Каково эмоциональное состояние пассажиров? Каковы особенности гормонального баланса при этом?

В данном случае вероятно формирование отрицательных эмоций у пассажиров. При повышении содержания СО2 в окружающем воздухе человек испытывает усталость, апатию, вялость, раздражительность, снижается концентрация внимания.

Наивысшим уровнем регуляции выработки гормонов является лимбическая система и новая кора, при этом особо важную роль играет гипоталамус, как одна из структур лимбической системы. Гипоталамус получает информацию из различных отделов головного мозга, в частности информацию об эмоциональном состоянии человека, получаемую из лимбической системы. В гипоталамусе расположены центры терморегуляции, регуляции вегетативных функций (высший вегетативный центр). Нейроны гипоталамуса обладают рецепторной функцией, чувствительны к изменениям параметров внутренней среды (рН крови, содержанию ионов).

Гипоталамус вырабатывает собственные гормоны – эффекторные (окситоцин и вазопрессин) и регулирующие выработку тропных гормонов гипофизом (рилизинг-гормоны (либерины) и статины).

При возникновении стрессоров, дискомфорта включается комплекс реакций с ведущим участием симпатической активации, АКТГ, катехоламинов и кортикостероидов.

Кортикотропин (АКТГ) контролирует синтез и секрецию гормонов коры надпочечников (особенно их пучковой зоны). В основном кортикотропин влияет на синтез и секрецию глюкокортикоидов — кортизола, кортизона, кортикостерона.

Адреналин - важнейший гормон, реализующий реакции типа «бей или беги». Его секреция резко повышается при стрессовых состояниях, пограничных ситуациях, ощущении опасности, при тревоге, страхе, при травмах, ожогах и шоковых состояниях.

Основная задача адреналина - адаптировать организм к стрессовой ситуации. Адреналин улучшает функциональную способность скелетных мышц.

Норадреналин - гормон и нейромедиатор. Норадреналин также повышается при стрессе, шоке, травмах, тревоге, страхе, нервном напряжении. В отличии от адреналина, основное действие норадреналина заключается в исключительно в сужении сосудов и повышении артериального давления. Сосудосуживающий эффект норадреналина выше, хотя продолжительность его действия короче.

Каковы показатели ЧСС и АД при этом?

В данных условиях наблюдается увеличение ЧСС (тахикардия) в результате возникновения рефлекса с хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса:

→ ↑ импульсации от хеморецепторов дуги аорты и каротидного синуса → ↑тонуса симпатических нервов → ↑ЧСС → тахикардия

Аналогично будет наблюдаться рефлекторное повышение артериального давления (рефлекс с артериальных хеморецепторов):

↑рСО2, ↓рН, ↓рО2 → ↑ активности хеморецепторов → ↑ импульсации от хеморецепторов к прессорному отделу сердечно-сосудистого центра продолговатого мозга → ↑ активности прессорного отдела. Далее 2 пути:

1) ↑ активности нейронов симпатической нервной системы → ↑ тонуса сосудов, ↑ ЧСС → ↑ АД;

2) ↓ активности депрессорного отдела → ↓активности вагуса → ↑ силы сердечных сокращений, ↑ЧСС → ↑АД

Изменится ли деятельность системы терморегуляции?

Комфортная температура для легко одетого человека при относительной влажности воздуха 50% составляет 25-26⁰С. При влажности в 30% происходит увеличение отдачи тепла с поверхности кожи путём испарения.

Задача 54

Пациент вдыхает через маску газовую смесь, содержащую 50% О₂ и 0,03% СО₂. При этом в альвеолярном объеме содержится 47% О₂. Барометрическое давление смеси 747 мм рт. ст., давление водяного пара 47 мм рт. ст.

Вопросы:

1) Чем отличаются перечисленные условия от обычных? Чему в норме равно РО₂ в альвеолах и в плазме артериальной крови пациента? Изменятся ли условия диффузии О₂ и СО₂ через аэрогематический барьер?

В отличие от обычных условий:

· ↑ содержание О2 в газовой смеси (в обычных условиях около 21%);

· ↑ содержание О2 в альвеолярном объёме (обычно 14% вследствие насыщения воздуха альвеол СО2);

· ↓барометрическое давление смеси (в норме 760 мм рт. ст.).

В норме рО2 в альвеолах и в плазме артериальной крови составляет 100 мм рт. ст. У этого пациента рО2 в альвеолах составляет 329 мм рт. ст. (формула расчёта в пред. задаче).

Согласно закону Фика, факторами, определяющими скорость прохождения газа через мембрану, являются:

1) толщина мембраны;

2) площадь поверхности мембраны;

3) коэффициент диффузии газа в мембране;

4) градиент парциального давления газа между двумя сторонами мембраны.

В данном случае резко увеличивается скорость диффузии О2 через аэрогематический барьер.

Увеличение рО2 приведёт к уменьшению сродства СО2 к гемоглобину и расщеплению карбгемоглобина (эффект Холдена), что также приведёт к увеличению диффузии СО2.

Какова структура, функции и регуляция деятельности дыхательного центра? Нарисуйте рефлекторную дугу рефлекса с хеморецепторов. Изменятся ли параметры внешнего дыхания в начале этой процедуры?

Дыхательный центр – совокупность взаимосвязанных нейронов ЦНС, обеспечивающих координированную ритмическую деятельность дыхательных мышц и постоянное приспособление внешнего дыхания кизменяющимсяусловиям внутренней ивнешней среды.

Структуры, ответственные за процесс вдоха и выдоха, находятся в бульбопонтийной области мозга.

Уровни организации дыхательного центра:

· Корковый отдел

· Лимбический отдел

· Гипоталамический отдел

· Пневмотаксический центр варолиева моста

· ДЦ продолговатого мозга

· Спинальные мотонейроны межрёберных мышц

Виды нейронов дыхательного центра:

1. Инспираторная область (дорсальные ядра ПМ) содержит:

• ранние инспираторные нейроны – активны в начале вдоха

• полные инспираторные нейроны – активны в течении всего вдоха

• поздние инспираторные нейроны – активны в конце вдоха

2. Экспираторная область (вентральные ядра ПМ) содержит:

• постинспираторные нейроны – активны в первой половине выдоха, тормозят ранние инспиратоные нейроны

• экспираторные нейроны – активны во второй половине выдоха

• преинспираторные нейроны – блокируют возбуждение экспираторных нейронов, способствуют смене выдоха на вдох

Дыхательный центр выполняет 2 основные функции в системе дыхания:

1) Моторную, или двигательную, которая проявляется в виде сокращения дыхательных мышц.

Двигательная функция дыхательного центра заключается в генерации:

· дыхательного ритма, т. е. генерацию дыхательным центром вдоха и его прекращение (переход в экспирацию) и

· его паттерна, т. е. длительность вдоха и выдоха, величину дыхательного объема, минутного объема дыхания.

Моторная функция дыхательного центра адаптирует дыхание к метаболическим потребностям организма, приспосабливает дыхание в поведенческих реакциях (поза, бег и др.), а также осуществляет интеграцию дыхания с другими функциями ЦНС.

2) Гомеостатическую:

· поддержание нормальных величин дыхательных газов (O2, CO2) и рН в крови и внеклеточной жидкости мозга

· регуляция дыхания при изменении температуры тела

· адаптация дыхательной функции к условиям измененной газовой среды, например при пониженном и повышенном барометрическом давлении.

 

Рефлекторная дуга рефлекса с хеморецепторов:

В начале процедуры возникнет увеличение содержания О2 в крови (гипероксемия) → ↓импульсации от хеморецепторов каротидного синуса → ↓ активности ДЦ → ↓ импульсации к мотонейронам межрёберных мышц → ↓ ЧДД и глубины дыхания

3) Изменится ли процент НbО₂ в артериальной крови по сравнению с нормой? Изменится ли кислородная емкость крови? Как ее рассчитать?

В норме количество НbО₂ в артериальной крови составляет 98%. Учитывая пологий характер кривой диссоциации оксигемоглобина при высоких значениях рО2, получается, что возможно лишь незначительное увеличение процента НbО₂ в артериальной крови.

Кислородная ёмкость крови — количество кислорода, которое может быть связано кровью при её полном насыщении. КЕК в основном определяется количеством гемоглобина и эритроцитов (основная часть кислорода крови переносится в виде оксигемоглобина). Поэтому КЕК при гипербарической оксигенации не изменится

1 г гемоглобина может связать 1,39 мл кислорода.

КЕК = концентрация Hb (г/л) * ОЦК (л) * 1,39