Вентиляция легких обеспечивает об-новление состава альвеолярного газа. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем дыхания (МОД), определяется как произведение дыхательного объе-ма на число дыханий в минуту. Лего-чная вентиляция обеспечивается ра-ботой дыхат.мышц. Эта работа связа-на с преодолением эластического сопротивления легких и сопротив-ления дыхательному потоку воздуха (неэластическое сопротивление).
При МОД = 6-8 л/мин на работу дыхательных мышц расходуется 5-10 мл/мин. При физ.нагрузках, когда МОД достигает 150-200 л/мин, для обеспечения работы дыхат-х мышц требуется около 1 л кислорода.
Общая емкость легкий – 4-6 л – кол-во воздуха, находящегося в легких после макс. вдоха. Состоит из дыха-тельного объема, резервного объема вдоха и выдоха и остаточного объема.
Дыхательный объем – кол-во воздуха, проходящего через легкие при спо-койном вдохе (выдохе) = 400-500 мл.
Резервный объем вдоха (1,5-3 л) составляет воздух, который можно вдохнуть дополнительно после обыч-ного вдоха. Резервный объем выдоха (1-1,5 л) объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха.
Остаточный объем (1-1,2 л) – кол-во воздуха, которое остается в легких после макс. выдоха и выходит только при пневмотараксе (прокол легких – спадение легких).
ЖЕЛ (жизн-ая емкость легких) – Сум-ма дых-го воздуха, резервных объе-мов вдоха и выдоха=3,5-5 л, у спо-ртсменов может достигать 6 л и >.
Частота дыхания – 10-14 дыхательных циклов в минуту.
МОД (минутный объем дыхания) – это кол-во литров воздуха за 1 мин. (6-8 л, т.к. в покое человек делает 10-14 дахат-ых циклов в минуту). В состав дых-го воздуха входит мерт-вое пространство – объем 120-150 мл. Образовано воздухоносными путя-ми (полости рта, носа, глотки, гор-тани, трахеи и бронхов), не участ-вующими в газообмене воздухом. МОД = глубина дыхания х частоту дыха-ния. У нетренированных достигается за счет ЧД, у спортсменов за счет ГД.
При мышечной работе дыхание значи-тельно увеличивается – растет глу-бина дыхания (до 2-3 л) и частота дыхания (до 40-60 вдохов в 1 мин). МОД может увеличиваться до 150-200 л в мин. Однако большое потребление кислорода дыхательными мышцами (до 1 л в мин) делает нецелесообразным предельное напряжение внешнего дыхания.
Дыхание у детей частое и поверхнос-тное. Дыхательный объем дошкольника в 3-5 раз <, чем у взрослого чело-века. Он постепенно увеличивается. Частота дыхания у детей повышена. Она постепенно снижается с возрас-том. При умственных и физ. нагруз-ках, эмоц. Вспышках, повышении тем-пературы ЧД чрезвычайно легко нара-стает. ЖЕЛ у дошкольников в 3-5 раз <, чем у взрослых, а младшем шко-льном возрасте в 2 раза <. МОД на протяжении дошкольного и младшего школьного возраста постепенно рас-тет. Этот показатель за счет высо-кой частоты дыхания у детей меньше отстает от взрослых величин.
У подростков (средний, старший шк. возраст) увелич-ся длительность дыхат-го цикла и скорость вдоха, продолжительнее становится выдох. Экономизируются дых-ые реакции на нагрузки. Возрастает дых-ый объем и снижается ЧД. Повышается глубина дыхания. В 12 лет ЧД 19 вдохов/мин, 14 лет – 16-20 вд/мин. МОД в 10 лет 4 л/мин, в 14 лет 5 л/мин. Дыхат-ые ф-ции затрудняются в период полово-го созревания. Задержка роста груд-ной клетки при значительном вытяги-вании тела затрудняет дыхание. Наб-людается неритмичность дыхания, не заверше процесс расширения воздухо-носных путей.
При старении органы дыхания претер-певают изменения. Они выражаются в понижении эластических св-в легоч-ной ткани, уменьшении силы дыхате-льных мышц, снижается вентиляция легких, нарушается газообмен, появ-ляется одышка, особенно при физ. нагрузках. В 60 лет по сравнению с 25, общая емкость легких снижена примерно на 1000 мл, ЖЕЛ – на 1500 мл, остаточный объем увеличен на 15-20%. Но даже в глубокой старости ф-ции дыхат.системы обеспечивают потребности организма в кислороде.
15. Газообмен в легких. Механизм и факторы его определяющие (разность концентраций газов, диффузионная способность легких и др.). Физиоло-гическое значение «кривой диссо-циации оксигемоглобина». Обмен газов между кровью и тканями. Коэффициент утилизации кислорода.
Основной механизм газообмена в лег-ких – это диффузия в результате разницы парциальных давлений О2 и СО2. Парциальное давление – это давление одного газа, который нах-ся в смеси с другим.
Вдох – 79,03% азот; 20,94% - кисло-род, 0,03 - СО2.
Выдох – 79,7 азот; 4% - СО2; 16,3 – кислород.
О2 и СО2 диффузируют только в раст-воренном состоянии.
Диффузионная способность легких для кислорода очень велика. Это обус-ловлено огромным (сотни миллионов) альвеол и большой их газообменной поверхностью (около 100 м2), а так же малой толщиной альвеолярно-капи-ллярной мембраны.
Диффузионная способность легких у человека примерно = 25 мл О2 в 1 мин в расчете на 1 мм рт.ст. градиента парциальных давлений кислорода.
Диффузия СО2 из венозной крови в альвеолы происходит достаточно легко, т.к. растворимость СО2 в жидких средах в 20-25 раз больше, чем у кислорода.
Дыхат.ф-ция крови – доставка к тка-ням необходимого им кол-ва О2. О2 в крови нах-ся в 2-х состояниях: растворенный в плазме (0,3 об.%) и связанный с гемоглобином (20об.%) – оксигемоглобин. СО2 тоже нах-ся в крови в 2-х состояниях: растворен-ный в плазме (5% всего кол-ва)и химически связанный с др. в-вами (95%) – угольная кислота (Н2СО3), соли угольной кислоты (NaHCO3) и в связи с гемоглобином (HbHCO3).
Отдавший кислород гемоглобин счи-тают восстановленным или дезокси-гемоглобином. Молекула гемоглобина содержит 4 частицы гемма и может связать 4 молекулы О2. Кол-во О2, связанного гемоглобином в 100 мл крови, носит название кислородной емкости крови и составляет около 20 мл О2.
Кривая диссоциации оксигемоглобина – кривая зависимости процентного насыщения гемоглобина кислородом от величины парциального напряжения. Анализ хода этой кривой сверху вниз показывает, что с уменьшением рО2 в крови происходит диссоциация окси-гемоглобина, т.е. процентное содер-жание оксигемоглобина уменьшается, а восстановление его растет.
| рО2 |
| 16. Перераспределение кровотока при мышечной работе. Особенности кровообращения в скелетных мышцах при статической и динамической работе. Рабочая гиперения. Мышечный насос. При мышечной работе увеличивается потребность в кислороде. Рефлексы возникают с рецепторов работающих мышц, увеличив-ся работа мышечных и дыхательных насосов, что увеличи-вает венозный приток крови к серд-цу, увеличиваются симпатические вли-яния на сердце. Все это вызы-вает увеличение систолического и минутного объема крови и ЧСС. Сист. V крови 60-80 мл – 150-200 мл МОК 5-6 л/мин – 35-40 л/мин. При этом происходит перераспреде-ление крови в пользу работающих органов, в первую очередь к рабо-тающим мышцам, сердцу, легким и некоторым управляющим зонам мозга. Кол-во циркулирующей крови при работе увелич-ся за счет ее выхода из кровяных депо. Увелич-ся ско-рость кровотока, а время кругоо-борота крови снижается вдвое. Симпатические влияния влияют по разному на разные сосуды. Вызывают уменьшение кровотока во внутр. органы и к коже, сужая сосуды, но не влияет на сосуды сердца и мышц. При работе кровоток через мышцы увеличивается в 100 млн.раз. При циклической работе сокращение мышц улучшает венозный кровоток через них, т.е. включает мышечный насос. Усиление дыхания присасывает кровь из вен в грудную клетку, т.е. включается дыхательный насос. В мышцах открываются спавшие в покое капилляры, их число увелич-ся в 100 раз и возникает так называ-емая рабочая гиперемия, т.е. 2 кро-вотока через мышцы. Т. обр. работа вызывает оздоров-ление организма человека улучшая работу сосудов и сердца, развивает мышцы. При статической работе нап-ряжение мышц вызывает сужение ве-нозных сосудов, уменьш-ся кровоток, давление в венах увелич-я от нес-кольких мм рт.ст. (5-10) до 200-240 мм рт.ст. Это разко затрудняет ве-нозный кровоток. При напряжении в мышцах, которое достигает 30% макс. силы венозный кровоток в скелетных мышцах прекращается, это одна из причин большой утомительности ста-тических нагрузок. Они кратков-ременны, за этот период мышцы полу-чают кислород из собственных запа-сов в миоглобине, а также исполь-зуют энергию от анаэробных источ-ников (АТФ, гликолиз). Однако ста-тические нагрузки необходимы для развития мышечной силы и их надо сочетать с динамическими, особенно при работе с детьми и подростками. |