Здавалка
Главная | Обратная связь

ЛЕКЦИЯ 20: Физиология дыхания.



ВОПРОСЫ, ИЗУЧАЕМЫЕ НА ЛЕКЦИИ

1.Значение дыхания. Дыхательный цикл.

2.Внешнее дыхание его показатели. Возрастные особенности.

3.Легочная вентиляция при мышечной деятельности. Типы дыхания.

 

1. Дыхание - совокупность физиологических процессов по снабжению организма кислородом (О2) для окислительно–восстановительных процессов и выведения из него углекислого газа (СО2). Поступление О2 в клетки необходимо для биологического окисления органических веществ, в ходе которого освобождается энергия необходимая для основного обмена организма, трудовой деятельности. Прекращение дыхания ведет к гибели организма. Дыхание человека включает следующие процессы: внешнее дыхание (вентиляцию легких); газообмен в легких (между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения); транспорт газов кровью; обмен газов в тканях (между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей); внутреннее дыхание (биологическое окисление в митохондриях клеток).

У человека внешнее дыхание обеспечивается трахеей, бронхами, бронхиолами и альвеолами (до 700 млн. площадью 80–100 м² объемом до 2–3 л). Внутренняя поверхность альвеол покрыта жидкостью, сурфактантом, веществом, снижающим поверхностное напряжение, обеспечивающим их расправленное состояние.

Вентиляция легких осуществляется в результате периодических изменений объема грудной клетки. Увеличение объема грудной клетки обеспечивает вдох (инспирацию). Давление в легких становится ниже атмосферного и воздух поступает в дыхательные пути. Уменьшение объема грудной клетки сопровождается увеличением в легких давления выше атмосферного, воздух выходит наружу, происходит выдох (экспирация). Фазы вдоха и выдоха составляют дыхательный цикл. Вдох является активным процессом, обусловленным сокращением наружных межреберных мышц и опусканием (сокращением) диафрагмы, в результате чего объем легких возрастает на 250–300 мл. При глубоком дыхании в акте вдоха участвует ряд вспомогательных мышц (лестничные, большая и малая грудные, передняя зубчатая, трапециевидная, ромбовидная, поднимающая лопатку). Выдох в спокойном состоянии осуществляется пассивно за счет тяжести грудной клетки и расслабления диафрагмы. Форсированный выдох обеспечивается сокращениями внутренних межреберных мышц, частично за счет мышц плечевого пояса и брюшного пресса. В осуществлении вдоха и выдоха определенную роль играет плевральная полость (щель), образованная висцеральным (покрывает легкое) и париетальным (выстилает грудную клетку изнутри) листками плевры. Плевральная полость заполнена небольшим количеством жидкости. Давление в ней ниже атмосферного, что способствует акту инспирации. При заполнении плевральной полости воздухом или жидкостью легкое спадается – пневмогидроторакс.

2.Количество воздуха, находящееся в легких после максимального вдоха, составляет общую емкость легких (ОЕЛ), величина которой у взрослого человека составляет 4–6 л. В общей емкости легких принято выделять четыре компонента: дыхательный объем, резервный объем вдоха и выдоха и остаточный объем. Дыхательный объем (ДО) – это количество воздуха, проходящего через легкие при спокойном вдохе (выдохе) и равное 400–500 мл. Резервный объем вдоха (1,5–3 л) составляет воздух, который можно вдохнуть дополнительно после обычного вдоха. Резервный объем выдоха (1–1,5 л) называется объем воздуха, который еще можно выдохнуть после обычного выдоха. Остаточный объем (1–1,2 л) – это количество воздуха, которое остается в легких после максимального выдоха и выходит только после спадения легочной ткани, пневмоторакса. Сумма дыхательного воздуха, резервных объемов воздуха вдоха и выдоха составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ), равную 3,5–5 л (у спортсменов может достигать 6 л и более). Метод определения дыхательных объемов и емкостей легких называют спирометрией. Обычно ЖЕЛ оценивают по так называемому жизненному индексу, т.е. объему ЖЕЛ, приходящемуся на кг массы тела. Однако этот параметр значительно варьирует в одной возрастной группе (особенно у детей). Более объективную картину дает сопоставление фактической ЖЕЛ с должной жизненной емкостью (ДЖЕЛ). Она вычисляется умножением должного основного обмена на эмпирический коэффициент. Должный основной обмен устанавливается по таблицам Гаррис-Бенедикта исходя из возраста, пола, роста и веса обследуемого ребенка. Определяют фактор веса А и роста Б. Их сумма составляет величину ДЖЕЛ. Коэффициент пересчета: для женщин – 2,3; для мужчин 2,6; детей 4 лет – 1,4; 16–17 лет – 2,2.

В состав ДО воздуха входит воздух мертвого (вредного) пространства, образованного воздухоносными путями (полости рта, носа, глотки, гортани, трахеи и бронхов) не участвующими в газообмене, но обеспечивающего поддержание влажности и температуры альвеолярного воздуха. Его объем 120–150 мл. Объем воздуха, находящийся в конце спокойного выдоха (при расслабленной дыхательной мускулатуре) называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ). Она равна сумме остаточного воздуха и резервного воздуха выдоха. Соотношение компонентов дыхательного цикла (длительности фаз вдоха и выдоха, глубина дыхания, динамика давления и скорость потоков в воздухоносных путях) характеризуют паттерн (дословно образец, узор) дыхания, который зависит от внешних и внутренних влияний. В процессе газообмена между организмом и атмосферным воздухом происходит обновление состава альвеолярного воздуха (вентиляция легких), которая зависит от глубины и частоты дыхания. Количественным показателем вентиляции легких служит минутный объем дыхания (МОД), произведение дыхательного объема на частоту дыхания 1 минуту. У взрослого человека он составляет 6–8 л.

При плацентарном кровообращении плод получает достаточное количество О2 от матери, освобождаясь от СО2. Дыхательные движения в этот период спонтанны, происходят при закрытой голосовой щели. В момент рождения плацентарный газообмен прекращается, уровень СО2 растет, активируя дыхательный центр. Раздражение терморецепторов и механорецепторов кожи в связи с актом рождения (прикосновение рук акушера к телу ребенка, более низкая температура окружающей среды и др.) вызывает крик (первый вдох). Особенности дыхания у детей определяются эластичностью грудной клетки, ее сжатостью с боков, формой усеченной пирамиды, которые определяют поверхностное дыхание детей. Дыхание неравномерно, небольшой глубины, частота дыхания в 1 минуту составляет 40–60 раз (у взрослого человека 15–16 раз в 1 минуту). Частота дыхания в покое до 8 лет преобладает у мальчиков, а к периоду полового созревания становится больше у девочек. ДО увеличивается с возрастом в среднем от 20 мл у новорожденных до 250 мл у младших школьников, у юношей до 400 мл. У детей первого года жизни МОД равен 800-900 мл, у юношей достигает величины взрослого – 5000 мл, однако, оцениваемый по отношению к массе тела этот показатель выше у детей, в связи с обменом веществ.

3. В отличие от состояния покоя во время физической нагрузки мышцам необходимо очень большое количество О2. У человека при физических нагрузках МОД достигает 150 – 200 л в минуту. Одновременно увеличивается образование в мышцах СО2 и кислых продуктов обмена веществ, подлежащих удалению из организма. Обеспечение организма кислородом достигается сочетанным усилением дыхания и кровообращения.

Внешнее дыхание тесно связано с понятием типа дыхания: грудным осуществляемым в основном за счет сокращения межреберных мышц (преимущественно у женщин), брюшным – за счет диафрагмы (чаще у мужчин) и смешанным – за счет межреберных мышц и диафрагмы (у лиц пожилого возраста). У детей тип дыхания зависит от возраста ребенка и пола. Для новорожденных и грудных детей характерно диафрагмальное дыхание, сменяющееся грудно-брюшным дыханием в связи с приобретением вертикального положения. У мальчиков к пубертатному периоду превалирует брюшной тип, а у девочек – грудной.

Контрольные вопросы для самоподготовки студентов.

1.Морфофункциональная характеристика дыхательной системы. Дайте определение дыханию. Какие физиологические процессы включает дыхание?

2.Механизмы внешнего дыхания (вентиляции) легких. Дыхательный цикл, фазы вдоха и выдоха. Частота дыхания.

3.Легочные объемы, общая емкость легких, дыхательный объем, жизненная емкость легких, остаточный объем, функциональная остаточная емкость. Дайте пояснения.

4.Какие объемы включает жизненная емкость легких? Какой физиологический смысл несет в себе этот показатель?

5.Как определить должную жизненную емкость с помощью таблиц Гаррис-Бенедикта?

6.Какой физиологический показатель является количественным показателем вентиляции легких? Чему он равен у взрослых людей и детей?

7.Морфофункциональные особенности дыхательной системы у взрослых, детей, подростков, в зависимости от пола.

8.Расшифруйте понятие паттерн дыхания.

9.Как изменяются показатели внешнего дыхания в покое и при мышечной работе.

10.Какие типы дыхания Вы знаете?

Ссылки на литературные источники, приведенные в рабочей программе дисциплины.

Основная литература.

1.Лекционный материал кафедры медико-биологических основ физического воспитания и смежных дисциплин.

2.Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник./ А.С.Солодков, Е..Б.Сологуб. М.: Олимпия Пресс, 2005.- 527 с., С. 123–126, 385, 421.

Дополнительная литература.

1.Физиология человека / под ред. Г.И.Косицкого. М., 1985. 559 c., С. 292–298.

3. Возрастная физиология: Учеб.. -метод. пособие / под ред. д.м.н. Ю. М. Досина.- Мн.: БГПУ, 2006. – c. 266, С. 122–127.

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.