Лекція для гр. 2 А СС
30.03.21
Тема: «ФІЗІОЛОГІЯ ДИХАННЯ»
ФУНКЦІЇ ДИХАННЯ
1. ОБМІН ГАЗІВ.
Диханням називається сукупність процесів, що забезпечують потреби
організму у кисні і виділенні вуглекислого газу. Надходження кисню необхідне
для окислення органічних речовин, в результаті чого звільняється енергія, що
потрібна для життєдіяльності організму. Вуглекислий
газ, як кінцевий продукт, повинен бути видалений з організму.
2. ПІДТРИМКА рН . Тобто забезпечення кислотно-лужного
балансу рідин
і тканин. Так, при зсуві рН в кислу сторону, за допомогою прискорення дихання
виводиться більше вуглекислого газу.
3. ТЕРМОРЕГУЛЯЦІЯ Дихання
також бере участь у підтриманні температури тіла на постійному рівні.
ЛАНКИ ДИХАННЯ (або етапи газообміну)
Дихання
складається з наступних процесів:
1. зовнішнє
дихання, або вентиляція
легень - обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем. Здійснюється в
повітроносних шляхах та у легенях . Обмін
газів у легенях відбувається між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів
малого кола кровообігу;
2. транспорт
газів кров’ю , що полягає в
переносі кров'ю кисню від легень до тканин і вуглекислого газу від тканин до
легень.
Гемоглобін
зв'язується з газами, утворюючи наступні сполуки:
Оксигемоглобін - це сполука
гемоглобіну з киснем, вона є нестійкою. В капілярах легень, де
парціальний тиск кисню вищий, ніж у крові, гемоглобін насичується киснем. Таким
чином гемоглобін транспортує в організмі
кисень.
Дезоксигемоглобін,
або відновлений гемоглобін - це гемоглобін,
який віддав кисень
у тканини.
Карбгемоглобін
- це транспортна форма глобіну та вуглекислого газу. Таким чином гемоглобін переносить вуглекислий газ
від тканин до легень.
Карбоксигемоглобін -
це патологічна сполука гемоглобіну з чадним газом, яка може спричинити смерть
людини. Спорідненість гемоглобіну з чадним газом в сотні разів переважає
спорідненість його до вуглекислого газу.
Саме тому можливість транспорту кисню різко погіршується, а отруєння
чадним газом є небезпечним для життя;
3.
внутрішнє або
тканинне дихання - це обмін газів між кров'ю великого кола кровообігу і
клітинами тканин та біологічне окислення в мітохондріях клітин.
ВЕНТИЛЯЦІЯ ЛЕГЕНЬ
Вентиляція легень забезпечує зміну повітря в
альвеолах. Вона відбувається в результаті періодичних змін об'єму грудної
порожнини під час вдиху (inspiratio) і видиху (expiratio). Вдих і видих, що
періодично йдуть один за одним, складають дихальний цикл. Вдих є результатом
скорочення інспіраторних м'язів. Спокійний видих відбувається пасивно, а видих
при глибокому диханні - при скороченні експіраторних м'язів.
МЕХАНІЗМ
ВДИХУ ТА ВИДИХУ
Збільшення об'єму грудної клітки забезпечує
вдих, зменшення - видих. Під час спокійного вдиху скорочуються зовнішні
міжреберні м'язи, що призводить до підіймання ребер, а груднина рухається
вперед. Внаслідок цього збільшується об'єм грудної клітки у фронтальній і
сагітальній площинах - об'єм грудної клітки збільшується у
вертикальному напрямку. Під час спокійного вдиху також скорочується діафрагма,
її купол стає більш плоским. Під
час глибокого вдиху, крім діафрагми, скорочуються допоміжні дихальні м'язи
грудної клітки і живота. Під час спокійного дихання видих
здійснюється пасивно, за рахунок еластичної енергії, що накопичилась під час
попереднього вдиху. У глибокому
видиху беруть участь внутрішні міжреберні м'язи, черевний прес тощо.
РЕГУЛЯЦІЯ
ДИХАННЯ
Для функціонування
всіх фізіологічних систем організму необхідне постійне надходження кисню через
зовнішнє дихання. Зупинка дихання навіть на 3-5 хв
неминуче призводить до смерті. Тому регуляторний механізм дихання, який
сформувався в процесі еволюції, забезпечує високу надійність дихання. На всіх
рівнях центральної нервової системи, починаючи від спинного мозку і закінчуючи
корою великих півкуль, є нейрони, які беруть участь у регуляції дихання.
Характеристика дихальних
нейронів.
Найбільш
важлива структура дихального центру знаходиться в довгастому мозку. Це бульбарний
дихальний центр. При його ушкодженні настає зупинка дихання. Дихальні нейрони довгастого мозку бувають двох типів: одні зних виявляють активність
під час вдихання (інспіраторні ядра), а інші – під час видихання (експіраторні
ядра). Більшість активної імпульсації посилює частоту Під час вдихання активуються
інспіраторні нейрони а під час видихання активуються експіраторні нейрони.
Видихання
є пасивним під час спокійного дихання, і експіраторні нейрони тоді перебувають у
стані спокою; вони стають активними, якщо легенева вентиляція збільшується при глибокому видиху.
Характеристика артеріальних хеморецепторів та механорецепторів, які беруть участь у рефлекторній
регуляції дихання.
Інформація до дихального центру, надходить також від хемо- і механорецепторів.
Артеріальні хеморецептори є в легенях, судинах, головному мозку. Периферичні
хеморецептори містяться в каротидних тільцях, які розташовані в ділянці
біфуркації загальних сонних артерій і в аортальних тільцях, які є на верхній та
нижній поверхнях дуги аорти. Найбільше значення для регуляції дихання мають
каротидні тільця, які контролюють газовий склад крові, яка надходить до мозку.
Ці рецептори подразнюються при
зниження
напруги кисню в крові.
Механорецептори розташовані
у гладких м'язах трахеї і бронхів. Ці рецептори реагують на розтягнення при
глибокому вдиху. Імпульсація від них по блукаючому нерву досягає інспіраторних
нейронів дихального центру і гальмує їх, сприяючи таким чином зупинці вдиху.
Рефлекс із механорецепторів називається рефлексом Герінга-Брейера.
Характеристика іритантних хеморецепторів
Іритантні
рецептори (захисні) - знаходяться в
епітеліальному шарі повітроносних шляхів. Вони подразнюються
частинками пилу, слизом, парами їдких речовин (аміак, тютюновий дим), холодним
повітрям, біологічно активними речовинами (гістамін). Подразнення іритантних
рецепторів верхніх дихальних шляхів викликає захисні рефлекторні реакції -
кашель, чхання, які полягають у скороченні видиху і видаленні чужорідних
частинок. Центри цих рефлексів знаходяться в довгастому мозку.
ЛЕГЕНЕВІ ОБ'ЄМИ І ЖИТТЄВІ ЄМНОСТІ ЛЕГЕНЬ
Зовнішнє дихання
характеризують такі показники, як дихальний об'єм, резервні об'єми вдиху і
видиху, життєва ємність легень. Дихальний об'єм (ДО) -
це та кількість повітря, яку людина вдихає і видихає при спокійному диханні. У
дорослої людини він складає в середньому 500 мл. Резервний об'єм вдиху (РО ВДИХу) - це та максимальна кількість
повітря, яку людина може додатково вдихнути після спокійного вдиху. Це
приблизно 2500 мл. Резервний об'єм видиху (РО ВИДИХу)
- це та кількість повітря, яку людина може додатково видихнути після спокійного
видиху. Він складає в середньому 1000 мл. Якщо додати ці три легеневі об'єми,
то отримаємо життєву ємність легень (ЖЄЛ). ЖЄЛ трохи вища у чоловіків і
становить 4000-4500 мл, а у жінок - 3000-3500 мл. Крім того, ЖЄЛ залежить від
віку, зросту, маси, тренованості людини.
Анатомічний мертвий простір
Не все повітря, що знаходиться в дихальній системі,
бере участь в процесі газообміну. Газообмін між повітрям і кров'ю відбувається
в альвеолах. Повітря, яке знаходиться в повітроносних шляхах (ніс, носоглотка,
гортань, трахея, бронхи), не бере участі в газообміні. Це повітря називається
анатомічним мертвим простором і складає 150 мл. Таким чином, якщо при
спокійному диханні людина вдихнула 500 мл повітря, то лише 350 мл будуть брати
участь у газообміні в альвеолах. Однак, анатомічний мертвий простір відіграє
важливу роль. Тут повітря зігрівається, очищується, зволожується. У
видихуваному повітрі більше вуглекислого газу і менше кисню, ніж у вдихуваному.
У повітрі, яке вдихає людина – навпаки.
ДИХАННЯ ПРИ ФІЗИЧНОМУ НАВАНТАЖЕННІ
Фізичне
навантаження потребує підвищеної кількості кисню для забезпечення м'язів
енергією. При м'язовій роботі вентиляція легень збільшується в
10-20 разів. Під час фізичної роботи підвищується чутливість центральних
хеморецепторів дихального центру і периферичних хеморецепторів каротидного
синуса та дуги аорти до гіпоксії, гіперкапнії і зниження рН. При інтенсивному
фізичному навантаженні особливо знижується рН внаслідок накопичення молочної
кислоти, що посилено утворюється у працюючих м'язах.
ДИХАННЯ
ПРИ ЗНИЖЕНОМУ АТМОСФЕРНОМУ ТИСКУ
При підніманні на висоту (альпіністи, парашутисти)
людина опиняється в умовах зниженого тиску, внаслідок цього в організм
надходить менше кисню, розвивається гіпоксія. Вже на висоті 2,5-3 км над рівнем
моря розвивається гіпоксія, яка стимулює каротидні хеморецептори. При цьому
настає гіпервентиляція - дихання глибоке і часте. При подальшому підніманні на
4-5 км відбувається зниження атмосферного тиску і розвивається висотна хвороба,
причиною якої є різке зниження напруги вуглекислого газу в крові (він
інтенсивно виводиться при гіпервентиляції).
ДИХАННЯ
ПРИ ПІДВИЩЕНОМУ АТМОСФЕРНОМУ ТИСКУ
В умовах
підвищеного тиску повітря працюють водолази. При зануренні під воду
збільшується кількість газів, розчинених у крові. Підвищення рівня кисню в
крові може призвести до кисневого отруєння, яке супроводжується судомами. Тому
при зануренні на великі глибини застосовуються гелієво-кисневі суміші.
Особливої уваги потребує підйом водолазів від високого тиску на глибині до
нормального на поверхні. При швидкому
підйомі може розвинутись кесонна хвороба, зумовлена виходом азоту із тканин і
закупоркою дрібних судин бульбашками азоту в крові- газовою емболією, що
порушує циркуляцію крові і може призвести до смерті. Для лікування кесонної
хвороби потерпілого поміщають в камери з високим тиском і цим викликають
розчинення бульбашок азоту.
ХІД РОБОТИ: «СПІРОМЕТРІЯ»
Комментарии
Отправить комментарий