Фізіологія. Група 2 - А с/с. Дата 28.04.22 р. Лекція. Тема: "ФІЗІОЛОІЯ ДИХАННЯ"

Фізіологія.   

Група 2 - А с/с. Дата 28.04.22 р.  

Лекція. Тема: "ФІЗІОЛОІЯ ДИХАННЯ".

    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. Крім газообмінної функції, дихання сприяє підтриманню найважливішої константи внутрішнього середовища - рН рідин і тканин. Так, при зсуві рН в кислу сторону, за допомогою прискорення дихання виводиться більше вуглекислого газу. Дихання також бере участь у підтриманні температури тіла на постійному рівні. 

    Дихання складається з наступних процесів: 

1) зовнішнє дихання, або вентиляція легень - обмін газів між організмом і зовнішнім середовищем; 

2) обмін газів у легенях відбувається між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів малого кола кровообігу; 

3) транспорт газів, що полягає в переносі кров'ю кисню від легень до тканин і вуглекислого газу від тканин до легень; 

4) обмін газів між кров'ю великого кола кровообігу і клітинами тканин; 

5) внутрішнє або тканинне дихання - це біологічне окислення в мітохондріях клітин.

ЛЕГЕНЕВІ ОБ'ЄМИ

    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. Легеневі об'єми і життєва ємність легень реєструються приладом спірометром. 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.

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.  В експериментах на тваринах методом перерізування мозку в різних частинах встановили, що найбільш важливі структури дихального центру знаходяться в довгастому мозку. Це бульбарний дихальний центр (довгастий мозок). При його ушкодженні настає зупинка дихання. Дихальний центр довгастого мозку складається з двох ядер: дорсального і вентрального. У дорсальному ядрі розташовані інспіраторні нейрони, збудження яких забезпечує вдих. У вентральному ядрі - експіраторні нейрони, що запускають видих.

        Інформація, на основі притоку якої працює дихальний центр, надходить від хемо- і механорецепторів. Хеморецептори знаходяться в сонних артеріях і в дузі аорти. Ці хеморецептори реагують на зміну напруги газів крові та концентрації в ній водневих іонів. Механорецептори розташовані у гладких м'язах трахеї і бронхів. Ці рецептори реагують на розтягнення при глибокому вдиху. Імпульси від них досягають  інспіраторних нейронів дихального центру і гальмує їх, сприяючи таким чином зупинці вдиху. Є також іритантні рецептори  - вони 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. У мості розташований пневмотаксичний центр, що зумовлює зміну дихальних фаз, тривалість вдиху і видиху, періодичність дихання.

ВІД’ЄМНИЙ ТИСК

    Плевральна щілина – це замкнений простір між двома листками плеври, які покривають легені (легенева плевра) та стінку грудної клітки (парієтальна плевра). Цей простір має тонкий шар рідини, що забезпечує тісний контакт між двома листками плеври під час зміни об’єму грудної клітки і легень під час вдиху або видиху.

     Тиск у плевральній щілині завжди менший атмосферного: під час вдиху він менший на 8 см вод.ст. (0,8 кПа), під час видиху – на 5 см вод.ст. (0,5 кПа). Цей тиск називають від’ємним внутрішньоплевральним тиском, бо він субатмосферний (тобто менше атмосферного).

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  хеморецептори сонної артерії. 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). Оскільки вуглекислий газ є подразником хеморецепторів, при його зниженні глибина дихання різко зменшується. Гіпоксія призводить до слабкості, підвищення артеріального тиску, головного болю, втрати свідомості. Дихання чистим киснем через маску дозволяє людині зберегти працездатність навіть на висоті 11-12 км. При тривалому перебуванні в гірській місцевості розвивається акліматизація (пристосування) до гіпоксії. У таких людей збільшується кількість еритроцитів і гемоглобіну в крові, підвищується стійкість нервових клітин до гіпоксії, збільшується вентиляція легень.