ДЫХАНИЕ

ДЫХАНИЕ

Дыхание – совокупность процессов, обеспечивающих поступление О2 в организм, доставку, использование его в тканях, и выведение конечного продукта дыхания – СО2 в окружающую среду. 1. Внешнее дыхание включает:  легочную вентиляцию,  газообмен в легких,  транспорт газов кровью,  газообмен между кровью и тканями, 2. Внутреннее дыхание представлено тканевым дыханием. 3. Система дыхания принимает участие: в обеспечении организма энергией, высвобождающейся при окислении органических соединений; в регуляции кислотно-щелочного равновесия; сосудистого тонуса; эритропоэза; терморегуляции; иммунных реакциях; процессах выделения; регуляции гемостаза; продукции биологически активных веществ; депонировании крови; очищении воздуха и дыхательных путей. 4. Дыхательные пути представлены: полостью рта, носоглоткой, гортанью, трахеей, бронхами, бронхиолами до 16 генераций, которые не имеют альвеол (проводящая зона), бронхиолами от 17 до 19 генераций (переходная зона), бронхиолами от 20 до 23 генераций, которые имеют альвеолы, (респираторная зона) отдела легких. 5. В основе процесса дыхания лежит движение газов посредством процессов конвекции и диффузии. 6. Вентиляция легких обеспечивается дыхательным циклом: чередованием вдоха и выдоха. 7. Вдох происходит путем расширения грудной клетки (сокращаются инспираторные мышцы) → увеличения объема легких → увеличения отрицательного давления в плевральной полости → поступления воздуха в легкие из-за разности между внутрилегочным давлением и давлением атмосферного воздуха. 8. Инспираторные мышцы: диафрагма, наружные межреберные, внутренние межхрящевые мышцы, которые изменяют состояние грудной клетки в вертикальном, фронтальном и сагиттальном направлениях. 9. В форсированном вдохе дополнительно участвуют: грудино-ключично- сосцевидные, передние зубчатые, лестничные, трапециевидные мышцы. 10. Вдох — активный процесс, т.к. возбуждение от сегментов шейного отдела спинного мозга поступает к дыхательным мышцам и вызывает их сокращение. 11. Выдох происходит в результате уменьшения объема грудной клетки (расслабляются инспираторные мышцы, сокращаются прямые мышцы живота и внутренние межреберные мышцы) → уменьшения объема легких (обеспечивается эластической тягой легких) → снижения отрицательного давления в плевральной полости → изгнания воздуха из легких за счет разности между внутрилегочным давлением и давлением атмосферного воздуха. 12. Выдох в покое – пассивный процесс, осуществляемый за счет эластической тяги легких, форсированный выдох – активный процесс из-за сокращения дополнительных экспираторных мышц. 13. Плевральная полость – щель между висцеральным и париетальным листками плевры, не сообщается с внешней средой, поэтому там существует отрицательное давление по отношению к атмосферному. Отрицательное давление создается благодаря:  эластической тяги легких, в результате чего легкие стремятся спасться,  способности эпителиальных клеток плевры поглощать попавший в нее воздух. 14. На легкие атмосферный воздух действует только со стороны воздухоносных путей, поэтому отрицательное давление, существующее в плевральной полости, позволяет легким растягиваться. 15. Легкие имеют эластические свойства и обладают силой, которая стремится вызвать их спадение (эластическая тяга легких), обусловленная эластичными и коллагеновыми волокнами, поверхностным натяжением пленки жидкости (сурфактанта), покрывающей внутреннюю стенку альвеол, тонусом бронхиальных мышц. 16. Сурфактант — сложная смесь из фосфолипидов, белков и ионов, вырабатывается альвеолоцитами II типа, снижает поверхностное натяжение водной пленки альвеол, предотвращает перерастяжение легких, стабилизирует размеры альвеол, облегчает диффузию О2 из альвеол в кровь. 17. Объемы вентиляции легких зависят от частоты дыхания и глубины вдоха и выдоха. Существуют легочные объемы и емкости, которые характеризуют функциональные и количественные показатели работы легких: Частота дыхания; Дыхательный объем; Резервные объемы вдоха и выдоха; Жизненная емкость легких; Остаточная емкость легких; Функциональная остаточная емкость; Общая емкость легких; Минутный объем дыхания. 18. Анатомическое мертвое пространство — пространство воздухоносных путей, где воздух нагревается, увлажняется, очищается и, впоследствии, достигает альвеол. 19. Альвеолярное мертвое пространство – пространство вентилируемых, но не перфузируемых альвеол, в пределах его не происходит газообмена между альвеолярным воздухом и кровью. Газообмен между альвеолами и кровью. 20. Обмен газов между легкими и кровью осуществляется при помощи диффузии: СО2 выделяется из крови в альвеолы, О2 поступает из альвеол в венозную кровь, при этом венозная кровь становится насыщенной О2. 21. Движущей силой, обеспечивающей диффузию газов, является разность парциальных давлений РО2 и РСО2 между альвеолярным воздухом и напряжением этих газов в артериальной и венозной крови. 22. Диффузия газов происходит через многослойную альвеолярно-капиллярную мембрану — аэрогематический барьер. 23. Скорость диффузии зависит также от свойств самого газа, разности парциальных давлений, площади диффузионной поверхности, диффузионное расстояние. 24. Транспорт О2 кровью. В основном О2 переносится кровью в виде оксигемоглобина Hb(О2)4 и незначительно – в физически растворенном виде. 25. Диссоциация оксигемоглобина происходит в тканевых капиллярах, где гемоглобин отдает О2 тканям и присоединяет СО2. 26. Диссоциация оксигемоглобина ускоряется при увеличении напряжения СО2 в крови, повышении температуры тела, уменьшении рН крови, увеличении в эритроцитах 2,3- дифосфоглицерата. 27. Транспорт СО2 кровью. Углекислый газ переносится:  в виде карбогемоглобина (НHbСО2),  в виде кислых солей угольной кислоты (КНСО3, NaНСО3),  в физически растворенном виде. Регуляция дыхания. 28. Дыхательный цикл запускается активностью нейронов дыхательного центра. В продолговатом мозге находится главный дыхательный центр, который состоит из инспираторных и экспираторных нейронов. Инспираторные возбуждаются в фазу вдоха, а экспираторные — в фазу выдоха. 29. В варолиевом мосту расположена группа нейронов — пневмотаксический центр, который регулирует активность нейронов дыхательного центра. 30. Ретикулярная формация ствола мозга, управляющая генерацией дыхательного ритма и деятельностью дыхательных мышц, взаимосвязана с нейронами варолиева моста, продолговатого мозга и рефлексогенными зонами. 31. Между инспираторными и экспираторными нейронами существуют реципрокные взаимоотношения. 32. Автоматия дыхательного центра выражается в способности обеспечить смену вдоха и выдоха за счет своих внутренних механизмов при постоянной импульсации с хеморецепторов. Автоматия дыхательного центра находится под произвольным контролем коры больших полушарий. 33. Уровни регуляции дыхания: Кора больших полушарий → Лимбическая система → Гипоталамус → Варолиев мост (пневмотаксический центр) → Продолговатый мозг (дыхательный центр) → Спинной мозг (альфа- мотонейроны дыхательных мышц) → Инспираторные мышцы. Рефлекторная регуляция дыхания. 34. Влияния с хеморецепторов на дыхательный центр. Хеморецепторы активируются гуморальными факторами: уменьшение РО2 (гипоксемия), увеличение РСО2(гиперкапния), и повышение рН крови. Главным гуморальным стимулятором дыхательного центра является избыток СО2 в крови.  Центральные хеморецепторы (бульбарная зона дыхательного центра) отличаются высокой чувствительностью к снижению рН крови (ацидоз) и увеличению РСО2..Гипоксемия, гиперкапния и ацидоз стимулируют легочную вентиляцию.  Периферические хеморецепторы (дуга аорты, каротидный синус) имеют высокую чувствительность к снижению РО2 меньшую — к повышению РСО2 в крови. 35. Механорецепторы легких, связанные афферентными импульсами с деятельностью блуждающих нервов, регулируют частоту и глубину дыхания. Рецепторы растяжения легких (медленно адаптирующиеся) расположены в ГМК трахеи, бронхов и бронхиол, обеспечивают обратную связь между легкими и дыхательным центром. Возбуждаются при растяжении стенок воздухоносных путей, влияют на длительность вдоха и выдоха. Участвуют в реализации рефлекса Геринга-Брейера. 36. Проприорецепторы дыхательных мышц — интрафузальные мышечные волокна межреберных мышц и мышц брюшной стенки. Импульсация от рецепторов стимулируют сокращения мышц при затруднении вдоха или выдоха. 37. Ирритантные рецепторы – расположены в трахее и бронхах, возбуждаются при действии на слизистую оболочку механических и химических раздражителей, также при резких изменениях объема легких (коллапс). Отвечают за учащение дыхания, кашлевой рефлекс и сокращение бронхов. 38. J- (юкстакапиллярные) рецепторы – рецепторы интерстиция альвеол, расположены вблизи капилляров, возбуждаются при действии сильных раздражителей и различных патологических процессах (отеке легких, увеличении давления крови в малом круге кровообращения), действии никотина, гистамина. Наблюдается частое поверхностное дыхание, сокращение бронхов, одышка. 39. Рецепторы воздухоносных путей – ответственны за защитные рефлексы, расположены в гортани, трахее, возбуждение их сопровождается кашлем, чиханием, сужением бронхов, препятствующих попаданию инородных тел в дыхательные пути. При действии воды на рецепторы, расположенные в области нижних носовых ходов может произойти рефлекторная остановка дыхания (рефлекс ныряльщика). 40. Просвет дыхательных путей регулируется нервными и гуморальными механизмами: парасимпатические нервы — сужают, а симпатические нервы – расширяют просвет бронхов; гистамин – действуя через Н1-рецепторы вызывает сужение бронхов, адреналин через β2-рецепторы расширяет, глюкокортикоиды, простагландины – расширяют просвет бронхов. 41. Высшие отделы ЦНС (гипоталамус, лимбическая система, кора головного мозга) оказывают влияние на дыхательный цикл: при физической работе, эмоциях, стрессах, частота, глубина и периодичность дыхания изменяются.