51. Физиол.Сущность дых. М-ды исслед-ия дс. Основ. Этапы дых. Мех-зм вдоха и выдоха.

Типы дых. Регуляция дых.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.

Дых.- это сов-ть проце-в, обеспеч-их по­треб-ие орг-ом О2 и выд-ие СО2. Дыхание осуществляет перенос О₂ из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удале­ние СО₂ из организма в атмосферу.М-ды исследов-ия ДС:Перкуссия (поколачивание) позволяет определить изменение (если оно есть) плотности легких. Изменения в легких являются обычно следствием некоторых заболеваний (воспаление легких, туберкулез и др.).Аускультация (выслушивание) определяет состояние воздухо­носных путей (бронхов, альвеол). При различных заболеваниях органов дыхания прослушиваются весьма характерные звуки - различные хрипы, усиление или ослабление дыхательного шума и т.д.Исследование внешнего дыхания проводят по показателям, характеризующим вентиляцию, газообмен, содержание и пар­циальное давление кислорода и углекислого газа в артериаль­ной крови и по другим параметрам.Для исследования функции внешнего дыхания пользуются спирометрами, спирографами и специальными аппаратами от­крытого и закрытого типа. Наиболее удобно спирографическое исследование, при котором на движущейся бумажной ленте за­писывается кривая — спирограмма. По этой кривой, зная масштаб шкалы аппарата и скорость движения бумаги, оп­ределяют следующие показатели легочной вентиляции: частоту дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО), минутный объем дыха­ния (МОД), жизненную емкость легких (ЖЕЛ), максимальную вентиляцию легких (МВЛ), остаточный объем легких (ОО), об­щую емкость легких (ОЕЛ). Кроме того, исследуется сила дыха­тельной мускулатуры, бронхиальная проходимость и др. Пневмотахометрия (ПТМ) – определение скорости воздушной струи в литрах за 1 сек(л/с)при максим.быстром выдохе Элекромиография(ЭМГ)-метод регистрации суммарной биоэлектрической активности дыхательных мышц (наруж­ных межреберных, косых мышц живота, грудинно-ключично-сосцевидной мышцы). Используют накожные электроды площадью 0,5 см².Разл-ют нес-ко этапов дых:

1)Внеш. дых.-обмен газов м/у атмос-ой и альвеолами.

2)Обмен газов м/у альв-ми и кровью легоч-х капи-ов.

3)Транспорт газов кровью-процесс переноса О2 от легких к тканям и СО2 от тканей-к легким.

4)Обмен О2 и СО2 м/у кровью кап-ов и клет-ми тка­ней организма.

5)Внутр-ее, или тканевое, дых.-биолог-ое окис­ление в митохондриях клетки.

Внеш. дых. осущ-ся благодаря измен-ям объема гр.кл-ки и сопутствующим измен-ям объема лег­ких. Во вр. вдоха объем гр. к-ки ↑, а во вре­мя выдоха-↓. В дых. движ. участвуют:1. Дых. пути, которые по своим свойствам яв-ся слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха.ДС состоит из тк. и орг., обеспечивающих легоч. вентил-ю и легочное дыхание (воздухоносные пути, легкие и элементы костно-мышечной системы).К воздухоносным путям, управляющим потоком воздуха, от­носятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол и альвеолярных мешочков, а также из артерии, капилляров и вен легочного круга крово­обращения. К элементам костно-мышечной системы, связанным с дыханием, относятся ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы. Нос и полость носа слу­жат проводящими каналами для воздуха, где он нагревается, ув­лажняется и фильтруется. Полость носа выстлана богато васкули-ризированной слизистой оболочкой. В верхней части полости но­са лежат обонятельные рецепторы. Носовые ходы открываются в носоглотку. Гортань лежит между трахеей и корнем языка. У нижнего конца гортани начинается трахея и спускается в груд­ную полость, где делится на правый и левый бронхи.

2. Эластическая и растяжимая легочная ткань. Респиратор­ный отдел представлен альвеолами. В легких имеется три типа альвеолоцитов (пневмоцитов), выполняющих разную функцию. Альвеолоциты второго типа осуществляют синтез липидов и фосфолипидов легочного сурфактанта.

3. Грудная клетка, состоящая из пассивной костно-хрящевой основы, которая соединена соединительными связками и дыха­тельными мышцами, осуществляющими поднятие и опускание ребер и движения купола диафрагмы. Чем больше разность между давлением воздуха внутри и сна­ружи легкого, тем больше они будут растягиваться.

Существуют два механизма, вызывающие изменение объема грудной клетки: поднятие и опускание ребер и движения купола диафрагмы. Дыхательные мышцы подразделяются на инспираторные и экспираторные.Инспираторными мышцами являются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Экспираторными мышцами являются внутренние межребер­ные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота. Верхние отделы грудной клетки на вдохе расширяются пре­имущественно в переднезаднем направлении, а нижние отделы больше расширяются в боковых направлениях, так как ось вра­щения нижних ребер занимает сагиттальное положение.В фазу вдоха наружные межреберные мышцы, сокращаясь, поднимают ребра, а в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.При обычном спокойном дыхании выдох осуществляется пас­сивно, поскольку грудная клетка и легкие спадаются — стремятся занять после вдоха то положение, из которого они были выведены сокращением дыхательных мышц. Однако при кашле, рвоте, на-туживании мышцы выдоха активны.Внутриплевральное давление, или давление в герметично за­мкнутой плевральной полости между висцеральными и парие­тальными листками плевры, в норме является отрицательным от­носительно атмосферного. При открытых верхних дыхательных путях давление во всех отделах легких равно атмосферному. Пе­ренос атмосферного воздуха в легкие происходит при появлении разницы давлений между внешней средой и альвеолами легких. При каждом вдохе объем легких увеличивается, давление заклю­ченного в них воздуха, или внутрилегочное давление, становится ниже атмосферного, и воздух засасывается в легкие. При выдохе объем легких уменьшается, внутрилегочное давление повышает­ся и воздух выталкивается из легких в атмосферу. Внутриплев­ральное давление обусловлено эластической тягой легких или стремлением легких уменьшить свой объем. При обычном спокойном дыхании внутриплевральное давление ниже атмосферно­го: в инспирацию - на 6-8 см вод. ст., а в экспирацию - на 4-5 см вод. ст. Важным фактором, влияющим на эластические свойства и растяжимость легких, является поверхностное натяжение жидко­сти в альвеолах. Спадению альвеол препятствует антиателектати-ческий фактор, или сурфактант, выстилающий внутреннюю по­верхность альвеол, препятствующий их спадению, а также выхо­ду жидкости на поверхность альвеол из плазмы капилляров легко­го.Определяют три типа дыхания: грудной, брюшной (диафрагмальный) и смешанный. При грудном типе дыхания на вдохе заметно поднимаются ключицы и происходит движение ребер. При этом типе дыхания объем легких возрастает главным образом за счет движения верхних и нижних ребер. При брюшном типе дыхания увеличение объема легких происходит в основном за счет движения диафрагмы - на вдохе она опускается вниз, несколько смещая органы брюшной полости. Поэтому стенка живота на вдохе при брюшном типе дыхания слегка выпячивается.

Регуляция внешнего дыханияЭту жизненноважную функцию регу­лирует сеть многочисленных взаимосвязанных нейронов ЦНС, расположенных в нескольких отделах мозга и объединяемых в комплексное понятие «дыхательный центр»(ДЦ). Поэтому под главным ДЦ понимают совокупность нейронов специфи­ческих дыхательных ядер продолговатого мозга. ДЦ Дыхательный центр управляет двумя основными функциями: Двигательная, или моторная, функция дыхатель­ного центра заключается в генерации дыхательного ритма и его паттерна. Благодаря этой функции осуществляется интеграция дыхания с другими функциями. Под паттерном дыхания следует иметь в виду длительность вдоха и выдоха, величину дыхательно­го объема, минутного объема дыхания. Гомеостатическая функ­ция дыхательного центра поддерживает стабильные величины дыхательных газов в крови и внеклеточной жидкости мозга, адап­тирует дыхательную функцию к условиям измененной газовой среды и другим факторам среды обитания. Локализация и функциональные свойства дыхательных нейронов. В передних рогах спинного мозга на уровне С₃-С₅ располага­ются мотонейроны, образующие диафрагмальный нерв. Мото­нейроны, иннервирующие межреберные мышцы, находятся в передних рогах на уровнях Т₂ – Т₁₀ (Т₂ - Т₆ — мотонейроны инспира-торных мышц, Т₈ — Т₁₀ — экспираторных). Нейроны бульбарного дыхательного центра располагаются на дне IV желудочка в медиальной части ретикулярной формации продолговатого мозга и образуют дорсальную и вентральную ды­хательные группы. Возбуждение экспираторного центра сопровождается торможением в инспираторном центре и наоборот. Инспираторные и экспираторные нейроны, в свою оче­редь, делятся на «ранние» и «поздние». В варолиевом мосту находятся ядра дыхательных нейронов, образующих пневмотаксический центр. Дыхатель­ные нейроны продолговатого мозга и варолиева моста связаны между собой восходящими и нисходящими нервными путями и функционируют согласованно. Получив импульсы от инспира-торного центра продолговатого мозга, пневмотаксический центр посылает их к экспираторному центру продолговатого мозга, позбуждая последний. Инспираторные нейроны тормозятся. Гипоталамические ядра координируют связь дыхания с кро­вообращением.Рефлекторная регуляция дыханияНейроны дыхательного центра имеют связи с многочислен­ными механорецепторами дыхательных путей и альвеол легких и рецепторов сосудистых рефлексогенных зон. Благодаря этим свя­зям осуществляется весьма многообразная, сложная и биологиче­ски важная рефлекторная регуляция дыхания и ее координация с другими функциями организма.Различают несколько типов механорецепторов: медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения легких, ирритантные быстро адаптирующиеся механорецепторы и J-рецепторы-«юкстакапиллярные» рецепторы легких.Гуморальная регуляция дыханияГлавным физиологическим стимулом дыхательных центров яв-ся двуокись углерода. Регуляция дыхания обусловливает поддержание нормального содержания СО₂ в альвеолярном воздуxe и артериальной крови.Двуокись углерода, водородные ионы и умеренная гипоксия вызывают усиление дыхания. Эти факторы усиливают деятель­ность дыхательного центра, оказывая влияние на периферичес­кие (артериальные) и центральные (медулярные) хеморецепторы, регулирующие дыхание.Артериальные хеморецепторы находятся в каротидных сину­сах и дуге аорты. Они расположены в специальных тельцах, обильно снабжаемых артериальной кровью. Аортальные хеморе­цепторы на дыхание влияют слабо и большее значение имеют для регуляции кровообращения.Артериальные хеморецепторы являются уникальными рецепторными образованиями, на которые гипоксия оказывает сти­мулирующее влияние. Афферентные влияния каротидных телец усиливаются также при повышении в артериальной крови напря­жения двуокиси углерода и концентрации водородных ионов. Артериальные хеморецепторы информируют дыха­тельный центр о напряжении О₂ и СО₂ в крови, направляющейся к мозгу.Центральные хеморецепторы расположены в продолговатом мозге латеральнее пирамид. Центральные хеморецепторы реагируют на изменение на­пряжения СО₂в артериальной крови позже, чем периферические хеморецепторы, так как для диффузии СО₂ из крови в спинномоз­говую жидкость и далее в ткань мозга необходимо больше време­ни. Гиперкапния и ацидоз стимулируют, а гипокапния и алка­лоз - тормозят центральные хеморецепторы.Т.о, вместо термина «ДЦ» правильнее говорить о системе центральной регуля­ции дыхания, которая включает в себя структуры коры головного мозга, определенные зоны и ядра промежуточного, среднего, про­долговатого мозга, варолиева моста, нейроны шейного и грудного отделов спинного мозга, центральные и периферические хеморе­цепторы, а также механорецепторы органов дыхания.