- •Клеточный уровень управления дыханием
- •За исследование ферментов клеточного дыхания немецкий биохимик Отто Варбург получил Нобелевскую премию в
- •Работами не только этих ученых и их сотрудников, но и многих других было
- •Когда кислорода мало (гипоксия), HIF-1а становится много из-за того, что перестает работать механизм
- •В таком модифицированном виде он взаимодействует с белком VHL (von Hippel- Linau), который
- •Как ген может почувствовать недостаток кислорода? Генетическую информацию с ДНК считывают транскрипционные ферменты,
- •Для управления внутриклеточными процессами, которые зависят от потребления кислорода, организм должен поддерживать нормоксию
- •Дыхательный центр. Отделы и их функции.
- •Его отделы:
- •Методы исследования дыхательного центра у животных:
- •Дорзальное ядро Вентральное ядро
- •Дорзальное ядро:
- •Нейроны этих ядер объединяют функционально в:
- •Функции центра вдоха:
- •Схема связей центра вдоха
- •Функции центра выдоха:
- •Схема связей центра выдоха
- •Медиальное парабрахиальное ядро моста называют пневмотаксическим центром - ПТЦ.
- •Схема связей отделов бульбо- понтийного центра (рис.)
- •Современные представления о механизме периодичности дыхания
- •В ДЦ выделяют 3 механизма, которые управляют нормальным дыханием:
- •Генератор центрального инспираторного возбуждения
- •Генератор центрального инспираторного возбуждения
- •Характер дыхания при работе генератора:
- •Механизм выключения инспирации представлен нейронами дыхательного центра продолговатого мозга – Iß и С.
- •Механизм выключения инспирации
- •Тормозные связи между нейронами работают через глицин и ГАМК. Глицин реализует функцию быстрого
- •Характер дыхания при работе генератора и механизма выключения вдоха:
- •Механизм плавной смены вдоха и выдоха представлен 2-мя механизмами:
- •Механизм работы ПТЦ:
- •Характер дыхания при работе ПТЦ
- •Механизм Геринга-Брейера
- •Механизм Геринга-Брейера
- •Характер дыхания при работе рефлекса Геринга-Брейера
- •Функции спинального отдела ДЦ
- •Функции спинального отдела ДЦ
- •Функции адаптирующих центров
- •Кора больших полушарий:
- •Пневмограмма
- •Хеморецепторы и их роль
- •Хеморецепторы – рецепторы, реагирующие на изменение химического состава внутренней среды. В данном случае
- •Классификация хеморецепторов: 1. Периферические:
- •Хеморецепторы (аортальное тельце)
- •Сосудистые хеморецепторы:
- •Раздражители:
- •Диапазон чувствительности к сдвигам рО2 –
- •Изменение частоты возбуждения хеморецепторов при
- •Итогом повышения частоты стимуляции хеморецепторов является увеличение ЧД, ДО (вдох удлиняется), МОД.
- •Тканевые хеморецепторы. Располагаются в межклеточном веществе тканей, например метаболорецепторы скелетных мышц.
- •Центральные хеморецепторы.
- •Центральные
- •Рефлекторные влияния с рецепторов легких, воздухоносных путей и дыхательных мышц.
- •1. Рецепторы воздухоносных путей:
- ••Механо- и хеморецепторы крупных воздухоносных путей (ирритантные рецепторы) – рефлекторное апноэ, кашель, сужение
- •2. Механорецепторы легких.
- •4. Проприорецепторы дыхательных мышц.
- •Функциональная система поддержания постоянства рО2 и рСО2
- •Дыхание плода
- •Дыхание при разных состояниях
- •3. Транспорт газов кровью.
- •4.Диффузия газов в тканях
- •Последствия физических тренировок
- •2. Второй этап дыхания.
- •• Улучшение перераспределительных реакций кровообращения.
Дыхание при разных состояниях
Физические нагрузки. 1. Внешнее дыхание.
Увеличение транспорта О2 и СО2 из внешней
среды: увеличение ДО (от 300-800 до 2000-3000 мл), увеличение ЧД от10-20 до 40-60 в мин. МОД – от 5-6 л/мин до 170-300 л/мин.
2. Диффузия газов в легких.
Увеличение площади для диффузии с 60 до 120 м2 за счет глубины дыхания.
3. Транспорт газов кровью.
•Увеличение количества эритроцитов и гемо- глобина за счет рефлекторного сокращения селезенки и выброса эритроцитарной массы (до 500 мл).
•Увеличение скорости транспорта за счет повы- шения линейной скорости кровотока (см/с) в 2-3 раза.
•Увеличение объемного кровотока (мл/мин)
с 5-6 л/мин до 30 л/мин.
4.Диффузия газов в тканях
•Увеличение диффузионной площади за счет повышения числа функционирующих капил- ляров с 25-40% до 80-100%.
•Снижение диффузионного расстояния за счет повышения числа функционирующих капил- ляров.
•Увеличение скорости диссоциации оксигемо- глобина за счет повышения температуры в работающих мышцах, закисления среды и по- вышения напряжения СО2.
Последствия физических тренировок
Увеличение резервов транспорта на всех этапах.
1. Первый этап дыхания.
Увеличение ЖЕЛ за счет объема грудной клет- ки, количества и силы мышечных волокон в дыхательных мышцах.
Снижение чувствительности центральных и периферических хеморецепторов к гипоксии и гиперкапнии. В покое – более редкое и глубокое дыхание. Увеличивается время задержки дыхания, необходимое, например при плавании и нырянии.
2. Второй этап дыхания.
•Увеличение площади альвеолярно-капиллярной мембраны в покое и при нагрузках,
•в том числе за счет снижения физиологического
мертвого пространства. 3. Третий этап дыхания.
•Урежение ЧСС и увеличение УО в покое, увеличение резерва ЧСС и резерва МОК.
•Повышение движущей силы кровотока за счет скорости и силы сокращения сердца.
•Увеличение количества эритроцитов и гемогло- бина.
•Повышение сродства гемоглобина к О2 (2,3-ДФГ).
• Улучшение перераспределительных реакций кровообращения.
4.Четвертый этап дыхания.
•Повышение капилляризации мышц и сердца.
•Уменьшение диффузионного пути в тканях.
•Повышение концентрации миоглобина в мышцах и сердце.
5. Улучшение нервной и гуморальной регуляции на всех этапах транспорта газов.