Тема: Оценка состояния дыхательной системы.

Дыхание – это биологический процесс обеспечения тканей организма кислородом и удаления из них углекислого газа.

Этот единый биологический процесс представляет собой 3совокупность следующих процессов: 1) обмен газов между альвеолами легких и атмосферой; 2) обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров, т.е. диффузия газов в легких; 3) транспорт газов кровью, т.е. перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким; 4) обмен газов между кровью капилляров тканей и тканями, т.е. диффузия газов в тканях; 5) потребление клетками кислорода и выделение ими углекислого газа, т.е. процессы, происходящие в митохондриях клеток.

Все эти процессы принято рассматривать как три этапа дыхания: внешнее (легочное) дыхание, транспорт газов кровью и внутреннее (тканевое) дыхание.

Объединение этих трех этапов в единый биологический процесс осуществляется через ЦНС механизмами регуляции дыхания.

Внешнее дыхание осуществляется за счет органов дыхания, к которым относятся дыхательные пути (носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи), легкие, грудная клетка и дыхательные мышцы.

Газообмен между альвеолами легких и атмосферным воздухом происходит благодаря ритмическим дыхательным движениям грудной клетки.

При сокращении дыхательных мышц (наружных межреберных и диафрагмы) происходит увеличение объема грудной клетки за счет подъема ребер и опускания диафрагмы. Это приводит к увеличению объема плевральных полостей, которые являются герметически замкнутыми полостями. Давление в плевральных полостях снижается. Возникающая разница внутрилегочного давления (которое равно атмосферному, так как легкие через дыхательные пути сообщаются с атмосферой) и внутриплеврального давления (которое во время обычного вдоха на 9 мм рт. ст. меньше атмосферного, а во время глубокого вдоха меньше на 15 мм рт. ст.) является той силой, которая растягивает легкие. Растяжение легких вызывает снижение внутрилегочного давления на 2 – 3 мм рт. ст. и поступление в них атмосферного воздуха через дыхательные пути.

Таким образом, во время вдоха происходит активное засасывание легкими атмосферного воздуха.

Во время выдоха, когда расслабляются дыхательные мышцы, объем грудной клетки уменьшается, так как ребра опускаются в силу своей тяжести, а купол диафрагмы поднимается вверх из-за большего внутрибрюшного давления. Это приводит к уменьшению плевральных полостей и повышению внутриплеврального давления. Однако внутриплевральное давление даже при глубоком выдохе остается ниже атмосферного. Уменьшение разницы внутриплеврального и внутрилегочного давлений приводит к спадению легких за счет их эластичности (в легких имеются эластические волокна, обеспечивающие эластическую тягу легких и удалению из них воздуха в атмосферу.

Таким образом, во время выдохе (при сокращении пассивное удаление мышц) в плевральной полости все равно остается отрицательное давление, и спадение легких происходит за счет эластической тяги легких.

Ритмическая смена вдоха и выдоха обеспечивается дыхательным центром продолговатого мозга.

В продолговатом мозгу (на дне IV желудочка) имеются две реципрокно между собой связанные группы нейронов-вдыхательные (инспираторные) и выдыхательне (экспираторные). Условно их называют центром вдоха и выдоха.

Инспираторные нейроны (центр вдоха) вызывают сокращение вдыхательных мышц (наружных межреберных и диафрагмы). Экспираторные нейроны (центр выдоха) вызывают торможение инспираторных нейронов, а при сильном возбуждении и сокращение экпираторных мышц (внутренних межреберных).

Однако дыхательный центр продолговатого мозга обеспечивает только автоматическую ритмическую смену вдоха и выдоха, т.е. низший уровень нервной регуляции (автоматию).

Приспособление же дыхания к различным жизненным условиям (физическая работа, нахождение в неблагоприятной для дыхания среде и т.п.) осуществляется безусловнорефлекторным уровнем регуляции по принципу отклонения. Так, при изменении газового состава крови хеморецепторной зоны (хеморецепторы каратидного синуса, дуги аорты, продолговатого мозга), реагирующие на изменения напряжения кислорода и СО₂ в крови, посылает нервные импульсы непосредственно в дыхательный центр продолговатого мозга и влияет на формирование фаз дыхательного цикла. В результате газовый состав в крови нормализуется (дыхательные хеморефлексы Гейманса). Другой рецепторный аппарат (проприорецепторы дыхательных мышц, хеморецепторы тканей, рецепторы вестибулярного аппарата и др.) передает нервные импульсы на дыхательный ценур продолговатого мозга опосредственно, через другие отделы ЦНС (при вхождении в холодную воду происходит задержка дыхания, при болевых раздражениях – учащение дыхания и др.).

Ведущим регулятор деятельности дыхательного центра продолговатого мозга является кора больших полушарий (условнорефлекторная регуляция по принципу возмущения). Так, мы можем произвольно задерживать дыхание, делать глубокий вдох или выдох, произносить членораздельные звуки, петь и т.д.

В соответствии с учением академика П. К. Анохина о системной организации физиологических функций, дыхание можно рассматривать как одну из функциональных систем организма, которой присущи все узловые механизмы функциональной системы: афферентный синтез, приятые решения, программа действия, акцептор результатов действия, результат действия и обратная афферентация от параметров результата действия к акцептору результатов действия.

Конечным приспособительным результатом деятельности функциональной системы дыхания является обеспечение постоянства парциального давления кислорода и углекислого газа в крови.

Афферентный синтез функциональной системы дыхания складывается из всех афферентаций рецепторов дыхания (афферентация от механорецепторов легких, от сосудистых хеморецептивных областей и т.д.).

В результате афферентного синтеза принимается «решение» о заборе того или иного количества воздуха.

После принятия решения формируются программа действия и акцептор результатов действия.

При осуществлении программы действия, как только в результате сокращений дыхательных мышц альвеолы начинают расширяться, от их механорецепторов немедленно возникают афферентные импульсы (обратная афферентация), которые направляются к акцептору результатов действия. Последний сличает объемный эквивалент этой импульсации с объемным эквивалентом посланной к дыхательным мышцам эфферентной команды.

Цель: Овладеть простейшими приемами оценок функционального состояния системы в покое и после физических нагрузок.

Оборудование: секундомер, линейка.