Процесс дыхания – определение, этапы. Дыхательный цикл. Факторы, обеспечивающие оптимальный газовый состав организма. Механизм вдоха и выдоха.

Область носа включает в себя наружный нос с полостью носа внутри, которая является начальным отделом дыхательной системы и одновременно органом обоняния.

Наружный нос, nasus externus (греч. — rhis, rhinos), представляет собой выступающее в виде трехгранной пирамиды образование в центральной части лица. В его строении выделяют: корень, спинку, верхушку и два крыла. «Скелет» наружного носа образуют носовые кости и лобные отростки верхней челюсти, а также ряд хрящей носа. К последним относятся: латеральный хрящ, большой хрящ крыла носа, 1 — 2 малых хряща крыла носа, добавочные носовые хрящи. Корень носа имеет костный остов. Крылья имеют хрящевую основу и ограничивают отверстия — ноздри. Через них проходит воздух в полость носа и обратно. Снаружи нос покрыт кожей. Внутри ноздри переходят в полость, называемую преддверием полости носа.

Полость носа, cavitas nasi, спереди открывается ноздрями, а сзади сообщается с носоглоткой через отверстия — хоаны. В полости носа выделяют четыре стенки: верхнюю, нижнюю и латеральные. Они образованы костями черепа. По срединной линии расположена перегородка носа. Ее «скелет» составляют: перпендикулярная пластинка решетчатой кости, сошник и хрящ перегородки носа.

В полости носа расположены три носовые раковины — верхняя, средняя и нижняя. Костную основу первых двух образуют одноименные части решетчатой кости. Нижняя носовая раковина является самостоятельной костью. Под каждой носовой раковиной расположены соответственно верхний, средний и нижний носовые ходы. Между боковым краем носовых раковин и перегородкой носа находится общий носовой ход. Носовые раковины способствуют возникновению завихрений воздуха, благодаря чему

скорость прохождения воздуха через носовую полость уменьшается. Медленное движение обеспечивает большее согревание и очищение воздушного потока, что создает наилучшие условия для газообмена в альвеолах. В области нижнего носового хода открывается носослезный канал. По нему в полость носа из слезных путей поступает слеза.

Стенки полости носа выстланы слизистой оболочкой. В ней различают респираторную и обонятельную области. Обонятельная область находится в пределах верхнего носового хода и верхней носовой раковины. Здесь расположены рецепторы органа обоняния — обонятельные луковицы.

Эпителий респираторной области — реснитчатый (мерцательный). В его строении выделяют реснитчатые и бокаловидные клетки. Бокаловидные клетки секретируют слизь, благодаря которой носовая полость постоянно поддерживается в увлажненном состоянии. На поверхности реснитчатых клеток расположены особые выросты — реснички. Реснички колеблются с определенной частотой и способствуют перемещению слизи с осевшими на ее поверхности бактериями и пылевыми частицами в направлении глотки. Сосудистые сплетения, находящиеся в глубоких слоях слизистой оболочки, обеспечивают согревание поступающего воздуха.

Носовое дыхание является более физиологичным по сравнению с ротовым. Воздух в полости носа очищается, увлажняется и согревается. При нормальном носовом дыхании обеспечивается характерный для каждого человека тембр голоса.

Из полости носа через носоглотку и ротоглотку вдыхаемый воздух поступает в гортань.

Гортань, larynx, расположена в передней области шеи. Вверху она с помощью связок соединяется с подъязычной костью, внизу продолжается в трахею. Верхняя граница гортани расположена на уровне межпозвоночного диска между IV и V шейными позвонками. Нижняя — на уровне VII шейного позвонка. Спереди гортань прикрыта мышцами шеи. Сзади от нее расположена глотка, сбоку проходят сонные артерии, внутренняя яремная вена и блуждающий нерв.В полости гортани можно выделить три отдела: верхний — преддверие, средний — промежуточную часть и нижний — подголосовую полость.

Границами между отделами являются парные преддверные и голосовые складки, ограничивающие две щели, которые также называются преддверной и голосовой. Просвет голосовой щели более узкий и может изменяться под действием мышц гортани.

Человеческая гортань-это удивительный музыкальный инструмент, представляющий как бы сочетание духового и струнного инструментов. Выдыхаемый через гортань воздух вызывает колебание голосовых связок, натянутых, как струны, в результате чего возникает звук. В отличие от музыкальных инструментов в гортани меняются и степень натяжения струн, и величина и форма полости, в которой циркулирует воздух, что достигается сокращением мышц ротовой полости, языка, глотки и самой гортани, управляемых нервной системой. Эта уникальная способность регулировать струю выдыхаемого воздуха, что необходимо для пения и речи, присуща только человеку.

Будучи своеобразным музыкальным инструментом, гортань вместе с тем построена по принципу аппарата движения, поэтому в ней можно различать скелет в виде хрящей, соединения их в виде связок и суставов, и мышцы, движущие хрящи, вследствие чего меняется величина голосовой щели и степень натяжения голосовых связок.

Хрящи гортани разделяют на парные и непарные.

Щитовидный хрящ в виде «щита» спереди закрывает остальные. Он состоит из двух пластинок, соединенных под острым углом, который называется выступом гортани. Он легко прощупывается (пальпируется) под кожей в области шеи в виде плотного по консистенции возвышения. У мужчин это образование хорошо выражено и называется кадыком (Адамово яблоко). От каждой пластинки отходит верхний и нижний рога. Между подъязычной костью и щитовидным хрящом располагается щитоподъязычная мембрана.

Надгортанный хрящ лежит кзади от корня языка, над входом в гортань. Он имеет широкую верхнюю часть — пластинку, которая книзу суживается, образуя стебелек, или ножку. Надгортанный хрящ, покрытый слизистой оболочкой, называется надгортанником. Основная его функция-не допускать попадания воды и пищи в нижние дыхательные пути.

Перстневидный хрящ расположен ниже остальных и образует основание гортани. Свое название он получил благодаря специфической форме перстня. В нем выделяют дугу и пластинку.

Черпаловидный хрящ парный. Он расположен сзади на пластинке перстневидного хряща. Он имеет голосовой и мышечный отростки. Между щитовидным хрящом и голосовым отростком натянута голосовая связка. Мышечный отросток служит для фиксации некоторых мышц гортани. Остальные парные хрящи незначительных размеров и расположены в слизистой оболочке в области входа в гортань- конусовидный и рожковидный, а в толще латеральной части щитоподъязычной мембраны — зерновидный.

Хрящи гортани соединяются между собой с помощью связок и суставов.

Мышцы гортани — поперечнополосатые и сокращаются произвольно. Их классифицируют на скелетные и собственные. Скелетные мышцы гортани перемещают ее вверх или вниз при глотании и образовании голоса.

Собственные мышцы гортани по функции подразделяют на четыре группы:

1) мышцы, влияющие на ширину входа в гортань: черпалонадгортанная мышца, которая закрывает вход в гортань;

2) мышцы, влияющие на положение надгортанника: щитонадгортанная мышца, поднимающая надгортанник;

3) мышцы, влияющие на ширину голосовой щели:

•расширяющая (задняя перстнечерпаловидная);

•суживающие (боковая перстнечерпаловидная, щиточерпаловид

ная; поперечная и косая черпаловидные мышцы);

4) мышцы, влияющие на состояние голосовой связки:

Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой, поверхность которой выстлана мерцательным эпителием. Только в области голосовой складки расположен многослойный плоский неороговевающий эпителий.

Слизистая оболочка, за исключением области голосовых складок, срастается с подслизистой основой рыхло. Особенно это характерно для области преддверных складок. В этих местах возможно возникновение отеков, затрудняющих дыхание. Такое состояние носит название «ложный круп», возникающий у детей раннего возраста.

Функции гортани. Гортань относится к нижним дыхательным путям и обеспечивает проведение воздуха. В слизистой оболочке гортани и трахеи расположены многочисленные рецепторы, при раздражении которых возникает кашлевой рефлекс, являющийся защитным механизмом при попадании большого числа пылевых частиц. Одновременно гортань является органом голосообразования.

Трахея (дыхательное горло), trachea, — полая цилиндрическая трубка длиной 11 - 13 см. Она начинается от гортани на уровне VII шейного позвонка. Между IV и V грудными позвонками она разделяется на два главных бронха, образуя бифуркацию трахеи. В трахее выделяют шейную и грудную части. В шейном отделе к ней прилежит щитовидная железа. В грудной полости трахея располагается в средостении, разграничивая его на переднее и заднее. Здесь к ней прилегают крупные сосуды, включая аорту. Позади трахеи на всем ее протяжении находится пищевод.

Слизистая оболочка трахеи выстлана мерцательным эпителием. В ней содержатся многочисленные железы. Основу органа составляют 15 — 20 хрящевых полуколец, которые соединяются между собой с помощью связок. Задняя стенка лишена хрящевой ткани — это перепончатая часть трахеи. Ее основу составляет соединительная ткань и гладкие мышцы, расположенные в поперечном направлении. Благодаря наличию хрящевых полуколец трахея не спадается при дыхании. Снаружи орган покрыт соединительнотканной оболочкой.

Главные бронхи, bronchi principales, расходятся под углом 70°. Правый главный бронх короче и шире, длиной 3 см, он расположен более вертикально и является непосредственным продолжением трахеи. Вследствие данной особенности инородные тела чаще попадают в этот бронх (в 70—80 % случаев). Левый главный бронх длиной 4—5 см.

Главные бронхи входят в состав ворот легких, внутри которых они разделяются, давая начало бронхиальному дереву. Принципы строения стенки главных бронхов и стенки трахеи сходны. Она так же, как и трахея, состоит из хрящевых полуколец. В правом главном бронхе 6 - 8 хрящевых полуколец, в левом главном бронхе - 9 - 12. Слизистая оболочка изнутри выстлана мерцательным эпителием. Снаружи главные бронхи покрыты соединительнотканной оболочкой.

Легкие - парный дыхательный паренхиматозный орган. Правое и левое легкое располагаются в грудной клетке. Каждое легкое отграничено оболочкой - плеврой - от соседних анатомических образований. Между плеврой, окружающей легкие, и грудной клеткой есть другой листок плевры – пристеночный(париетальный), который выстилает внутреннюю поверхность грудной клетки. Между легочной плеврой и пристеночной имеется щелевидное замкнутое пространство - плевральная полость. В плевральной полости находится небольшое количество жидкости, которая смачивает соприкасающиеся гладкие, листки пристеночной и легочной плевры, устраняя трение их друг о друга. При дыхании, увеличивается или уменьшается объем легких. При этом легочная плевра (висцеральная) свободно скользит по внутренней поверхности пристеночной плевры.

Внизу легкие лежат на диафрагме. Правое легкое короче и шире левого легкого т.к. правый купол диафрагмы выше левого. Левое легкое уже и длиннее правого легкого, потому, что часть левой половины грудной клетки занимает сердце. Спереди, c боков, сзади и вверху легкие контактируют с грудной клеткой.

По форме легкое напоминает усеченный конус. Средняя высота правого легкого 27.1 см у мужчин и 21.6 см у женщин. Средняя высота левого легкого 29.8 см у мужчин и 23 см - у женщин. Средняя ширина основания правого легкого у мужчин - 13.5 см у мужчин и 12.2 см у женщин. Средняя ширина основания левого легкого у мужчин - 12.9 см и у женщин - 10.8 см. Средняя длина правого легкого у живых людей, измеренная на рентгенологических снимках, составляет 24.46 +-2.39 см., масса одного легкого – 374+- 14 г.

В каждом легком различают верхушку, основание и три поверхности - реберную, медиальную (обращена к средостению) и диафрагмальную. Поверхности легкого разделены краями. Передний край отделяет реберную поверхность от медиальной поверхности. Нижний край отделяет реберную и медиальную поверхности от диафрагмальной.

Каждое легкое делится на доли щелями, глубоко вдающимися в ткань легкого. Доли также выстланы висцеральной плеврой. У правого легкого имеются три доли - верхняя, средняя и нижняя, а у левого легкого только две доли - верхняя и нижняя.

На средостенной поверхности расположены ворота легких, куда входят главный бронх, легочная артерия и нервы, а выходят две легочные вены и лимфатические сосуды. Эти образования, окруженные соединительной тканью, составляют корень легкого. В корне левого легкого сверху расположена легочная артерия, затем — главный бронх, ниже которого находятся две легочные вены (правило А—Б —В). В правом легком элементы его корня расположены по правилу Б—А—В: главный бронх, затем легочная артерия, ниже — легочные вены. Легочная артерия несет бедную кислородом (венозную) кровь от правого желудочка сердца. Легочные вены транспортируют артериальную, насыщенную кислородом кровь в левое предсердие. Следует отметить, что обеспечение легочной ткани питательными веществами и кислородом сосудами малого круга кровообращения не осуществляется. Эту функцию берут на себя бронхиальные артерии, отходящие от грудной части аорты. Основное предназначение малого круга — удаление из крови углекислого газа и насыщение ее кислородом.

Бронхиальное дерево. Главный бронх – бронх I порядка - в воротах легкого делится на долевые - бронхи II порядка, - количество которых соответствует количеству долей (в правом легком — 3, в левом — 2). Эти бронхи входят в каждую долю и разделяются на сегментарные – бронхи III порядка. Соответственно количеству сегментов выделяют 10 сегментарных бронхов. Сегментарные в свою очередь разделяются на субсегментарные (9— 10 порядков ветвления). Бронх диаметром около 1 мм входит в дольку легкого, поэтому называется дольковым. Он также многократно делится. Бронхиальное дерево заканчивается концевыми (терминальными) бронхиолами.

Терминальные бронхиолы заканчивают воздухоносный отдел дыхательной системы. Они переходят в респираторные(дыхательные) бронхиолы (I, II, III порядков). Их отличительной особенностью является наличие отдельных тонкостенных выпячиваний — альвеол. Респираторные бронхиолы III порядка дают начало альвеолярным ходам, которые заканчиваются скоплениями альвеол— альвеолярными мешочками.

Респираторные бронхиолы I, II, III порядков, альвеолярные ходы и альвеолярные мешочки образуют ацинус — структурно-функциональную единицу легкого, в которой происходит обмен газов между внешней средой и кровью.

Стенка альвеол состоит из одного слоя клеток — альвеолоцитов, расположенных на базальной мембране. По другую сторону базальной мембраны находится густая сеть кровеносных капилляров. Альвеолярный эпителий постоянно вырабатывает поверхностноактивное вещество, называемое «сурфактантом», который снижает поверхностное натяжение и препятствует слипанию альвеол при выдохе. Он также очищает их поверхность от попавших с воздухом инородных частиц и обладает бактерицидной активностью.

Слизистая оболочка внутрилегочных бронхов изнутри выстлана мерцательным эпителием. В ней расположены многочисленные слизистые железы. Реснички эпителия перемещают слизь с осевшими на ней частицами вверх, по направлению к глотке. Под слизистой оболочкой находятся гладкие мышечные клетки, а снаружи от них — хрящ. Хрящевые полукольца в стенке главного бронха превращаются в долевых бронхах в хрящевые кольца. С уменьшением калибра уменьшаются размеры хрящевых пластинок. Постепенно кольца превращаются лишь в небольшие «включения» хряща. Выраженность гладких мышц с уменьшением диаметра бронхов возрастает.

Бронхиолы в отличие от бронхов не имеют в стенке хрящевых элементов, их средняя оболочка представлена только гладкой мускулатурой. В связи с такими особенностями строения многие дыхательные расстройства возникают на уровне бронхиол (бронхиальная астма, бронхоэктатическая болезнь, бронхоспастический синдром и т.д.). Наружная оболочка представлена рыхлой волокнистой соединительной тканью, которая отделяет бронхи от паренхимы легких.

Границы легких. Различают верхнюю, переднюю, нижнюю и заднюю границы легкого. Верхняя граница соответствует верхушке легкого. Она одинакова справа и слева — выступает спереди над ключицей на 2 — 3 см. Сзади она проецируется на уровне остистого отростка VII шейного позвонка. Передняя граница правого легкого идет от верхушки к правому грудиноключичному суставу и далее опускается по срединной линии до хряща VI ребра. Там она переходит в нижнюю границу. Передняя граница левого легкого проходит так же, как у правого легкого, но только до уровня хряща IV ребра. В этом месте она резко отклоняется влево до окологрудинной линии, а затем поворачивает вниз, продолжаясь до хряща VI ребра (соответствует сердечной вырезке). Нижняя граница правого легкого пересекает по среднеключичной линии VI ребра; по передней подмышечной линии — VII; по средней подмышечной — VIII; по задней подмышечной — IX; по лопаточной линии — X; по околопозвоночной — XI ребро. Такое смещение нижней границы легкого по каждой линии на одно ребро называется анатомическими часами. Нижняя граница левого легкого идет на ширину одного ребра ниже, т.е. по соответствующим межреберьям. Задняя граница легких соответствует заднему краю органа и проецируется вдоль позвоночного столба от головки II ребра до шейки XI ребра по околопозвоночной линии.

«Общие вопросы анатомии и физиологии пищеварительной системы. Пищеварение в полости рта и желудке.»

3. Брюшина-строение, отношение органов к брюшине.

6. Топография, строение, функции глотки, пищевода, желудка.

7. Физиология пищеварения в полости рта и желудке.

Процесс дыхания – определение, этапы. Дыхательный цикл. Факторы, обеспечивающие оптимальный газовый состав организма. Механизм вдоха и выдоха.

Нормальное функционирование органов и систем человека возможно только при условии быстрого и своевременного восстановления энергетического баланса. Организм получает энергию за счет окисления органических субстратов - углеводов, жиров, белков.А все окислительно-восстановительные реакции в организме протекают в присутствии кислорода.

Дыхание - совокупность процессов, обеспечивающих поступление во

внутреннюю среду организма кислорода, использование его для окислительных процессов, и удаление из организма углекислого газа.

Основная функция дыхательной системы заключается в обеспечении газообмена О2 и СО2 между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями.

В процессе дыхания принято различать три звена: легочное дыхание, транспорт газов кровью, тканевое дыхание.

Легочное дыхание - это газообмен между организмом и окружающим его атмосферным воздухом. Оно делится на два этапа: газообмен между атмосферным и альвеолярным воздухом, газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Легочное дыхание осуществляется за счет функционирования аппарата внешнего дыхания который включает в себя дыхательные пути (носоглотка, трахея, бронхи), легкие, плевру, дыхательные мышцы, скелет грудной клетки, диафрагму.

Транспорт газов осуществляется кровью. Он обеспечивается разностью парциального давления газов по пути их следования.

Тканевое дыхание тоже разделено на два этапа. Первый этап - это обмен газов между кровью и тканями, второй связан с потреблением кислорода клетками и выделением ими углекислого газа.

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Обычно вдох короче выдоха. Оптимальное соотношение вдох/выдох = 1/2. Акт вдоха сопровождается увеличением объема грудной клетки в трех направлениях: вертикальном, переднезаднем и горизонтальном. Благодаря движению ребер грудная клетка увеличивается в горизонтальном и переднезаднем направлениях, а в результате уплощения диафрагмы, когда органы брюшной полости оттесняются вниз, в стороны и вперед- размер грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении.

Дыхательные мышцы обеспечивают ритмичное увеличение или уменьшение объема грудной полости. Функционально дыхательные мышцы делят на инспираторные, которые обеспечивают вдох(основные и вспомогательные) и экспираторные, обеспечивающие выдох.

Основную инспираторную группу мышц составляют диафрагма, наружные межреберные и внутренние межхрящевые мышцы; вспомогательные мышцы — лестничные, грудиноключично-сосцевидные, трапецевидная, большая и малая грудные мышцы. Экспираторную группу мышц составляют абдоминальные (внутренняя и наружная косые, прямая и поперечная мышцы живота) и внутренние межреберные.

Важнейшей мышцей вдоха является диафрагма — куполообразная поперечнополосатая мышца, разделяющая грудную и брюшную полости. Она прикрепляется к трем первым поясничным позвонкам (позвоночная часть диафрагмы) и к нижним ребрам (реберная часть). К диафрагме подходят нервы от III—V шейных сегментов спинного мозга. При сокращении диафрагмы органы брюшной полости смещаются вниз и вперед. Кроме того, при этом поднимаются и расходятся ребра, что приводит к увеличению поперечного размера грудной полости. При спокойном дыхании диафрагма является единственной активной инспираторной мышцей и ее купол опускается на 1 — 1,5 см.

При спокойном дыхании вдох осуществляется активно, а выдох пассивно. Силы, обеспечивающие спокойный выдох:

- эластическая тяга перекрученных во время вдоха реберных хрящей

При глубоком форсированном дыхании увеличивается амплитуда движений диафрагмы (экскурсия может достигать 10 см) и активизируются наружные межреберные и вспомогательные мышцы. Из вспомогательных мышц наиболее значимыми являются лестничные и грудиноключично-сосцевидные мышцы.

Акт выдоха (экспирация) осуществляется в результате расслабления наружных межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы. При этом грудная клетка возвращается в исходное положение и дыхательная поверхность легких уменьшается.

Величина давления в плевральной полости и легких при дыхании

Давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральным и париетальным листками плевры зависит от величин и направления сил, создаваемых эластической паренхимой легких и грудной стенкой. Плевральное давление ниже атмосферного во время вдоха, а во время выдоха может быть ниже, выше или равным атмосферному в зависимости от форсированности выдоха. При спокойном дыхании плевральное давление перед началом вдоха составляет —5 см вод.ст., перед началом выдоха оно понижается еще на 3—4 см вод.ст. При пневмотораксе (нарушение герметичности грудной клетки и сообщение плевральной полости с внешней средой) выравниваются плевральное и атмосферное давления, что вызывает спадение легкого и делает невозможной его вентиляцию.

Во внутренней среде человека в естественных условиях содержатся кислород, углекислый газ, азот и ничтожно малые количества инертных газов. Из них физиологически значимыми являются кислород и углекислый газ. Именно эти два газа и определяют газовый гомеостаз организма, являясь важнейшими регулируемыми параметрами его внутренней среды. Кровь выполняет буферную функцию во всей системе газового гомеостаза организма, предоставляя клеткам необходимые ресурсы кислорода в соответствии с их меняющимися потребностями и унося образующийся углекислый газ. Соответственно организм располагает разнообразными и мощными системами регуляции, обеспечивающими сохранение газовых показателей крови в норме при разных условиях существования организма и возвращение этих показателей в физиологические границы после их временного отклонения.

Лишь незначительные количества кислорода и углекислого газа содержатся в крови в свободном, растворенном состоянии (0,1-0,3% по объему О2 и около 2,5-3% по объему СО2). Транспорт этих газов осуществляется в основном в связанном виде. Связанной формой кислорода является оксигемоглобин, содержащийся в эритроцитах; двуокись углерода присутствует в крови в виде ряда соединений, часто обозначаемых одним термином "углекислота". Это - молекулярная углекислота, физически растворенная в крови, собственно углекислота Н2СО3, ионы гидрокарбоната НСО3- и карбоната CO3-.

Одним из основных механизмов, регулирующих газовый состав организма является внешнее дыхание. На уровне альвеол легких происходят начальные и завершающие процессы газообмена организма с внешней средой. В состоянии покоя в организм человека через легкие поступает около 200 мл кислорода в 1 мин и выделяется примерно такое же количество углекислого газа. В условиях напряженной деятельности количество поступающего О2 и выделяемой СО2 может возрастать в 10-15 раз.

Газы, входящие в состав атмосферного, альвеолярного и выдыхаемого воздуха, имеют определенное парциальное (partialis — частичный) давление, т. е. давление, приходящееся на долю данного газа в смеси газов.. Согласно закону Дальтона, парциальное давление газа в какой-либо смеси прямо пропорционально его объемному содержанию. Альвеолярный воздух представлен смесью в основном О2, СО2 и N2. Парциальное давление О2(Ро2) в альвеолярном воздухе составляет 100,0 мм рт.ст., СО2(Рсо2) — 40,0 мм рт.ст. Дыхательные газы обмениваются в легких через альвеоло – капиллярную мембрану или аэрогематический барьер. Аэрогематический барьер образован плёнкой сурфактанта, альвеолоцитом, его базальной мембраной, базальной мембраной эндотелиальной клетки и эндотелиальной клеткой. Самыми «труднопроходимыми» участками являются мембраны клеток. Переход газов через мембрану происходит по законам диффузии. Скорость диффузии прямо пропорциональна разнице парциального давления газов. Напряжение (термин применяемый для газов растворенных в жидкостях) кислорода в венозной крови капилляров легких 40 мм.рт.ст., а углекислого газа – 46 мм.рт.ст. Поэтому градиент давления по кислороду направлен из альвеол в капилляры, а для углекислого газа в обратную сторону. Кроме того скорость диффузии зависит от площади газообмена, толщины мембраны и коэффициента растворимости газа в тканях. Общая поверхность альвеол составляет 50-80 м², а толщина альвеоло – капиллярной мембраны всего 1 мкм. Это обеспечивает высокую эффективность газообмена. При нарушениях газообмена в альвеолах в крови повышается напряжение углекислого газа и снижается кислорода (пневмония, туберкулез, пневмосклероз).

Регуляцию внешнего дыхания осуществляет дыхательного центра, расположенный в продолговатом мозге. На функцию дыхательного центра оказывает влияние газовый состав крови, особенно концентрация углекислоты. Установлено, что увеличение содержания углекислого газа(гиперкапния) в альвеолярном воздухе и соответственно возрастание РСО2 в артериальной крови немедленно вызывают реакцию со стороны дыхательного центра в виде увеличения легочной вентиляции, которое происходит в основном за счет углубления дыхательных экскурсий. Увеличение содержания углекислоты в альвеолярном воздухе на 0,01% вызывает прирост объема вентиляции легких на 5%. Максимально легочная вентиляция может увеличиться под влиянием гиперкапнии по сравнению с обычным дыханием в покое примерно в 8 раз. Большие концентрации углекислоты угнетают дыхательный центр.

Транспорт О2 начинается в капиллярах легких после его химического связывания с гемоглобином. Гемоглобин (Нb) способен избирательно связывать О2 и образовывать оксигемоглобин (НbО2) в зоне высокой концентрации О2 в легких и освобождать молекулярный О2 в области пониженного содержания О2 в тканях. При этом свойства гемоглобина не изменяются и он может выполнять свою функцию на протяжении длительного времени.

Гемоглобин переносит О2 от легких к тканям. Эта функция зависит от двух свойств гемоглобина:

1) способности изменяться от восстановленной формы, которая называется дезоксигемоглобином, до окисленной (Нb + О2 = НbО2) с высокой скоростью (полупериод 0,01 с и менее) при нормальном РО2 в альвеолярном воздухе;

2) способности отдавать О2 в тканях (НbО2 =Нb + О2) в зависимости от метаболических потребностей клеток организма.

2. Нервная и гуморальная регуляция дыхания. Саморегуляция дыхания.

Обеспечение газообмена О2 и СО2 между окружающей средой и организмом в соответствии с его метаболическими потребностями регулирует сеть многочисленных нейронов ЦНС, которые связаны с дыхательным центром продолговатого мозга.

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

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.

Хеморефлексы дыхания. РО2 и РСО2 в артериальной крови человека поддерживается на достаточно стабильном уровне, несмотря на значительные изменения потребления О2 и выделение СО2. Гипоксия и понижение рН крови (ацидоз) вызывают усиление вентиляции (гипервентиляция), а гипероксия и повышение рН крови (алкалоз) — понижение вентиляции (гиповентиляция) или апноэ. Контроль за нормальным содержанием во внутренней среде организма О2, СО2 и рН осуществляется периферическими и центральными хеморецепторами.

Артериальные (периферические) хеморецепторы находятся в каротидных и аортальных тельцах. Сигналы от артериальных хеморецепторов по синокаротидным и аортальным нервам первоначально поступают к нейронам ядра одиночного пучка продолговатого мозга, а затем переключаются на нейроны дыхательного центра. Ответ периферических хеморецепторов на понижение РО2 является очень быстрым. При РО2 ниже 50 мм рт.ст. возникает выраженная гипервентиляция.

В отличие от других физиологических функций организма дыхание находится под контролем вегетативной и соматической нервной системы, поэтому у человека дыхание нередко называют вегето-соматической функцией. Существует тесное взаимодействие в регуляции дыхания между гуморальными и рефлекторными факторами и процессами сознательной деятельности мозга. Однако во время сна или в состояниях, связанных с отсутствием сознания у человека, сохраняется внешнее дыхание и обеспечивается нормальное поддержание газового гомеостаза внутренней среды. С другой стороны, человек имеет возможность по собственному желанию изменять глубину и частоту дыхания или задерживать его, например во время пребывания под водой. Произвольное управление дыханием основано на корковом представительстве проприоцептивного анализатора дыхательных мышц и на наличии коркового контроля дыхательных мышц.

3. Строение и функции верхних и нижних дыхательных путей.

К верхним дыхательным путям относят полость носа, носовую и ротовую части глотки, к нижним дыхательным путям — гортань, трахею и бронхи. В

дыхательных путях вдыхаемый воздух согревается, увлажняется, очищается

Воздухоносные пути имеют в своих стенках твердый скелет, представленный костями и хрящами, благодаря чему дыхательные пути сохраняют просвет и по ним свободно циркулирует воздух во время дыхания. Слизистая оболочка воздухоносных путей выстлана мерцательным эпителием и увлажнена. Реснички эпителиальных клеток своими движениями удаляют наружу вместе со слизью инородные частицы, попавшие в дыхательные пути.

Из полости носа через носоглотку и ротоглотку вдыхаемый воздух поступает в гортань.

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: