uzluga.ru
добавить свой файл


Физиология Дыхательной Системы

  • Лаборатория полисистемных исследований




Функциональная дыхательная система слагается из следующих элементов:

  • Внешнее или легочное дыхание, осуществляющее газообмен между внешней средой организма и альвеолами легких

  • Диффузия газов в легких (обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью

  • Транспорт газов кровью

  • Диффузия газов в ткани (обмен газов между кровью и тканью)

  • Внутреннее или тканевое дыхание (потребление кислорода и выделение углекислого газа клетками организма)



Транспортная система дыхания





Структура системы внешнего дыхания включает:

  • Воздухопроводящие пути

  • Костно-мышечный каркас грудной клетки

  • Плевру, покрывающую легкие

  • Дыхательную мускулатуру (диафрагма, межреберные мышцы)

  • Малый круг кровообращения

  • Нейрогуморальный аппарат регуляции



Воздухоносные пути

  • Носовая полость

  • Носоглотка

  • Гортань

  • Трахея

  • Бронхи (2 главных; бронхи 2,3-19 порядков; самые тонкие бронхи - бронхиолы переходят в анциусы- грозди)

  • Легкие - парные органы (правое – 3 дольки, левое - 2) образованы бронхиолами и альвеолами



Воздухоносные пути



Разветвление дыхательных путей







Дыхательные мышцы как двигатель вентиляции

  • Сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц

  • Подъем концов ребер, выдвижение грудины вперед, опускание купола диафрагмы

  • Растяжение легких

  • ВДОХ

  • (активный)



Легочные объемы

  • Дыхательный объем - количество воздуха, поступающего и выходящего из легких при спокойном дыхании – 500 см3.

  • Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного вдоха -1500-2500 см3.

  • Резервный объем выдоха – количество воздуха, которое можно выдохнуть после обычного выдоха – 1500 см3.

  • Жизненная емкость легких – сумма объемов дыхательного, резервного вдоха и резервного выдоха – 3500-4500 см3.

  • Остаточный объем - количество воздуха, остающееся в легких и дыхательных путях после самого глубокого выдоха – 1500 см3.

  • Легочная вентиляция – количество воздуха, проходящего за 1 мин через легкие – 7000 см3.







ГАЗООБМЕН

  • Обмен газов между воздухом и кровью происходит путем диффузии через альвеоло-капиллярный барьер под влиянием разницы парциальных давлений между альвеолярным воздухом и кровью, поступающей в легочные капилляры.

  • Кислород и углекислый газ далее транспортируются по всему большому кругу кровообращения.

  • В мышцах или внутренних органах сосудистое русло вновь разделяется на капилляры, и происходит обратный процесс – диффузия кислорода и углекислого газа в обратном направлении, по градиенту парциальных давления. Из тканей выводится избыточное количество углекислого газа, а из эритроцитов крови в ткани поступает необходимое количество кислорода





Транспорт газов кровью

  • Кислород и углекислый газ частично переносятся в крови в физически растворенном виде.

  • Большая часть кислорода в эритроцитах обратимо связана с гемоглобином до оксигемоглобина.

  • Химически связанный углекислый газ транспортируется в крови в форме бикарбоната и карбамата.



Клеточное дыхание

  • Клеточным (тканевым) дыханием называют процесс, при котором окисление органических веществ ведет к выделению химической энергии. Не следует путать тканевое дыхание с газообменом в тканях. Газообмен (внешнее дыхание) – процесс поглощения из окружающей среды (в том числе тканевой жидкости) кислорода и выделение в среду углекислого газа.



Центральным регулятором деятельности системы дыхания является дыхательный центр

  • Понятие дыхательный центр включает в себя:

  • Функциональный признак – способность регулировать работу дыхательной системы при разных условиях жизнедеятельности организма.

  • Анатомический признак – структуры продолговатого мозга, формирующие дыхательный ритм.



Дыхательный центр

  • Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге как парное симметричное образование.

  • Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов, обладающих сложными сетевыми взаимодействиями.

  • Основным свойством дыхательного центра является автоматизм.

  • Дыхательный центр координирует ритмическую активность мышц, обеспечивающих вдох и выдох.





Нейронный состав дыхательного центра

  • По локализации в стволе мозга выделяют вентральную (область двойного ядра)и дорсальную (область ядра одиночного пути)группы дыхательных нейронов, комплекс Бетцингера и др.

  • По фазе активности дыхательные нейроны делятся на инспираторные (нейроны вдоха), экспираторные (нейроны выдоха) и различные типы фазово-переходных нейронов.

  • По функции нейроны подразделяют на нейроны, генерирующие дыхательный ритм и нейроны, формирующие дыхательный паттерн.





Дыхательный центр посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы.

  • Дыхательный центр посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы.

  • Диафрагма иннервируется мотонейронами III- IV шейных сегментов спинного мозга.

  • Межреберные мышцы иннервируются мотонейронами III-XII грудных сегментов спинного мозга.



Дыхательная система включает два основных контура регулирования: хеморецепторный и механорецепторный  

  • Различают центральные и периферические хеморецепторы. Основными химическими раздражителями являются ионы водорода, парциальные давления кислорода и углекислоты в артериальной крови.



Центральные хеморецепторы располагаются на вентральной поверхности продолговатого мозга. Выделяют зоны M, L и S.



Периферические хеморецепторы



Особенности регуляции дыхательной функции

  • На работу дыхательного центра кроме импульсов от хемо- и механорецепторов оказывают влияние термические, зрительные, слуховые и др. соматические раздражители.

  • Дыхательные нейроны чувствительны к действию нейромедиаторов и гормонов.

  • Дыхание – это автономная вегетативная функция, которая может поддаваться произвольному управлению.

  • Центральная нервная система может изменять параметры дыхательного ритма при реализации других функций организма: физическая нагрузка, глотание, жевание, голосообразование и т.д.

  • Дыхание меняет параметры при осуществлении защитных рефлексов: рвота, кашель.

  • Высшие отделы мозга позволяют регулировать дыхание при эмоциональной, психической и интеллектуальной нагрузках.





  • Все многообразие приспособительных изменений параметров дыхания (частоты, глубины, ритма и паттерна) осуществляется единой дыхательной нейронной сетью ствола мозга и обусловлено переработкой поступающих в нее сигналов различных модальностей из центра и периферии, их интеграцией и формированием адекватной команды к исполнительным органам дыхательной системы.