Физиология дыхания.
1.Механизм вдоха и выдоха.
Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. ЧДД в норме 16-20.
Ритмическую смену вдоха и выдоха обеспечивает продолговатый мозг. В нем возникают нервные импульсы, которые передаются дыхательным центром спинного мозга, а от них к спинномозговым нервам направленных к дыхательным мышцам, вызывая их сокращение.
При сокращении диафрагмы она уплощается и опускается вниз. При сокращении межреберных мышц она поднимается и отводится в сторону. В результате грудная клетка расширяется, а легкие пассивно следуют за ней. Давление в легких понижается становиться ниже атмосферного. Это способствует поступлению воздуха в легкие и происходит вдох (инспирация).
Выдох (экспирация) происходит в результате расслабления этих мышц. Грудная клетка возвращается в исходное положение. Диафрагма поднимается вверх. Легкие благодаря своей эластичности уменьшаются. Давление становится выше атмосферного, что обеспечивает выход воздуха.
2.Легочные объемы.
1) Дыхательный объем – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании. В среднем он равен 500 мл.
2) Резервуарный объем вдоха – это количество воздуха, которое может человек дополнительно вдохнуть после вдоха.(1500 - 2000мл)
3) Резервный объем выдоха – количество воздуха ,которое человек может выдохнуть после спокойного выдоха.(1500 - 2000мл.)
4) Остаточный объем – это объем воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха.(1000-1500мл).
Жизненная емкость легких – максимальное количество воздуха которое можно выдохнуть после максимального вдоха. ( у муж.3500-4700мл., у жен.3700 мл.)
Легочная вентиляция – количество воздуха, обмениваемое за 1 мин. (в покое 6-8 л/мин, при физических нагрузках от 10л/мин и более.).Не весь объем учувствует в вентиляции альвеол. Часть воздуха остается в воздухоносных путях, поэтому в альвеолы поступает не 500 мл, 350 мл. Определение минутного объема имеет диагностическое значение при патологии. Легочные объемы могу быть определены с помощью специальных приборов спирометра и спирографа.
3.Газообмен в легких.
Газообмен в легких происходит между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров, путем диффузии, в результате разницы парционального давления газов дыхательных газов. Парциальное давление – это та, часть давления, которая приходится на данный газ в смеси газов. Самое высокое парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе - 158 мм.рт.ст.(21,1 к.Па), в альвеолярном воздухе - 108-110 мм.рт.ст.( 14.4-14.7 к.Па), в венозной крови притекающей к легким - 40мм.рт.ст.(5.33 к.Па). В покое человек потребляет в мин. примерно 250 мл кислорода и выделяет 200 мл углекислого газа. В крови кислород и углекислый газ находится в 2-х состояниях физическом растворении и химической связи с гемоглобином. Транспорт кислорода обеспечивается за счет связи с гемоглобином. При этом 1 молекула Нb присоединяет 4 молекулы кислорода, 1 г.гемоглобина связывает 1,34 мл. кислорода.
Таким образом: транспорт кислорода обеспечивается в основном за счет химической связи его с гемоглобином эритроцитов. Насыщение Hb кислородом зависит в первую очередь от парциального давления газа в атмосферном и альвеолярном воздухе. Основной причиной отдачи кислорода гемоглобином, является сдвиг активной реакции среды в тканях в кислую сторону.
4.Газообмен в тканях.
В тканях давление кислорода от 0 до 20 мм.рт.ст.,а давление углекислого газа 60 мм.рт.ст. Притекающая к тканям артериальная кровь богата кислородом, поэтому из-за разницы давления углекислый газ из тканей дифференцирует в кровь , а кислород к тканям. Кровь становиться венозной поступает в легкие и цикл газообмена повторяется.
5.Ругуляция дыхания.
Центр регуляции дыхания осуществляется дыхательным центром.
Дыхательный центр – это совокупность нейронов, которые обеспечивают деятельность аппарата дыхания и его приспособленность к изменяющимся условиям среды.
Основной структурой регуляции дыхания является продолговатый мозг, который состоит из центра вдоха и выдоха. В спинном мозге располагаются центры диафрагмальных и межреберных нервов, которые обеспечивают сокращение дыхательных мышц.
Афферентные влияния передается по волокнам блуждающего нерва.
Эфферентные импульсы из дыхательного центра передаются к дыхательным мышцам через нейроны спинного мозга.
Растяжение стенок альвеол при вдохе, сопровождается посыльным, нервный импульсом к блуждающим нервам в центр выдоха. Импульсы с растяжения при вдохе альвеол остановится вдох раньше, чем наступает реальное, удовлетворении потребности в кислороде. Этим предупреждается перерастяжение альвеол, но диффузия кислорода идет непрерывно.
Гуморальные регуляция дыхания осуществляется под действием химических раздражителей или биологически активных веществ поступающих в кровь. Главным естественным возбудителем дыхательного центра является углекислый газ. Резкое падение может привести к остановке дыхания.
На работу дыхательного центра оказывает влияние кора больших полушарий, она обеспечивает адекватное приспособление дыхательного центра к изменяющимся условиям среды, а также непосредственное влияние на работу центра дыхания, оказывают раздражители различных рецепторов.
6.Кашель и чихание в условиях нормы относят к категории защитных рефлексов т.к. они препятствуют попаданию вредных веществ в дыхательные пути и способствуют их удалению.