Дыхание - «Физиология центральной нервной системы»

Дыхание - «Физиология центральной нервной системы»

Дыхание
Дыханием именуется совокупа процессов, в итоге которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа. Процессы эти обеспечивают газообмен в критериях, когда клеточки организма конкретно с весенней средой не контактируют.

Дыхание соединяет Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» воединыжды последующие процессы: 1) наружное дыхание, 2) диффузию газов в легких, 3) транспорт газов кровью, 4) диффузию газов в тканях, 5) потребление кислорода клеточками и выделение ими углекислого газа (т.н. внутреннее дыхание).


Наружное дыхание, т.е. обмен Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» воздуха меж альвеолами легких и наружной средой, осуществляется в итоге ритмических дыхательных движений.

Легочные объемы. При разных положениях грудной клеточки легкие содержат различное количество воздуха. Различают четыре главных положения грудной клеточки Дыхание - «Физиология центральной нервной системы»: 1) положение наибольшего вдоха, 2) положение размеренного вдоха, 3) положение наибольшего выдоха, 4) положение размеренного выдоха.

Состояние после размеренного выдоха именуют уровнем размеренного дыхания. Он является начальной точкой для определения всех легочных объемов и емкостей.

Объем воздуха Дыхание - «Физиология центральной нервной системы», находящееся в легких после наибольшего вдоха, составляет общую емкость легких (ОЕЛ). Она состоит из актуальной емкости легких (ЖЕЛ, количества воздуха, которое может быть выдохнуто при наивысшем выдохе после наибольшего вдоха), и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» остаточного объема (ОО, количества воздуха, которое остается в легких после наибольшего выдоха).

ЖЕЛ (актуальная емкость легких) содержит в себе состоит три легочных объема: - дыхательный объем (ДО) - объем воздуха, обмениваемый при каждом дыхательном цикле; - запасный Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» объем инспирации (РОИ) - объем воздуха, который можно вдохнуть при наивысшем вдохе после размеренного вдоха; - запасный объем экспирации (РОЭ) - объем, который можно выдохнуть при наивысшем выдохе после размеренного выдоха.

При умеренном Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» дыхании в легких остается РОЭ и ОО. Сумма их носит заглавие многофункциональной остаточной емкости (ФОЕ). Сумма ДО и РОИ именуется емкостью вдоха (ЕВ).

После полного спадения легких при двухстороннем пневмотораксе в легких Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» остается т.н. коллапсный воздух, который не дает утопнуть легкому человека, сделавшему после рождения хотя бы один вдох.

Считается, что в номе ОО по отношению к ЖЕЛ составляет у здорового взрослого человека Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» 30%, ДО - 15-20%, РОИ и РОЭ - по 40-45%.

Потому что легочные объемы зависят от возраста, роста, пола и веса, то для суждения о том, соответствуют ли легочные объемы данного лица обычным величинам, их следует ассоциировать Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» с так именуемыми должными величинами. Существует много разных способов расчета подабающей актуальной емкости легких (ДЖЕЛ), различные формулы, таблицы и номограммы. Их Вы изучите на упражнениях.

В норме ЖЕЛ не должна отличаться от ДЖЕЛ Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» на 15%.

Легочная вентиляция. Число дыхательных движений у взрослого человека в состоянии покоя составляет около 16-18 минутку. Детки дышат почаще (новорожденные - до 40 за минуту).

Произведение объема отдельного вдоха (ДО) на число дыханий за минуту (ЧД Дыхание - «Физиология центральной нервной системы») составляет минутный объем дыхания (МОД). Он находится в зависимости от работы, положения тела, возраста, пола. При одном и том же МОД степень вентиляции легких находится в зависимости от глубины дыхания Дыхание - «Физиология центральной нервной системы». Редчайшее, но более глубочайшее дыхание существенно эффективнее, потому что в данном случае альвеолы вентилируются лучше. Эффективность легочной вентиляции (ЭЛВ) рассчитывают как отношение объема воздуха, входящего в альвеолы при каждом вдохе, к тому объему Дыхание - «Физиология центральной нервной системы», который находился в легких перед вдохом. При умеренном дыхании там находится ОО+РОЭ (многофункциональная остаточная емкость , ФОЕ). Заходит же ДО-ВВП (т.е. дыхательный объем минус воздух вредного места). При умеренном дыхании Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» ЭЛВ составляет около 12%, при глубочайшем - до 25%.

Повышение температуры и, что в особенности принципиально, увеличение напряжения углекислого газа манят за собой увеличение концентрации водородных ионов в среде (эффект Бора) и сродство Нb к кислороду Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» понижается. Как понятно, при протекании крови по капиллярам тканей происходит существенное увеличение концентрации водородных ионов в плазме и в содержимом эритроцитов. В итоге происходит сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина., сродство Hb к кислороду Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» понижается и увеличивается количество кислорода, освобождаемого кровью при данном градиент напряжения. В крови легочных капилляров имеет место оборотный процесс.

^ Регуляция дыхания

Вентиляция легких осуществляется работой дыхательных мускул. Периодичность их сокращений обуславливается деятельностью дыхательного Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» центра. Значение этого центра заключается не только лишь в определении объема вентиляции, да и выборе более экономной частоты, глубины и формы дыхательных движений зависимо от механических параметров легких и стен Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» грудной полости (их растяжимости, сопротивления воздухоносных путей току воздуха, вязких сопротивлений тканей и т.п).

Деятельности дыхательного центра характерна высочайшая степень надежности. В ее обеспечении участвуют афферентные импульсы, содействующие смене дыхательных Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» фаз.

Сокращения многих мускул и мышечных групп, участвующих в вентиляции легких, строго координированы по протеканию во времени и силе. Интенсивность возбуждения дыхательных мускул регулируется в согласовании с переменами их длины и объема грудной клеточки Дыхание - «Физиология центральной нервной системы». Эти стороны деятельности аппарата наружного дыхания обслуживаются рефлексами, рецептивные поля которых размещены в самом дыхательном аппарате: в легких, дыхательных мышцах, верхних дыхательных путях. Они делают функцию оборотной связи меж центрами Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» и периферией и должны быть отнесены к своим дыхательным рефлексам, осуществляющим саморегуляцию дыхания.

Разглядим строение рефлекторных дуг этих рефлексов.

Афферентная система легких. В 1868 г. Геринг и Брейер нашли, что повышение объема легких тормозит Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» сокращение мускул вдоха, а отсасывание воздуха из легких, напротив, вызывает сильное сокращение инспираторных мускул. Зависимость деятельности дыхательного центра от объема легких устраняется двухсторонней перерезкой блуждающих нервишек либо только их легочных веток.

Есть некоторое количество Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» видов механорецепторов в легких. Морфологи различают медлительно и стремительно адаптирующиеся сенсоры растяжения легких, сенсоры спадения легких, сенсоры слизистой оболочки трахеи и бронхов, сенсоры интерстициальной ткани альвеол (т.н. Ю-рецепторы Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» легких). Роль и значение всех этих образований в регуляции дыхательных движений различна.

Конфигурации объема легких у животных вызывает три сильные и неизменные реакции дыхательного центра: 1) торможение инспираторной активности при увеличении объема легких, 2) куцее инспираторное Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» возбуждение при резком и маленьком увеличении объема и 3) повышение частоты дыхания и силы сокращений мускул вдоха при уменьшении объема легких. Для этих рефлексов свойственны системные реакции дыхательного аппарата, при этом состояние мотонейронов Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» мускул вдоха и выдоха меняется реципрокно.

Хотя двухсторонняя ваготомия не приводит к погибели животного. но выключение импульсов от рецепторов легких значительно меняет протекание дыхательных периодов и форму дыхательных движений. Происходит повышение амплитуды Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» и длительности вдохов и выдохов, а смена дыхательных фаз нарушается и происходит за счет раздражения механорецепторов дыхательных мускул. Афферентная система легких играет важную роль в саморегуляции дыхания. являясь основой Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» оборотной связи меж периферией дыхательного аппарата и центрами.

Афферентная система дыхательных мускул. Диафрагма относительно бедна сенсорами, которые в обыденных критериях не имеют существенного значения в регуляции дыхания. Зато дыхательная активность диафрагмы находится в неизменной зависимости Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» от объема легких. При герметичной плевральной полости движения диафрагмы всегда сопровождаются раздражением механорецепторов легких, которые, по существу. подменяют собственные сенсоры диафрагмы.

Межреберные мускулы снабжены огромным количеством рецепторов типа мышечных веретен. В мышцах Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» 1-го межреберного промежутка насчитывают до 100 таких образований. Возбуждение окончаний веретен меняется при сокращении и растяжении межреберных мускул. От чувствительных окончаний веретен в спинной мозг повсевременно поступает поток импульсов, который усиливается при Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» вдохе, потому что вкупе с экстрафузальными мышечными волокнами при вдохе происходит сокращение и интрафузальных, при этом начало сокращения последних определяется ранее, чем возбуждение альфа-мотонейронов. Активность мотонейронов мускул вдоха и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» выдоха меняется строго реципрокно.

Не считая рецепторов растяжения мускул, при дыхательных движениях происходит раздражение механорецепторов кожи грудной клеточки, и рецепторов подкожных вен. Импульсы от механорецепторов грудной клеточки поступают в грудные сегменты спинного Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» мозга, всходят к диафрагмальным центрам и в мозг.

Обычный дыхательный объем обеспечивается укорочением дыхательных мускул, развивающих определенное напряжение. Дыхательный центр определяет "запрос" на укорочение дыхательных мускул через эфферентные системы мышечных веретен. Сокращение Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» интрафузальных волокон обуславливает дополнительное сокращение экстрафузальных мышечных волокон, пропорциональное укорочению интрафузальных волокон в согласовании с запросом. При увеличении нагрузки дыхательного аппарата (повышение сопротивления дыханию) прежнее напряжение мускул не обуславливает прежнего укорочения и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» нужного конфигурации объема грудной полости. Но в этих критериях веретена оказываются более растянутыми, чем до нагрузки, что в порядке рефлекса растяжения автоматом вызывает повышение напряжения мускул.

Хеморецепторы дыхательного аппарата. Кроме механорецепторов легких и воздухоносных путей Дыхание - «Физиология центральной нервной системы», также проприорецепторов дыхательных мускул огромную роль в регуляции дыхания играют сенсорные образования, чувствительные к хим раздражителям, хеморецепторы. Функция последних - контроль газового состава и кислотно-щелочного баланса внутренней среды организма Дыхание - «Физиология центральной нервной системы», в обеспечении всепостоянства которой дыхание воспринимает прямое роль.

Интенсивность наружного дыхания в конечном счете определяется динамикой употребления кислорода и продукцией СО2 тканями тела. Дыхательный центр продолговатого мозга поддерживает уровень легочной вентиляции сначала в согласовании Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» с напряжение углекислого газа и концентрацией водородных ионов в омывающей его крови. Но этот центр, если его изолировать от афферентных связей с периферией, не способен правильно реагировать на уровень доставки Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» кислорода. Конкретно хеморецепторы отправляют в дыхательный центр сигналы о величине напряжения кислорода в крови, также дополнительную информацию о напряжении углекислоты и активной реакции внутренней среды. Показано, что эти сенсоры чувствительны к ограничению Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» кислородного снабжения и понижению содержания кислорода в крови независимо от того, каким методом оно происходит.

Сенсоры, воспринимающие газовый состав артериальной крови, размещены в 2-ух областях: дуге аорты и в каротидном синусе (место деления сонной артерии Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» на внешную и внутреннюю). Хеморецепторы заключены в особенных телах - клубочках, либо гломусах, которые находятся вне сосуда и омываются кровью через особые капилляры.

Не считая этих рецепторов, в регуляции газового Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» состава крови учавствуют т.н. центральные нейрорецепторные образования. Перфузия 4 мозгового желудочка животных подкисленными либо насыщенными СО2 смесями вызывает гипервентиляцию. Исследования проявили, что хемочувствительные области размещаются в вентролатеральной части продолговатого мозга, на глубине 2,5-3 мм от Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» поверхности, и отправляют информацию нейронам дыхательного центра.

Благодаря многофункциональным свойствам артериальных хеморецепторов стимуляция их в особенности эффективна при деятельности мышц, которая, как понятно, просит поддержания высочайшего уровня вентиляции. При всем этом хеморецепторы участвуют Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» в регуляции не только лишь МОД, да и таких характеристик, как тонус бронхиальной мускулатуры и просвет воздухоносных путей, также - методом воздействия на активность межреберных мускул - на многофункциональную остаточную емкость и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» структуру дыхательного цикла.

Аортальные хеморецепторы размещены у "ворот" всей артериальной системы, а каротидные - у "ворот" сосудистой сети мозга. Исключительная значимость функции каротидного тела показывает на огромную физиологическую значимость регуляции газового состава Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» крови, снабжающей мозг.

Дыхательный центр ретикулярной формации мозгового ствола производит интеграцию поступающих хеморецепторных сигналов с другими афферентными и центральными воздействиями. Считают, что в итоге взаимодействия механорецепторных и хеморецепторных импульсов в специализированных нейронных сетях и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» формируется специфичный ритмический нрав деятельности дыхательного центра.

Как устроен дыхательный центр, который производит настолько узкую регуляцию дыхания организма? Мы уже пару раз упоминали о нем, давайте сейчас побеседуем более тщательно.

Дыхательным Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» центром именуют совокупа нервных клеток, расположенных в различных отделах ЦНС, обеспечивающих координированную ритмическую деятельность дыхательных мускул и приспособление дыхания к изменяющимся условиям наружной и внутренней среды организма. Некие группы нервных клеток Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» являются совсем необходимыми для ритмической деятельности дыхательных мускул. Они размещены в ретикулярной формации продолговатого мозга, составляя дыхательный центр в узеньком (анатомическом) смысле слова. Нарушение функции этих клеток приводит к прекращению дыхания вследствие паралича Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» дыхательных мускул.

Анализируя результаты перерезок, электронного раздражения и коагуляции разных участков продолговатого мозга, Миславский (1885) пришел к заключению, что дыхательный центр (ДЦ) находится в ретикулярной формации продолговатого мозга по обеим сторонам шва на уровне корней Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» подъязычного нерва. Клеточные структуры центра простираются от нижнего угла почли до основания писчего пера. С боков они ограничены веревчатыми телами, а снизу оливами и пирамидами. Миславский обосновал, что дыхательный центр Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» имеет инспираторную и экспираторную части (центр вдоха и центр выдоха). В текущее время показано, что инспираторные нейроны преобладают каудальном отделе tractus solitarius, экспираторные - в вентральном ядре (nucleus ambiguus).

Дыхательный центр имеет Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» довольно сложную компанию. Клеточные элементы, принимающие роль в интеграции дыхательного акта, представляют собой две функционально неоднородные группы нейронов, составляющие воспринимающий исполнительный отдел дыхат5льного центра. Воспринимающие структуры состоят из цепей инспираторных и экспираторных нейронов, имеющих Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» двухсторонние связи как меж собой, так и с функционально однотипными нейронами обратной стороны. Сигнализация с рецепторов дыхательного аппарата и с сосудистых рефлексогенных зон, также из высших отделов мозга, воспринимаются приемущественно этими Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» нейронами.

Исполнительный отдел дыхательного центра также является парным образованием. Он представлен 2-мя группам нейронов, одна из которых более плотно сплетена с функцией диафрагм, другая – с функцией межреберных дыхательных мускул. Эти связи осуществляются Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» через системы вставочных нейронов, с которыми контактируют нейронные пути, идущие от коры мозга, мозжечка и других центральных структур.

Лумсден и другие исследователи в опытах на теплокровных животных проявили, что ДЦ имеет более сложную Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» структуру, чем предполагалось ранее. В высшей части варолиевого моста они нашли т.н. пневтомотаксический центр который держит под контролем деятельность расположенных ниже в продолговатом мозге центров вдоха и выдоха. Меж инспираторными и Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» экспираторными нейронами есть реципрокные дела. Это означает, что возбуждение одной группы нейронов тормозит деятельность другой и напротив.

Взаимодействие меж нейронами ДЦ в текущее время представляется последующим образом. Вследствие рефлекторных импульсом Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» с хеморецепторов появляется возбуждение инспираторных нейронов и реципрокное торможение экспираторных. Сразу импульсы от инспираторных нейронов поступают к центру пневмотаксиса, а от него к экспираторным нейронам, вызывая их возбуждение и акт выдоха. Сразу центр выдоха Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» возбуждается импульсацией с рецепторов растяжения легких. Активация экспираторных нейронов реципрокно тормозит инспираторный центр, но через центр пневмотаксиса наступает новое его возбуждение, подкрепляемое импульсацией от рецепторов спадения легких.

Деятельность всей совокупы Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» нейронов, образующих ДЦ, нужна для сохранения обычного дыхания. Но в процессах регуляции дыхания учавствуют также вышележащие отделы ЦНС, которые обеспечивают тонкие приспособительные конфигурации дыхания при разных видах деятельности. Принципиальная роль в регуляции дыхания Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» принадлежит огромным полушариям мозга и их коре, благодаря которой осуществляется приспособление дыхательных движений при разговоре, пении, спорте и трудовой деятельности. Способность коры мозга оказывать влияние на процессы наружного дыхания видна из Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» того, что можно произвольно поменять частоту и ритм дыхания, и , не считая того, можно выработать условно-рефлекторные конфигурации дыхания (к примеру, предстартовые конфигурации дыхания у спортсменов и т.п.).

Зависимость деятельности Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» дыхательного центра от газового состава крови. Деятельность ДЦ, определяющая частоту и глубину дыхания, зависит сначала от напряжения газов. растворенных в крови, и концентрации в ней водородных ионов. Ведущее значение в определении величины вентиляции легких имеет Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» напряжение СО2 в артериальной крови. Для обозначения завышенного, обычного и сниженного напряжения СО2 в крови употребляют определения «гиперкапния», «нормокапния» и «гипокапния» соответственно. Обычное содержание кислорода именуется нормоксией, а недочет кислорода в организме Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» и тканях – гипоксией. Состояние, при котором гиперкапния и гипоксия есть сразу, именуется асфиксией. Гипокапния и увеличение уровня рН крови ведут к уменьшению вентиляции, а потом и остановке дыхания – апноэ.




Кора Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» мозга

Гипоталамус

Бульбарные центры





Набросок. 15. Многофункциональная система кислородного обеспечения организма (ФСКС)


Развитие гипоксии сначала вызывает умеренное повышение вентиляции, а основном за счет возрастания частоты дыхания. Предпосылкой таковой реакции является рефлекторное возбуждение углекислотой хеморецепторов каротидного синуса и хемочувствительных Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» клеток самого дыхательного центра. При увеличении степени гипоксии гиперпноэ сменяется ослаблением дыхания и его остановкой. Апноэ вследствие гипоксии смертельно небезопасно. Его предпосылкой является ослабление окислительных процессов в мозге, в Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» том числе и в нейронах дыхательного центра. Гипоксическому апноэ предшествует утрата сознания.

В целом поддержание обычного газового состава крови основано на принципе отрицательной оборотной связи. Так, гиперкапния вызывает усиление активности дыхательного центра Дыхание - «Физиология центральной нервной системы» и повышение вентиляции легких, а гипокапния – ослабление деятельности дыхательного центра и уменьшение вентиляции.



dinamika-nervnih-processov.html
dinamika-obema-i-intensivnosti-nagruzok-vishenshaya-shkola.html
dinamika-obrazovaniya-tari-i-upakovki-iz-polimerov-v-sostave-tbo.html