Lektsia_10_Fiziologia_dykhania

Различают дыхание клеточное (тканевое) и внешнее (легочное).
Дыхание можно разделить на ряд процессов:
обмен газами между окружающей средой и альвеолами легких (внешнее дыхание),
обмен газами между альвеолярным воздухом и кровью,
транспорт газов кровью от легких к различным тканям,
обмен газами между кровью и тканями,
потребление кислорода клетками и выделение углекислоты (клеточное, или тканевое, дыхание).

Обмен газов в легких
Мышцы, которые участвуют в осуществлении легочной вентиляции:
инспираторные (мышцы вдоха) – увеличение объема грудной клетки (диафрагма);
экспираторные (мышцы выдоха) – уменьшение объема грудной клетки;
вспомогательные (мышцы шеи, груди и спины) – повышение интенсивности дыхания.

Диафрагма работает совместно с наружными межреберными мышцами (наружные межреберные и межхрящевые внутренние межреб. мышцы – инспираторная функция; задние участки внутренних межреберных мышц и мышцы брюшной стенки – выдох).
Давление в плевральной полости всегда меньше, чем в легких, поэтому легкие всегда растянуты. Эластические свойства легочной ткани, напротив, постоянно стремятся стянуть легкие в комок. Травма плевральной полости вызывает пневмоторакс.

Во время вдоха инспираторные мышцы, увеличивая объем грудной клетки, увеличивают разницу давлений между атмосферным воздухом и плевральной полостью. Эта разница давлений растягивает легкие.
Увеличение легочного объема, в свою очередь, ведет к падению внутрилегочного (внутриальвеолярного) давления, что и служит причиной поступления в легкие атмосферного воздуха через дыхательные пути.
Как только инспираторная мускулатура расслабляется, возросшая в ходе вдоха эластическая тяга легких возвращает их в исходное состояние.

Дыхательный цикл : вдох, или инспирация, и выдох, или экспирация.
Соотношение компонентов дыхательного цикла (длительность фаз, глубина дыхания, динамика давления и потоков в воздухоносных путях) характеризует паттерн дыхания.
Примерно 2/3 энергии дыхательных мышц при вдохе тратится на преодоление эластического сопротивления тканей легких и грудной клетки. Неэластическое сопротивление дыханию связано с прохождением воздуха через дыхательные пути и зависит от просвета воздухоносных путей, в частности голосовой щели и бронхов.

Тонус гладкой мускулатуры бронхов зависит от активности ее иннервации волокнами, находящимися в составе блуждающего нерва. Расслабляющее влияние на тонус бронхов оказывает симпатическая нервная система.

Дыхательный объем – вдыхаемый за один дыхательный цикл при спокойном дыхании в обычных условиях (около 500 мл воздуха). Резервный объем вдоха или инспирации (РОИ) (+3000 МЛ).
После обычного спокойного выдоха человек способен выдохнуть еще около 1300 мл воздуха – резервный объем выдоха или экспирации (РОЭ).
Сумма указанных объемов составляет жизненную емкость легких (ЖЕЛ) (500+3000+1300=4800 мл) – максимальный объем воздуха, который может быть введен или выведен из легких во время одного дыхательного цикла.

После максимального глубокого выдоха в легких остается воздух в объеме около 1200 мл – остаточный объем. Сумма ЖЕЛ и остаточного объема – общая емкость легких.
Объем воздуха, находящегося в легких после спокойного выдоха - функциональная остаточная емкость (сумма остаточного объема и резервного объема выдоха).
Около 150 мл, т.е. 1/3 дыхательного объема – мертвое пространство.

Транспорт газов кровью
Транспорт кислорода кровью. В обычных условиях 1 г гемоглобина связывает 1,36 мл газообразного О2. Кислородная емкость крови – количество кислорода переносимого кол-вом гемогл. в 1 л крови.
Транспорт углекислого газа кровью. Основная часть вступает в химические связи, образуя угольную кислоту Н2СО3 и гидрокарбонат-ион НСО3-.

Обмен газов в тканях. Преобладающим механизмом переноса кислорода из эритроцитов к тканям является диффузия. Парциальное давление кислорода в различных участках живой ткани неодинаково (наибольшая величина – артериальный конец кровеносного капилляра, наименьшая в самой удаленной от капилляра точке, в мертвом углу).
Доставка кислорода тканям должна гарантировать поддержание парциального давления не ниже критического в «мертвом углу». Перенос CO2 из клеток тканей в кровь тоже происходит главным образом путем диффузии.

Дыхательный центр – это совокупность нейронов, управляющих дыхательными движениями, которые находятся в продолговатом мозге и мосту (инспираторные нейроны, которые разряжаются в фазу вдоха, и экспираторные, активные во время выдоха).
Главная особенность работы центрального дыхательного механизма – линейное нарастание активности инспираторных нейронов на протяжении вдоха и резкий обрыв инспираторной активности, знаменующий окончание вдоха и переход к выдоху. Центральный паттерн дыхания включает три фазы: инспираторную, постинспираторную и экспираторную.
Мост – пневмотаксический центр, который участвует в переключении фаз дыхательного цикла; при разрушении этого центра вдохи становятся затянутыми, необычно глубокими.
Центральный дыхательный механизм продолговатого мозга обладает автоматизмом.
Механизмы регуляции дыхания

Дыхание при различных функциональных состояниях и условиях обитания организма
Эмоциональные и стрессорные факторы. Для интеллектуально-эмоционального напряжения наиболее характерно тахипноэ – частое, но поверхностное дыхание. В стрессорных состояниях подобного рода реакции могут перерастать в гипервентиляцию легких, которая иногда приобретает характер своеобразного «дыхательного невроза» (гипервентиляционный синдром
Мышечная деятельность. Как только включается мышечная нагрузка, легочная вентиляция возрастает за счет углубления и учащения дыхания – сначала скачкообразно, затем более плавно.
У человека, тренированного к напряженной мышечной деятельности, увеличивается жизненная емкость легких, дыхание в покое становится более редким и глубоким, увеличиваются кислородная емкость, буферные свойства крови и величина максимального потребления кислорода (до 4—5 л/мин и более).