выделение СО2. Она возникает при прекращении дыхания, вызванном попаданием в трахею инородного тела, при отеке голосовой щели и др.

Лекция №25.Физиология дыхания.Механизм вдоха и выдоха. Жизненная емкость легких. Регуляция дыхания.

Процесс дыхания условно разделяется на несколько этапов:

• Внешнее дыхание – обмен воздуха между легкими и атмосферой.

• Транспортировка газов кровью.

• Внутреннее (клеточное) дыхание – между клеткой и кровью

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник

Adblock
detector