Регуляция внешнего дыхания

Физиология дыхания.

I фаза: «Внешнее дыхание»

Происходит вдох и выдох.

Механизм вдоха.

Вдох это процесс активный. Вдох начинается с сокращения дыхательных мышц, главными из которых являются диафрагма и межреберные мышцы (внутренние, наружные). При вдохе диафрагма сокращается и купол ее опускается, сокращаются наружные межреберные мышцы, они приводят в движение ребра. Ребра при этом поднимаются вверх и расходятся в стороны. Грудина немного продвигается вперед. Все это приводит к увеличению объема грудной полости. Вместе с ребрами приходит в движение париетальная плевра, вслед за ней движется висцеральная плевра, а с ней и легкое. Так легкое расправляется, объем альвеол при этом увеличивается, а давление в них уменьшается по сравнению с атмосферным давлением примерно на 3 – 4 мм ртутного столба. В альвеолах создается область пониженного давления, которое принято называть «отрицательным -

давлением легких».

Воздух из внешней среды в альвеолы поступает по закону «сообщающихся сосудов». Согласно этого закона воздух идет из той среды, где давление воздуха выше в ту среду, где давление ниже, т.е. из внешней среды а альвеолы.

Механизм выдоха (спокойного).

Спокойный выдох – это процесс пассивный, т.е. не требует затрат энергии, при этом никакие мышцы не сокращаются, а наоборот все дыхательные мышцы расслабляются, диафрагма при этом поднимается вверх, ребра опускаются вниз, объем грудной полости уменьшается. При этом происходит сдавление легких, так уменьшается объем альвеол. Давление в альвеолах увеличивается и в какой – то момент становится выше атмосферного. Вновь создается разница давлений и воздух из альвеол, где давление выше, начинает выходить во внешнюю среду, где давление ниже по сравнению с альвеолярным.

Усиленный выдох – это процесс активный, так как во время его сокращаются внутренние межреберные мышцы.

Регуляция внешнего дыхания.

Осуществляется нейрогуморальным путем. Гуморальная регуляция происходит при помощи веществ, которые находятся в крови, например, при помощи кислорода и углекислого газа. Нервная регуляция осуществляется при участии дыхательного центра. Дыхательный центр в функциональном понимании – это группы нейронов расположенные в разных участках центральной нервной системы (в коре головного мозга, продолговатом и спинном мозге) вместе отвечающие за физиологический процесс дыхания. Главным из них является автоматический дыхательный центр в продолговатом мозге, т.к. только он получает информацию от различных рецепторов, а, следовательно, подвергается регуляции, т.е. нейроны дыхательного центра могут или возбуждаться или в них может возникать процесс торможения. При возбуждении центра дыхание учащается, при угнетении – дыхание урежается, может даже произойти полная остановка дыхания.

№	Дыхательный центр возбуждают	Дыхательный центр угнетают.
1.	Главным фактором, возбуждающим дыхательный центр являются импульсы: от хеморецепторов чувствительных к углекислому газу. Эти рецепторы находятся на стенках сосудов. Этих хеморецепторов много в области дуги аорты и в области каротидного синуса (это место, где общая сонная артерия делится на внутреннюю и наружную сонные артерии). От рецепторов, которые возбуждены под влиянием СО2 импульсы по чувствительным волокнам передаются в автоматический дыхательный центр. Нейроны дыхательного центра возбуждены и вырабатывают собственные импульсы, которые затем передаются на центры спинного мозга (на диафрагмальный центр и на центр сокращения межреберных мышц). В центрах спинного мозга возникают собственные импульсы, которые по двигательным волокнам будут передаваться соответственно к диафрагме и к межреберным мышцам. Мышцы получая импульсы возбуждаются и в ответ сокращаются.	Дыхание урежается при увеличении в крови количества кислорода. От хеморецепторов, чувствительных к кислороду, импульсы передаются в дыхательный центр и вызывают в нем торможение.
2.	Дыхание учащается при физической нагрузке. При сокращение скелетных мышц возбуждаются - проприорецепторы. Импульсы от них оказывают возбуждающее действие на дыхательный центр. Дыхание при физической работе, так же учащается из – за того, что в мышце при сокращении образуется много СО2 и молочной кислоты.	Импульсы от холодовых рецепторов, также угнетают дыхательный центр.
3.	Дыхательный центр возбуждают импульсы от болевых рецепторов.	На урежение дыхания также может вырабатываться условный рефлекс, что доказывает влияние центров коры на процесс дыхания.
4.	Дыхание учащается под влиянием импульсов от тепловых рецепторов.	Главным фактором, обеспечивающим смену вдоха на выдох, и выдоха на вдох, являются импульсы угнетающего действия, которые идут от механорецепторов, от стенок бронхиол. В бронхиолах расположены механорецепторы, чувствительные к растяжению. При вдохе бронхиолы расширяются, стенки их растягиваются и механорецепторы возбуждаются. От этих рецепторов идет поток импульсов, угнетающего действия в дыхательный центр. Центр дыхания в этот момент был в возбужденном состоянии, так как происходил вдох, импульсы угнетающего действия быстро сменяют в нейронах центра процесс возбуждения на процесс торможения. С этого момента центр угнетен, импульсы не вырабатывает, а следовательно не посылает их к центрам спинного мозга, импульсы в этих центрах не вырабатываются, а следовательно и не посылают их к мышцам. В мышцах начинается расслабление, а с расслаблением происходит вдох. При выдохе механорецепторы бронхиол не возбуждаются, следовательно, они не посылают импульсы, которые угнетают нейроны центра. За время выдоха в крови накапливается углекислый газ и дыхательный центр под влиянием его вновь возбуждается.
5.	Дыхание может быть частым под влиянием центров коры, например, это влияние доказывает тот фактор, что на дыхание можно выработать условный рефлекс. Дышать чаще можно сознательно, можно временно приостанавливать дыхание, это также доказывает влияние коры.

Выполните схематичный рисунок: «Регуляция внешнего дыхания».

Функциональные показатели внешнего дыхания.

1. Частотадыхания – в норме равна 16 – 20 раз в минуту. Учащение – тахипноэ (отдышка). Урежение – брадипноэ. Остановка дыхания – апноэ.

Ритм дыхания – в норме дыхание ритомичное – это значит в равные промежутки времени, происходит одинаковое число дыхательных

движений.

2.Глубина дыхание. При патологии дыхание может быть поверхностным или глубоким.

3.Дыхательный объем легких – это количество воздуха, которое поступает в легкие за один спокойный вдох. Это примерно 500 мл. воздуха.

4. Резервный объем вдоха – это количество, которое поступает в легкие дополнительно при усиленном вдохе, 1500 мл.

5. Резервный объем выдоха – это количество воздуха, которое человек может дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха 1500 мл.

6. Жизненная емкость легких – это сумма дыхательного и двух резервных объемов 3 – 3,5 л. Метод измерения дыхательных объемов называется – спирометрия. Прибор для измерения называется - спирометр.

7. Минутный объем – это количество воздуха, который проходит через легкие за мин.

8. Остаточный объем воздуха – это количество воздуха, которое остается в легких, даже после максимального выдоха (примерно 1000 мл.).

9. Воздух вредного или мертвого пространства. При вдохе не весь воздух доходит до альвеол, он остается в воздухоносных путях и в газообмене не участвуют = 150 мл. воздуха.