Тема « Физиология органов дыхания » .

План:

1. Значение дыхания. Дыхательный аппарат человека.

2. Фазы газообмена.

3. Лёгочные объёмы.

4. Лёгочная вентиляция.

5. Дыхательный цикл.

6. Регуляция дыхания.

7. Защитные дыхательные рефлексы.

8. Дыхание в особых условиях.

9. Искусственное дыхание.

10. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.

1. Значение дыхания. Дыхательный аппарат человека.

Процесс газообмена между живым организмом и окружающей средой называют дыханием. При этом из внешней среды организм потребляет кислород (О₂), а выделяет наружу углекислый газ (СО₂).

К дыхательному аппарату человека относятся грудная клетка с мышцами, которые приводят её в движение, и лёгкие с воздухоносными путями. Главными дыхательными мышцами являются диафрагма, внутренние межрёберные мышцы и наружные межрёберные мышцы. При глубоком усиленном дыхании сокращаются не только главные дыхательные мышцы, но и вспомогательные мышцы брюшного пресса (живота), груди, шеи.

2. Фазы газообмена.

У человека газообмен представляет собой очень сложный процесс. Процесс газообмена состоит из трёх фаз:

а) внешнее (лёгочное) дыхание. Все процессы, происходящие в лёгких, называются внешним дыханием. Оно состоит в том, что из воздуха лёгочных альвеол в кровь поступает кислород, а из крови в лёгочные альвеолы поступает углекислый газ. Это обусловлено тем, что в лёгочных

альвеолах и венозной крови, притекающей к лёгким, давление кислорода и углекислого газа различно.

Рис. 1.Схема газообмена в лёгких.

1- альвеолы;

2- кровеносный капилляр;

3- венозная кровь;

4- артериальная кровь;

б) транспорт (перенос)газов кровью. Кровь переносит кислород от лёгких к клеткам, а от клеток тела уносит углекислый газ.

Кислород переносится кровью: в растворённом состоянии в крови; в соединении с гемоглобином эритроцитов - оксигемоглобин.

Углекислый газ переносится кровью: в растворённом состоянии в крови; в соединении с гемоглобином эритроцитов - карбогемоглобин; в соединении с солями плазмы; в соединении с водой, образуя угольную кислоту.

в) внутреннее (тканевое) дыхание. Газообмен в тканях происходит между кровью и тканями. Кислород поступает из крови в тканевую жидкость, а из неё поступает в клетки, где расходуется на процесс окисления освобождающего энергию Углекислый газ, который образуется в процессе обмена веществ, выходит в тканевую жидкость, а из неё переходит в кровь.

Рис. 2. Схема газообмена в тканях.

1- кровеносный капилляр;

2- клетка;

3- тканевая жидкость;

4- артериальная кровь;

5- венозная кровь.

3. Лёгочные объёмы. (Объёмы лёгочного воздуха).

Для исследования функционального состояния дыхательного аппарата широко используют определение лёгочных объёмов.

Дыхательный объём - при спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает около 500мл. (300- 700мл.) воздуха. Это количественное выражение глубины дыхания.

Резервный объём вдоха - после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, в лёгкие может поступить ещё 1500мл.

(до2000мл.) воздуха.

Резервный объём выдоха - после спокойного выдоха можно выдохнуть ещё 1500мл. (до 2000мл.) воздуха.

Дыхательный объём и резервные объёмы вдоха и выдоха в сумме составляют жизненную ёмкость лёгких (ЖЕЛ) - это максимальный объём воздуха, который можно выдохнуть после самого глубокого вдоха.

ЖЕЛ -это показатель внешнего дыхания, самое глубокое дыхание, на которое способен данный человек.

ЖЕЛ у мужчин молодого возраста 3,5-4,8л., у женщин -3 -3,5л..

ЖЕЛ зависит от пола, возраста, роста, массы, положения тела (больше в положении стоя, чем лёжа или сидя), состояния дыхательных мышц, уровня возбудимости дыхательного центра и др. факторов. Определяется ЖЕЛ прибором спирометром.

Остаточный объём - это объём воздуха, который остаётся в лёгких после максимально глубокого выдоха. Он равен 1000-1500мл. воздуха.

4. Лёгочная вентиляция.

Вентиляция лёгких - объём воздуха, проходящий через лёгкие в 1 минуту. За счёт лёгочной вентиляции обновляется альвеолярный воздух и обеспечивается нормальный газообмен. Её определяют путём умножения дыхательного объёма на число дыханий в 1 минуту (минутный объём дыхания-МОД). Его величина при спокойном дыхании 6-8л. в 1 минуту. При мышечной работе он увеличивается до 80 и даже до 120 - 150л. в 1 минуту. Определение МОД имеет диагностическое значение.

5. Дыхательный цикл.

Состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Дыхательные движения ритмичны, частота 12 -18 в 1 минуту в спокойном состоянии. В любом возрасте частота дыхательных движений меньше количества сердечных сокращений в 4-5 раз.

Различают два типа дыхания,

- брюшной, преобладает у мужчин; -грудной, преобладает у женщин.

Механизм вдоха и выдоха:

Вдох осуществляется следующим образом: сокращение межреберных мышц и диафрагмы вызывает расширение грудной клетки и грудной полости, что ведёт к расширению лёгких и давление воздуха в них падает, наружный воздух поступает в лёгкие (вдох).

Выдох происходит вслед за вдохом. Расслабление дыхательных мышц вызывает сжатие грудной клетки и грудной полости, что ведёт к сжатию лёгких и давление воздуха в них повышается, часть воздуха из лёгких удаляется (выдох).

6. Регуляция дыхания.

Дыхательный центр - скопление нервных клеток, регулирующих дыхание, находится в области продолговатого мозга. Является двусторонним. Каждая его половина состоит из центра вдоха и выдоха. Функции обоих отделов взаимосвязаны: при возбуждении центра вдоха происходит торможение центра выдоха и, наоборот, возбуждение центра выдоха сопровождается торможением центра вдоха. Своё влияние на дыхательные мышцы, от которых зависит изменение объёма грудной клетки при вдохе и выдохе, дыхательный центр оказывает не прямо, а через спинной мозг. Является автоматическим, в нём ритмически возникает возбуждение. Импульсы из дыхательного центра (центра вдоха) через спинной мозг идут к дыхательной мускулатуре и вызывают её сокращение. Различают нервную и гуморальную регуляцию автоматической деятельности дыхательного центра.

а) Нервная регуляция. Блуждающие нервы, которые иннервируют лёгкие, имеют большое значение в регуляции частоты и глубины дыхательных движений. При вдохе возбуждается блуждающий нерв и нервные импульсы поступают по нервам в дыхательный центр и тормозится центр вдоха, а возбуждается центр выдоха, наступает выдох.

При выдохе импульсы по блуждающему нерву в дыхательный центр не поступают, в результате возбуждается центр вдоха и тормозится центр выдоха, происходит вдох. Затем снова всё повторяется. Таким образом осуществляется автоматическая саморегуляция дыхания: вдох вызывает выдох, а выдох обусловливает вдох.

-Рефлекторные изменения дыхания возникают при раздражении любых рецепторов, например, болевые раздражения усиливают, углубляют дыхание; холодовые раздражения могут вызвать временную остановку дыхания (погружение в холодную воду) и т.д..

-На работу дыхательного центра оказывает влияние кора больших полушарий головного мозга. Человек может произвольно задерживать дыхание на очень короткое время, или изменять его глубину, частоту.

б) гуморальная регуляция. Углекислота является специфическим возбудителем дыхания. Повышение содержания углекислого газа в крови и понижение содержания кислорода в крови приводят к углублению и учащению дыхания.

Механизм первого вдоха У родившегося ребёнка после перевязки пуповины прекращается газообмен через пупочные сосуды, контактирующие в плаценте с кровью матери. В крови новорождённого происходит накопление углекислого газа, который возбуждает его дыхательный центр и вызывает первый вдох.

7. Защитные дыхательные рефлексы.

а) кашель - возникает в ответ на раздражения слизистой оболочки гортани, глотки и бронхов (частицы пыли, пищи и др.).

б) чиханье - происходит в ответ на раздражение слизистой оболочки носа.

8. Дыхание в особых условиях.

а) дыхание при повышенном атмосферном давлении, когда человек опускается под воду. Из лёгких в кровь переходит не только кислород, но и азот. При быстром подъёме водолаза на поверхность, весь излишек азота из крови перейти в воздух лёгких не успеет, и в кровеносных сосудах образуются из него пузырьки газа. Они закупоривают сосуды, что ведёт к нарушению кровообращения. Возникает кессонная болезнь. Профилактика: медленный переход от повышенного атмосферного давления к нормальному.

б) дыхание при пониженном атмосферном давлении. При подъёме на большую высоту развивается горная болезнь. Причиной является резкий недостаток кислорода в тканях организма - кислородное голодание

(гипоксия).

Профилактика: при полётах на больших высотах применяют специальные кислородные приборы.

в) асфиксия (удушье) может быть вызвано прекращением доставки кислорода тканям или невозможностью тканей использовать кислород крови.

9. Искусственное дыхание оказывают поражённым электрическим током, утопленникам и др. при остановке дыхания, если сердце ещё продолжает работать. Применяют специальные аппараты, либо по методу «рот в рот», «рот в нос». Иногда удаётся восстановить деятельность дыхательного центра и, следовательно, естественное дыхание.

10. Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха: