|
Скачать 59.33 Kb.
|
Система дыхания. Дыханием называется совокупность процессов, обеспечивающих обмен кислорода и двуокиси углерода между организмом и внешней средой. Эти процессы идут в следующей последовательности:
Дыхательная система представляет собой совокупность органов, выполняющих возхдухопроводящую и газообменную функции. В нее входят
Воздухоносные пути с внутренней стороны покрыты мерцательным эпителием, реснички которого наклонены в сторону вдыхаемого воздуха. Кроме этого эпителий имеет густую кровеносную сеть. В результате воздух в дыхательных путях увлажняется, очищается и согревается. ^ . При акте вдоха происходит сокращение дыхательных межреберных мышц, приподнимающих ребра, одновременно сокращаются мышцы диафрагмы, купол ее, направленный в сторону грудной полости, опускается, органы брюшной полости отодвигаются вниз – происходит увеличение объема грудной клетки. Увеличение объема грудной клетки приводит к увеличению объема легких, которые атмосферным давлением прижимаются к стенке грудной клетки. Увеличение объема легких приводит к уменьшению давления в их полости и поэтому наружный атмосферный воздух в силу разности давлений поступает в них. При акте выдоха наступает расслабление межреберных мышц (ребра опускаются) и мышц диафрагмы (купол диафрагмы приподнимается и давит на органы грудной полости, в частности сдавливает легкие). В результате этого объем грудной клетки уменьшается, соответственно уменьшается и объем легких, давление в полости легких становится выше атмосферного и поэтому воздух выталкивается из легких наружу через дыхательные пути. При спокойном дыхании акт выдоха является пассивным процессом. ^ . При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает 500 мл воздуха. Это количество воздуха называется дыхательным объемом (ДО). При глубоком вдохе в легкие поступает еще 1500 – 2500 мл воздуха. Это резервный объем вдоха (РОВд). При равномерном дыхании после спокойного вдоха человек может выдохнуть еще 1000-1500 мл воздуха. Это резервный объем выдоха (РОВыд). Количество воздуха, складывающееся из дыхательного объема, резервного объема вдоха и резервного объема выдоха называется жизненной емкостью легких (ДО+РОВд+РОВыд=ЖЕЛ). ЖЕЛ взрослого человека не спортсмена составляет 3,5-5 литров. У тренированных людей ЖЕЛ может достигать 7000-7500 мл. У женщин ЖЕЛ меньше, чем у мужчин. После того как человек выдохнет, а затем сделает еще глубокий выдох, в его легких останется 1000-1500 мл воздуха. Это остаточный объем (ОО). В течение 1 минуты человек вдыхает и выдыхает 5-9 л. Это минутный объем дыхания (МОД). МОД можно рассчитать по формуле МОД=ДОхЧД, где ЧД – это частота дыхания, равная 16-18 дыхательных движений в минуту. МОД при интенсивной физической нагрузке может достигать 80-120 л в минуту. В воздухоносных путях всегда остается воздух, который определяют как объем анатомического мертвого пространства. Он равен 140 мл. ^ В легких происходит газообмен между альвеолярным воздухом и кровью. Этому газообмену способствует малая толщина так называемого аэрогематического барьера. Этот барьер между воздухом и кровью образован стенкой альвеолы и стенкой легочного капилляра. Толщина его составляет 2 слоя клеток, что равно примерно 2,5 мкм. Стенка альвеолы изнутри покрыта тонкой пленкой фосфолипида – сурфактантом. Сурфактант препятствует слипанию стенок альвеолы, участвует в иммунной защите с помощью иммуноглобулинов класса А и М. (Ig A, Ig M). В альвеолярном воздухе концентрация кислорода (парциальное давление) намного выше (100 мм рт.ст.), чем в венозной крови (40 мм рт.ст.), протекающей по легочным капиллярам. Поэтому кислород легко выходит из альвеолы в кровь, где он быстро вступает в соединение с гемоглобином эритроцитов. Одновременно углекислый газ, концентрация которого в венозной крови высокая (47 мм рт. ст.), диффундирует в альвеолы, где давление углекислого газа ниже (40 мм рт. ст.). В результате парциальное давление кислорода (и парциальное давление углекислого газа) в альвеолярном воздухе и крови выравнивается. ^ . После диффузии кислорода в кровь он соединяется с гемоглобином эритроцитов, превращаясь в непрочное соединение оксигемоглобин. Одна молекула гемоглобина может присоединить к себе 4 молекулы кислорода. Затем кровь переносит эритроциты к тканям, где гемоглобин отдает кислород и присоединяет к себе двуокись углерода, превращаясь в непрочное соединение карбгемоглобин. Возвращаясь в легкие, кровь опять отдает двуокись углерода и принимает кислород. Недостаточное поступление кислорода в кровь называется гипоксией. Она может возникнуть при подъеме человека на высоту 4000-5000 м над уровнем моря. Такое состояние называется горной болезнью. При остановке дыхания развивается асфиксия – удушье. Такое состояние может наступить при утоплении, ударе электрическим током или отравлении газами. ^ . Регуляция дыхания осуществляется ЦНС. Автоматическое дыхание регулируется дыхательным центром, находящимся в продолговатом мозге. Произвольное дыхание регулируется корой больших полушарий. Регуляция осуществляется с помощью рецепторов (хеморецепторов и механорецепторов), которые располагаются в крупных кровеносных сосудах (хеморецепторы), в легких и дыхательных мышцах (механорецепторы). Они реагируют на снижение напряжения в крови кислорода и увеличение концентрации углекислого газа (хеморецепторы) и на изменение частоты и глубины дыхательных движений (механорецепторы). Эта информация идет в дыхательный центр, там обрабатывается и ответ передается на дыхательные мышцы. На рецепторы могут влиять и химические соединения крови. Например, молочная кислота при своем накоплении в крови вызывает раздражение хеморецепторов. Такая регуляция дыхания называется гуморальной. ^ . Полость носа у новорожденных детей низкая. К 6 месяцам жизни она увеличивается, формируется средний носовой ход. К 2 годам формируется нижний носовой ход, а после 2 лет – верхний. Околоносовые пазухи формируются постепенно. У новорожденного имеется только верхнечелюстная пазуха. Лобная пазуха появляется на 2-ом году жизни, клиновидная – к 3 годам, ячейки решетчатой кости – к 3-6 годам. Гортань у новорожденного короткая, широкая, воронкообразная, располагается выше, чем у взрослого. Ввиду такого расположения гортани надгортанник у новорожденного и грудного ребенка находится выше корня языка, поэтому при глотании пищевой комок обходит надгортанник по сторонам его. В результате ребенок может одновременно глотать и дышать. Вход в гортань у новорожденного относительно шире, чем у взрослого. Преддверие короткое, поэтому короткая голосовая щель находится высоко. В первые три года жизни ребенка голосовая щель заметно увеличивается. Следующий этап активного роста гортани падает на период полового созревания. Активный рост гортани идет с 0 до 4-х лет. После 6-7 лет у мальчиков гортань крупнее, чем у девочек. В 10-12 лет у мальчиков становится заметным выступ гортани. Следующий скачок роста гортани приходится на пубертатный период и продолжается до 25 лет у мужчин и до 22-23 лет у женщин. Трахея у ребенка 10-12 лет вдвое длиннее, чем у новорожденного, а к 20-25 годам длина ее утраивается. У детей раннего возраста преобладает диафрагмальное дыхание. Причиной тому является тот факт, что ребра у новорожденных детей имеют малый изгиб и занимают почти горизонтальное положение. Верхние ребра и весь плечевой пояс расположены высоко, межреберные мышцы слабые. Диафрагмальный тип дыхания сохраняется до второй половины первого года жизни. По мере роста ребенка и развития межреберных мышц ребра принимают косое положение, дыхание сначала становится грудобрюшным, затем в возрасте от 3 до 7 лет начинает преобладать грудной тип дыхания. В 7-8 лет появляются половые отличия в типе дыхания: у мальчиков становится преобладающим брюшной тип, а у девочек – грудной. Частота дыхания у новорожденного – 48-63 дыхательных движений в минуту. У детей первого года жизни ЧД - 50-60 дыхательных движений в минуту, у детей 1-2 года ЧД равно 35-40 дыхательных циклов в минуту, у 2-4-летних – 25-35, у 4-6-летних – 23-26, у детей школьного возраста ЧД урежается до нормы взрослого человека – 16-18 дыхательных циклов в минуту. К моменту рождения функциональное формирование дыхательного центра еще не закончилось. Поэтому у новорожденного ребенка кратковременно может присутствовать неритмичное дыхание. Формирование функциональной деятельности дыхательного центра происходит с возрастом и к 11 годам уже хорошо выражена возможность приспособления дыхания к различным условиям жизнедеятельности. В пубертатном периоде происходят временные нарушения регуляции дыхания, и организм подростка отличается меньшей устойчивостью к недостатку кислорода. Литература по теме
|