Процесс дыхания может быть разделен на ряд оследоват. этапов* 1) внешнее дыхание- обмен газом 1бжду атмосф. и альвеолярным воздухом; 2) газооб-1вн между альвеолярным воздухом и кровью, проте-ающей в легочных капиллярах; 3) транспорт газов ровью; 4) газообмен между кровью и тканями.
Внешнее дыхание и жизненная емкость лег-их. Внешнее дыхание начинается с увеличения объ-ма фудной клетки в вертикальном, передне-заднем и оперечном направлениях. Это происходит вследст-ие сокращения межреберных мышц и опускания иафрагмы. Благодаря сокращению межреберных ышц поднимаются и отводятся в стороны передние энцы ребер, в результате чего размер фудной клетки передне- заднем направлении увеличивается, площение диафрагмы, в свою очередь, расширяет бъем фудной полости в направлении сверху вниз. В роцессе вдоха ткань легких растягивается вследст-ие того, что увеличивается разница между атмо-ферным давлением и давлением в плевральной по-ости. В плевральной полости давление всегда мень-je, чем в атмосфере, поэтому его условно называют трицательным. Во время вдоха оно еще больше сни-ается. В альвеолах давление воздуха также меньше тмосферного. Атмосферное давление, действуя на егкие изнутри, растягивает их, и легкие пассивно педуют за стенками фудной клетки. Воздух по возду-эносным путям поступает в альвеолы.
Во время выдоха ребра опускаются, купол диа->рагмы поднимается, объем фудной клетки и легких иеньшается, воздух выходит наружу. При сокраще-ии легких имеет значение и эластическая тяга соеди-ительной ткани легких.
В состоянии покоя человек вдыхает и выдыхает коло 500 мл (от 300 до 600 мл) воздуха - это дыха-эльный объем. После спокойного вдоха человек моет вдохнуть 15ОО мл - дополнительный объем воз-/ха, а после спокойного выдоха может выдохнуть .це 1500 'мл - резервный объем воздуха. Совокуп-эсть дыхательного, дополнительного и резервного эъемов воздуха называется жизненной емкостью ?гких. Это тот объем воздуха, который может макси-ально вдохнуть человек после максим, выдоха.
81Газообмен в легких. Концентрация газов в альвеолах отличается от концентрации газов в атмосферном воздухе. Атмосферный воздух содержит 20,94 % кислорода, 0,03% двуокиси углерода, 79,03 % азота. Воздух же в альвеолах содержит 14,2-14,6% кислорода, э.5-5,7% двуокиси углерода и 80% азота.
Газообмен между альвеолярным воздухом и кровью в легких осуществляется вследствие разности парциального давления 02 и С02 в альвеолах и напряжением этих газов в крови. Каждый из этих газов ле-реходит из области более высокого парциального давления (напряжения) в область более низкого давления. Парциальное давление СО2 в альвеолах меньше, чем в оплетающих их капиллярах, поэтому газ переходит из капилляров в альвеолы. Парциальное давление 02 в альвеолах выше, чем в капиллярах легких, этим и объясняется переход О2 из альвеол в капилляры легких. Эта разница в концентрациях как СО2, так и 02 имеет большое значение, так как определяет скорость газообмена в легких.
Транспорт газов кровью. Кислород из альвеолярного воздуха к тканям и двуокись углерода от тканей к легочным альвеолам переносит кровь. Газы могут находиться в жидкости как в состоянии физического растворения, так и в химически связанном виде. В 100 мл артериальной крови растворено 3 мл свободного кислорода и 19 мл связано гемоглобином. Двуокиси углерода в 100 мл артериальной крови физически растворено 2,5 мл. а в химически связанной форме находится 50-52 мл, в венозной крови-55-58 мл. В плазме большая часть СО2 содержится в форме солей угольной кислоты. Около 25-30% выделяемой в легких двуокиси углерода переносит гемоглобин. Количество оксигемоглобина в крови зависит от ряда условий. Так как интенсивно работающим тканям требуется кислород, то диссоциация оксигемоглобина будет тем интенсивнее, чем ниже в тканях парциальное давление 02, выше парциальное давление СО2 и чем больше водородных ионов в тканях.
Газообмен между кровью и тканями. Газообмен в тканях, так же как и в легких, происходит вследствие разности напряжений О2 и СО2 в капиллярах и в тканях. Ткани поглощают 02 и отдают СО2. Газы переходят из области большего напряжения в область меньшего напряжения. На интенсивность газообмена влияют длина капилляров, разница напряжений, химический состав крови, скорость кровотока и т.
I. Чем интенсивнее обмен в какой-либо ткани, органе ши системе органов, тем больше требуется 02. Необ-юдичое количество кислорода, поступающего в кровь, >удет обеспечено лишь при оптимальном соотношении СО? и 02 в альвеолярном воздухе и в крови, омы-аающеи легкие. Это соотношение поддерживается пубиной и частотой дыхания.
Регуляция дыхания
Дыхание регулируется дыхательным центром, ко-горыи находится в продолговатом мозге. Разрушение этой области ведет к остановке дыхания. Дыхательный центр состоит из центров вдоха и выдоха. Кроме гого, к дыхательному центру можно отнести также небольшую область в среднем мозге. Здесь находятся нейроны, контролирующие деятельность ниже расположенных центров продолговатого мозга, обеспечивая ритмичность вдоха и выдоха. Характерная особенность дыхательного центра - автоматия, т.е. обеспечение ритмических возбуждений входящих в его состав нейронов, даже если к ним не поступают нервные импульсы по центростремительным нейронам. Автоматия обусловливает ритмичность дыхания, которая может изменяться в зависимости от гуморальных факторов, нервных импульсов, поступающих по центростремительным нейронам и под влиянием вышележащих отделов мозга. От дыхательного центра нервные импульсы идут по центробежным нейронам к межреберным мышцам и диафрагме.
Регуляция дыхания обеспечивается взаимодействием гуморальных и рефлекторных механизмов:
Изменение концентрации 02 в значительно большей степени влияет на процесс дыхания, чем изменение концентрации 02.
Влияние СО2 на дыхательный центр осуществляется как гуморально (кровь омывает дыхательный центр), так и рефлекторно, при этом возбуждаются специальные рецепторы в зоне разветвления сонной артерии. Характер влияния избыточного количества СО2 и недостатка 02 на дыхательный центр неодинаков. Если в первом случае ритм дыхания учащается, то во втором - дыхание углубляется. Помимо перечисленных оезусловнорефлекторных механизмов, в регуляции дыхания принимают участие другие отделы центральной нервной системы, а также кора головного мозга.
82 Пищеварение
Пищеварение - сложный физиологический процесс, а ходе которого пища, поступающая в организм, подвергается химическим и физическим изменениям и всасывается в кровь или лимфу.
Основные функции пищеварительной системы -секреторная, моторная и всасывательная. Секреторная функция заключается в выработке железистыми клетками пищеварительных соков, слюны, желудочного, кишечного соков и желчи.
Строение органов пищеварения
Ротовая полость. Первичная обработка пищи происходит в ротовой полости, где осуществляется ее механическое измельчение с помощью языка и зубов и образуется пищевой комок. В каждой половине челюсти находится 2 резца, один клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных зуба. Зуб состоит из коронки, шейки и корня. Внутренняя его полость, заполненная сосудами и нервной тканью называется пульпой. Поверхность зуба покрыта плотным веществом-эмалью и менее плотным - дентином.
Слюна - один из пищеварительных соков, она содержит фермент птиалин (амилазу), расщепляющий крахмал до ди- и моносахаридов.
Из полости рта пища попадает в глотку, пищевод и две евстахиевы трубы. Пищевод представляет собой трубу, соединяющую глотку с желудком. Он расположен между легкими позади сердца. Пройдя через диафрагму он достигает желудка. •
Желудок - толстостенный мышечный мешок, находящийся под диафрагмой в левой половине брюшной полости. Он состоит из трех частей: дна, тела и пилорической области.. В слизистой стенке желудка сосредоточено множество микроскопических желез. Они выделяют желудочный сок, содержащий ферменты, и соляную кислоту. Реакция желуд. сока кислая.
Соляная кислота в желудке определяет концентрацию водородных ионов, при которой фермент пепсин максим, активен, а также вызывает денатурацию белка, способствуя его фермент, расщеплению.
Фермент пепсин, вырабатываемый железами желудка, расщепляет белки в кислой среде. Активность желез желудка (продолжительность, интенсивность сокоотделения) зависит от химического состава пищи (белков, жиров и углеводов), ее консистенции и температуры. На желудочную секрецию оказывают влия-, ние общее состояние организма, гормональные факторы. Между желудком и двенадцатиперстной кишкой находится мышечное кольцо, регулирующее поступление пищи в двенадцатиперстную кишку.
Тонкий кишечник делится на двенадцатиперстную, тощую и подвздошную кишку. Стенка кишечника состоит из трех слоев: внутреннего слизистого, среднего мышечного и наружного соединительнотканного. Слизистая оболочка складчатая.
Мускулатура большей части пищеварительного тракта имеет два слоя: внутренний, с кольцевым расположением волокон, и внешний, волокна которого идут в продольном направлении Взаимосвязанные сокращения продольных движения, способствуют прохождению содержимого кишечника и кольцевых мышц, т. е. леристальтические.
Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку, где подвергается действию поджелудочного сока, желчи, а также соков желез, находящихся в стенке двенадцатиперстной кишки. В отсутствие процесса пищеварения реакция содержимого двенадцатиперстной кишки щелочная. В составе поджелудочного сока находятся ферменты, действующие на белки (трипсин), жиры (липаза) и углеводы (мальтаза, лакта-за и др.). Трипсин, расщепляющий белки, действует только в щелочной среде. В 12-перстной кишке проис-ходитрасщепление основных пищевых продукт.