🗊Скачать презентацию Дыхательная система

Физиология Дыхательной Системы Лаборатория полисистемных исследований

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа.

Функциональная дыхательная система слагается из следующих элементов: Внешнее или легочное дыхание, осуществляющее газообмен между внешней средой организма и альвеолами легких Диффузия газов в легких (обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью Транспорт газов кровью Диффузия газов в ткани (обмен газов между кровью и тканью) Внутреннее или тканевое дыхание (потребление кислорода и выделение углекислого газа клетками организма)

Транспортная система дыхания

Структура системы внешнего дыхания включает: Воздухопроводящие пути Костно-мышечный каркас грудной клетки Плевру, покрывающую легкие Дыхательную мускулатуру (диафрагма, межреберные мышцы) Малый круг кровообращения Нейрогуморальный аппарат регуляции

Воздухоносные пути Носовая полость Носоглотка Гортань Трахея Бронхи (2 главных; бронхи 2,3-19 порядков; самые тонкие бронхи - бронхиолы переходят в анциусы- грозди) Легкие - парные органы (правое – 3 дольки, левое - 2) образованы бронхиолами и альвеолами

Воздухоносные пути

Разветвление дыхательных путей

Дыхательные мышцы как двигатель вентиляции Сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц ↓ Подъем концов ребер, выдвижение грудины вперед, опускание купола диафрагмы ↓ Растяжение легких ↓ ВДОХ (активный)

Легочные объемы Дыхательный объем - количество воздуха, поступающего и выходящего из легких при спокойном дыхании – 500 см3. Резервный объем вдоха - количество воздуха, которое можно вдохнуть после спокойного вдоха -1500-2500 см3. Резервный объем выдоха – количество воздуха, которое можно выдохнуть после обычного выдоха – 1500 см3. Жизненная емкость легких – сумма объемов дыхательного, резервного вдоха и резервного выдоха – 3500-4500 см3. Остаточный объем - количество воздуха, остающееся в легких и дыхательных путях после самого глубокого выдоха – 1500 см3. Легочная вентиляция – количество воздуха, проходящего за 1 мин через легкие – 7000 см3.

ГАЗООБМЕН Обмен газов между воздухом и кровью происходит путем диффузии через альвеоло-капиллярный барьер под влиянием разницы парциальных давлений между альвеолярным воздухом и кровью, поступающей в легочные капилляры. Кислород и углекислый газ далее транспортируются по всему большому кругу кровообращения. В мышцах или внутренних органах сосудистое русло вновь разделяется на капилляры, и происходит обратный процесс – диффузия кислорода и углекислого газа в обратном направлении, по градиенту парциальных давления. Из тканей выводится избыточное количество углекислого газа, а из эритроцитов крови в ткани поступает необходимое количество кислорода

Транспорт газов кровью Кислород и углекислый газ частично переносятся в крови в физически растворенном виде. Большая часть кислорода в эритроцитах обратимо связана с гемоглобином до оксигемоглобина. Химически связанный углекислый газ транспортируется в крови в форме бикарбоната и карбамата.

Клеточное дыхание Клеточным (тканевым) дыханием называют процесс, при котором окисление органических веществ ведет к выделению химической энергии. Не следует путать тканевое дыхание с газообменом в тканях. Газообмен (внешнее дыхание) – процесс поглощения из окружающей среды (в том числе тканевой жидкости) кислорода и выделение в среду углекислого газа.

Центральным регулятором деятельности системы дыхания является дыхательный центр Понятие дыхательный центр включает в себя: Функциональный признак – способность регулировать работу дыхательной системы при разных условиях жизнедеятельности организма. Анатомический признак – структуры продолговатого мозга, формирующие дыхательный ритм.

Дыхательный центр Дыхательный центр расположен в продолговатом мозге как парное симметричное образование. Дыхательный центр представляет собой совокупность нейронов, обладающих сложными сетевыми взаимодействиями. Основным свойством дыхательного центра является автоматизм. Дыхательный центр координирует ритмическую активность мышц, обеспечивающих вдох и выдох.

Нейронный состав дыхательного центра По локализации в стволе мозга выделяют вентральную (область двойного ядра)и дорсальную (область ядра одиночного пути)группы дыхательных нейронов, комплекс Бетцингера и др. По фазе активности дыхательные нейроны делятся на инспираторные (нейроны вдоха), экспираторные (нейроны выдоха) и различные типы фазово-переходных нейронов. По функции нейроны подразделяют на нейроны, генерирующие дыхательный ритм и нейроны, формирующие дыхательный паттерн.

Дыхательный центр посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Дыхательный центр посылает импульсы к мотонейронам спинного мозга, иннервирующим дыхательные мышцы. Диафрагма иннервируется мотонейронами III- IV шейных сегментов спинного мозга. Межреберные мышцы иннервируются мотонейронами III-XII грудных сегментов спинного мозга.

Дыхательная система включает два основных контура регулирования: хеморецепторный и механорецепторный   Различают центральные и периферические хеморецепторы. Основными химическими раздражителями являются ионы водорода, парциальные давления кислорода и углекислоты в артериальной крови.

Центральные хеморецепторы располагаются на вентральной поверхности продолговатого мозга. Выделяют зоны M, L и S.

Периферические хеморецепторы

Особенности регуляции дыхательной функции На работу дыхательного центра кроме импульсов от хемо- и механорецепторов оказывают влияние термические, зрительные, слуховые и др. соматические раздражители. Дыхательные нейроны чувствительны к действию нейромедиаторов и гормонов. Дыхание – это автономная вегетативная функция, которая может поддаваться произвольному управлению. Центральная нервная система может изменять параметры дыхательного ритма при реализации других функций организма: физическая нагрузка, глотание, жевание, голосообразование и т.д. Дыхание меняет параметры при осуществлении защитных рефлексов: рвота, кашель. Высшие отделы мозга позволяют регулировать дыхание при эмоциональной, психической и интеллектуальной нагрузках.

Все многообразие приспособительных изменений параметров дыхания (частоты, глубины, ритма и паттерна) осуществляется единой дыхательной нейронной сетью ствола мозга и обусловлено переработкой поступающих в нее сигналов различных модальностей из центра и периферии, их интеграцией и формированием адекватной команды к исполнительным органам дыхательной системы. Все многообразие приспособительных изменений параметров дыхания (частоты, глубины, ритма и паттерна) осуществляется единой дыхательной нейронной сетью ствола мозга и обусловлено переработкой поступающих в нее сигналов различных модальностей из центра и периферии, их интеграцией и формированием адекватной команды к исполнительным органам дыхательной системы.