ТЕМА: «ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ»
Человек и все высокоорганизованные живые существа нуждаются для своей нормальной жизнедеятельности в постоянном поступлении к тканям организма кислорода, который используется в сложном биохимическом процессе окисления питательных веществ, в результате чего выделяется энергия и образуется двуокись углерода и вода.
Дыхание – синоним и неотъемлемый признак жизни. «Пока дышу - надеюсь», утверждали древние римляне, а греки называли атмосферу «пастбищем жизни». Человек в день съедает примерно 1,24 кг пищи, выпивает 2 л воды, но вдыхает свыше 9 кг воздуха (более 10 000 л).
Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление кислорода и выделение двуокиси углерода.
Этапы дыхательной функции
Дыхание осуществляет перенос О2 из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удаление СО2 из организма в атмосферу. Процесс дыхания состоит из трех фаз:
внешнего дыхания – это газообмен между атмосферным воздухом и альвеолярным воздухом и обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров;
транспорта газа кровью - перенос О2 и от легких к тканям и СО2 от тканей – к легким;
внутреннего дыхания – процесс газообмена между клетками и кровью капилляров большого круга кровообращения.
Внешнее дыхание обеспечивает дыхательный аппарат человека, который включает
грудную клетку с мышцами, приводящими ее в движение, и
легкие с воздухоносными путями.
Главными дыхательными мышцами являются диафрагма и межреберные мышцы – внутренние и наружные.
В зависимости от преимущественного участия в акте вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы различают типы дыхания:
грудной, или реберный и
брюшной, или диафрагмальный
смешанный (без заметного преобладания брюшного или грудного).
У мужчин преобладает брюшной тип дыхания, у женщин - грудной.
Изменение объема грудной клетки и сопутствующее изменение объема легких обеспечивает вентиляцию легких, т.е. наполнение их чистым атмосферным воздухом (вдох) и изгнание богатого углекислым газом альвеолярного воздуха из легких (выдох).
Отрицательное давление в плевральной полости
Давление в плевральной полости и в средостении всегда отрицательное. Оно увеличивается во время вдоха и играет большое физиологическое значение. За счет отрицательного давления:
альвеолы всегда находятся в растянутом состоянии, что увеличивает дыхательную поверхность во время вдоха;
играет роль в гемодинамике, обеспечивая венозный возврат крови к сердцу;
способствует лимфообращению.
Дыхательный цикл
Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы.
Вдох у здорового человека короче выдоха. Дыхательная пауза – непостоянная составная часть дыхательного цикла. Она различна по величине и даже может отсутствовать.
Дыхательные движения совершаются с определенным ритмом и частотой. У взрослого человека частота дыхательных движений составляет 12- 18 в минуту. У детей дыхание поверхностное и более частое. В любом возрасте частота дыхательных движений меньше количества сердечных сокращений в 4 – 5 раз.
Глубина дыхательных движений определяется по амплитуде экскурсий грудной клетки и с помощью специальных методов, позволяющих исследовать легочные объемы.
На частоту и глубину дыханий влияют многие факторы:
эмоциональное состояние;
умственная нагрузка;
изменение химического состава крови;
степень тренированности организма;
уровень интенсивности обмена веществ.
Механизм вдоха и выдоха
Из дыхательного центра, расположенного в продолговатом отделе головного мозга нервные импульсы проводятся к дыхательным центрам спинного мозга, а затем по диафрагмальным и межреберным нервам – к дыхательным мышцам и вызывают их сокращение.
При сокращении мышечных волокон диафрагмы она уплощается и опускается вниз, при этом грудная полость увеличивается в вертикальном направлении, т.е. сверху вниз. Сокращение наружных межреберных мышц поднимает ребра и отодвигает их в стороны, а грудину – вперед. Грудная клетка при этом расширяется в поперечном и переднезаднем направлениях. Таким образом, объем грудной полости при вдохе увеличивается в трех направлениях. При расширении грудной полости пассивно расширяются легкие за счет атмосферного давления, действующего через воздухоносные пути на внутреннюю поверхность легких. Воздух в легких распределяется в большем объеме и, следовательно, давление в полости легких становится ниже атмосферного. Разность давлений является причиной поступления воздуха из атмосферы в легкие, т.е. происходит вдох.
Следовательно, активными в акте вдоха являются дыхательные мышцы, а легкие пассивно следуют за движением грудной стенки.
Выдох осуществляется в результате расслабления дыхательных мышц. В силу своей тяжести грудная клетка опускается и возвращается в исходное положение. Расслабившаяся диафрагма под давлением органов брюшной полости поднимается вверх , принимая форму купола. Растянутые легкие благодаря своей эластичности уменьшаются в объеме. Все вместе взятое приводит к повышению внутрилегочного давления и воздух устремляется наружу – происходит выдох.
Дыхательные движения грудной клетки обеспечивают вентиляцию альвеолярного воздуха и поддерживают постоянным его состав.
При глубоком усиленном дыхании участвуют и дополнительные мышцы: мышцы брюшного пресса, груди и шеи. При кашле, рвоте, чиханье т.е. при мощном активном выдохе внутренние межреберные мышцы и мышцы брюшной стенки активны.