7

Физиология дыхания

Цели

1.Развитие представлений о реализации процессов функционирования внутренних органов и систем.

2.Формирование системы знаний о структурно-функциональных особенностях системы дыхания.

Рассматриваемые вопросы

1. Значение дыхания.

2. Воздухоносные пути и их функции.

3. Внешнее дыхание. Механизм вдоха и выдоха.

4. Газообмен.

5. Транспорт кровью кислорода и углекислого газа.

6. Дыхательные объемы, виды; нормативные показатели дыхательных объемов.

7. Нервная и гуморальная регуляция функции дыхания.

Примерное содержание

Дыхание – совокупность физиологических процессов, обеспечивающих поступление во внутреннюю среду организма О₂, использование его для окисления органических веществ и удаление из организма СО₂.

Значение дыхания:

1. Обеспечение организма кислородом и использование его в окислительно-

восстановительных процессах.

2. Образование и удаление из организма избытка углекислого газа.

3. Удаление некоторых конечных продуктов обмена веществ: паров воды, паров алкоголя, аммиака, сероводорода и других газов.

4. Окисление органических веществ с высвобождением химической энергии,

необходимой для осуществления физиологических функций организма.

5. Участие в поддержании постоянства внутренней среды организма.

6. Участие в поддержание температуры тела.

Дыхание человека включает следующие процессы:

1. Внешнее дыхание – обмен газов между атмосферой и альвеолами.

2. Обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью – процесс переноса О₂ от легких к тканям и СО₂

от тканей – к легким.

4. Обмен О₂ и СО₂ между кровью капилляров и клетками тканей организма.

5. Внутреннее, или тканевое, дыхание – биологическое окисление в

митохондриях клетки.

Воздухоносные пути и их функции

1. Верхние воздухоносные пути – носовые ходы, полость рта, носоглотка, придаточные пазухи носа. Функции: увлажнение, согревание, очистка, бактерицидное действие.

2. Нижние воздухоносные пути – гортань, трахея. Функции: проведение воздуха.

3. Переходная зона – бронхиолы. Функции: наряду с проведением воздуха начинает осуществляться и газообмен в альвеолах, расположенных на поверхности альвеол.

4. Обменная зона – альвеолярные ходы, альвеолы.

Внешнее дыхание

Вентиляция легких осуществляется в результате периодических изменений объема грудной полости. При увеличении объема грудной полости происходит вдох (инспирация), при уменьшении – выдох (экспирация).

Легкие, находящиеся внутри грудной клетки, отделены от ее стенок плевральной полостью (щелью). В щели содержится серозная жидкость, по составу сходная с лимфой. За счет того, что легкие обладают эластичностью (сочетание растяжимости и упругости), давление в межплевральном щелевидном пространстве (плевральное давление) меньше альвеолярного на величину, обусловленную эластической тягой легких. Давление в плевральной щели называют отрицательным, т.к. оно ниже атмосферного. После спокойного выдоха оно ниже атмосферного на 6 мм рт.ст., а во время спокойного вдоха – на 9 мм рт.ст.

Упругие свойства легких определяются следующими факторами:

1. Поверхностное натяжение альвеол создается сурфактантом, состоящим из белков и липидов, который образуется специальными клетками альвеол – пневмоцитами 2 типа.

2. Упругостью стенок альвеол за счет наличия в них эластических волокон.

3. Тонусом бронхиальных мышц.

Механизм вдоха:

1. Рецепторы кровеносных сосудов регистрируют в крови повышенное содержание СО₂ и направляют информацию в продолговатый мозг.

2. Возбуждение инспираторных нейронов дыхательного центра продолговатого мозга.

3. Возбуждение нейронов спинного мозга, иннервирующих наружные межреберные мышцы и диафрагму.

4. Сокращение наружных межреберных мышц и уплощение купола диафрагмы вызывают расширение грудной клетки и увеличение ее объема.

5. При глубоком входе участвует ряд вспомогательных мышц (мышцы шеи, грудные мышцы).

6. В результате увеличения объема грудной клетки давление в легких падает, образуется разность давлений между альвеолами и окружающей средой и наружный воздух поступает в альвеолы, т.е. происходит вдох.

Механизм выдоха:

1. Рецепторы кровеносных сосудов регистрируют снижение содержания СО₂ в крови и направляют информацию в продолговатый мозг.

2. Возбуждение экспираторных нейронов дыхательного центра продолговатого мозга.

3. Торможение активности нейронов, иннервирующих наружные межреберные мышцы и диафрагму.

4. Грудная клетка пассивно (под влиянием силы тяжести) возвращается в исходное положение.

5. При форсированном (усиленном) выдохе работают внутренние межреберные мышцы, мышцы брюшной стенки.

6. В результате объем грудной клетки уменьшается, воздух выходит из легких и происходит выдох.