Влияние углекислого газа и ионов водорода на дыхание опосредовано главным образом их действием на особые структуры ствола мозга , обладающие хемочувствительностью. Напряжение углекислого газа и рН оказывают неодинаковый эффект на дыхание, но из этого не следует, что в стволе мозга имеются два типа хеморецепторных образований. Возможно, что все такие образования воспринимают только ионы водорода, а действие углекислого газа связано с образованием этих ионов. В этом случае разница в действии может быть связана с различиями в транспорте угекислого газа и ионов водорода. Известно, что углекислый газ очень быстро диффундирует из крови в ткани мозга, тогда как ионы водорода с трудом проникают через биологические мембраны. Данные многочисленных экспериментов свидетельствуют в пользу гипотезы о том, что центральные нервные структуры, участвующие в регуляции дыхания , чувствительны исключительно к ионам водорода.
В настоящее время полагают, что основным химическим фактором, влияющим на дыхание, является содержание ионов водорода в межклеточной жидкости ствола мозга . По-видимому, эта жидкость сходна со спинномозговой жидкостью , поэтому сдвиги состава спинномозговой жидкости тоже могут оказывать влияние на дыхание.
Работающие мышцы потребляют значительно больше кислорода , чем в покое, поэтому процессы доставки к ним кислорода, включая внешнее дыхание и перенос кислорода кровью , должны протекать более интенсивно. Во время напряженной работы поглощение кислорода может повышаться до 4 л/мин (в покое - 300 мл/мин). Это возможно лишь при существенн
ом увеличении вентиляции легких. В тех пределах, в которых уровень метаболизма изменяется при длительной нагрузке, вентиляция легких возрастает прямо пропорционально поглощению кислорода.Ряд данных свидетельствует о том, что определенное значение для увеличения вентиляции легких при физической нагрузке имеет центральная коиннервация дыхательных центров . Импульсы от двигательных центров проводятся не только к рабочей мускулатуре, но также к дыхательным центрам , вызывая возбуждение дыхательных нейронов . В условиях стационарного состояния, при котором дыхание и гемодинамика точно соответствуют интенсивности работы, величина вентиляции, по-видимому, определяется целым рядом факторов - не только центральной коиннервацией дыхательных центров , но и влиянием химических агентов, и афферентацией от механорецепторов и хеморецепторов работающих мышц. Скорость возврата показателей вентиляции легких к уровню покоя зависит в основном от химических факторов крови .
Неспецифические (по отношению к дыханию) факторы влияют на вентиляцию легких , хотя не участвуют непосредственно в ее регуляции. К ним относится прежде всего изменения температуры . Сильные холодовые воздействия или тепловые воздействия на кожу могут приводить к возбуждению дыхательных центров . Кроме того, на дыхание влияют изменения температуры тела : как ее повышение, так и понижение сопровождаются увеличение вентиляции легких. В то же время резкое охлаждение приводит к угнетению дыхательных центров .
К неспецифическим агентам, влияющим на дыхание, относится боль (у новорожденных болевые раздражители стимулируют дыхание).
Дыхательные центры реагируют на импульсацию от сосудистых барорецепторов - повышение артериального давления приводит к торможению как инспираторных нейронов , так и экспираторных нейронов , и в результате уменьшается как глубина, так и частота дыхания.
На вентиляцию легких оказывают влияние гормоны. Так, она возрастает при поступлении в кровь адреналина (при физической нагрузке или умственной нагрузке ) и при повышении уровня прогестерона (при беременности).
Анализ медико-биологических исследований системыРазличные факторы внешней среды- табачный дым, пыль, токсические пары, газы, инфекция ( вирусы, бактерии, грибки), иногда в сочетании с аллергией, снижением общего иммунитета могут формировать такие заболевания как хронический бронхит, бронхиальная астма, воспаление легких. Симптомы: кашель, одышка, повышение температуры тела, приступы удушья при астме.
Поставить правильный диагноз помогут следующие исследования:
Рентгенография легких- выявляет наличие очагов воспаления, уплотнения или наоборот, повышение прозрачности легочной ткани при хронических заболеваниях легких. Исследование занимает 5-10 мин, при этом больной получает дозу облучения.
Компъютерная томография- с высокой степенью достоверности поможет выявить патологические изменения в легких. Больного помещают в специальную камеру и делают серию снимков послойно- сверху вниз . Более информативна , чем рентгенография, однако больше и доза облучения..
Исследование функции внешнего дыхания- включает в себя несколько методов- спирография, пневмотахография и др. Заключается в измерении скорости движения воздуха и легочных объемов при выполнении различных дыхательных маневров ( вдох, выдох). Исследование безопасно, безболезненно, занимает до 30 мин. Позволяет выявить наличие препятствий при прохождении воздуха по бронхам и их локализацию.
Фибробронхоскопия- эндоскопический метод. Позволяет оценить состояние слизистой бронхов изнутри путем введения специального зонда через нос. Предварительно слизистая обрабатывается анестетиком. Во время процедуры можно взять на исследование промывные воды бронхов или кусочек слизистой ( биопсия).
Рис. 8
Гигиена дыхания.
Физиологии наиболее важные газы – O2, CO2, N2. Они присутствуют в атмосферном
воздухе в пропорциях указанных в табл. 1. Кроме того, атмосфера содержит водяные пары в сильно варьирующих количествах.Табл. 1
Компонент | Содержание, % |
Кислород Двуокись углерода Азот Аргон | 20,95 0,03 78,09 0,93 |
С точки зрения медицины при недостаточном снабжении тканей кислородом возникает гипоксия. Краткое изложение разных причин гипоксии может служить и сокращенным обзором всех дыхательных процессов. Ниже в каждом пункте указаны нарушения одного или более процессов. Систематизация их позволяет рассматривать все эти явления одновременно.
I. недостаточный транспорт кровью (аноксемическая гипоксия) (содержание О2 в артериальной крови большого круга понижено).
А. Сниженное РO2:
1) недостаток О2 во вдыхаемом воздухе;
2) снижение легочной вентиляции;
3) снижение газообмена между альвеолами и кровью;
4) смешивание крови большого и малого круга,
Б. Нормальное РO2:
1) снижение содержания гемоглобина (анемия);
2) нарушение способности гемоглобина присоединять O2
II. Недостаточный транспорт крови (гипокинетическая гипоксия).
А. Недостаточное кровоснабжение:
1) во всей сердечно-сосудистой системе (сердечная недостаточность)
2) местное (закупорка отдельных артерий)
Б. Нарушение оттока крови;
1) закупорка определенных вен;
В. Недостаточное снабжение кровью при возросшей потребности.
III. Неспособность ткани использовать поступающий О2 (гистотоксическая гипоксия).
Содержание
1. Содержание………………………………………………………………… 1 ст.
2. Вступление………………………………………………………………… 2 ст.
3. Морфологическое описание системы………..………………………….. 3 ст.
4. Функциональное описание системы ……………………………………. 19 ст.
5. Анализ медико-биологических исследований системы ………………... 31 ст.
6. Список литературы………………………………………………………… 34 ст.
Список литературы:
1. Фомин Н.А. «Физиология человека»: Учеб. пособие для студентов фак. физ. воспитания пед. ин-тов. – М.: Просвещение, 1982. – 320с.
2. Н.П. Наумов, Н.Н. Карташов “Зоология позвоночных.
3. К. Шмидт-Ниельсен “Физиология животных” (перевод с английского М. Д. Гроздовой ).
4. “Основы Физиологии” под редакцией П. Стерки перевод с английского Н. Ю. Алексеенко.
5. Коган О.Б. Наумов Н.П. Режабек Б.Г. Чораян О.Г. «Биологическая кибернетика»