Презентация на тему: Физиология Дыхательной Системы

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 легкихДиффузия газов в легких (обмен газов между альвеолярным воздухом и кровьюТранспорт газов кровьюДиффузия газов в ткани (обмен газов между кровью и тканью)Внутреннее или тканевое дыхание (потребление кислорода и выделение углекислого газа клетками организма)

Транспортная система дыхания

Главная функция внешнего дыхания заключается в поддержании оптимального газового состава артериальной крови. Эта функция выполняется не только в обычных условиях окружающей среды, но и в широком диапазоне изменений жизнедеятельности организма.

Структура системы внешнего дыхания включает: Воздухопроводящие путиКостно-мышечный каркас грудной клеткиПлевру, покрывающую легкиеДыхательную мускулатуру (диафрагма, межреберные мышцы)Малый круг кровообращенияНейрогуморальный аппарат регуляции

Воздухоносные пути Носовая полостьНосоглоткаГортаньТрахеяБронхи (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

Общая поверхность альвеол – 50-100 м2 (80 м2)Диаметр альвеолы – около 0.33 ммОбщее число альвеол – около 300 млн.Альвеолярный объем (в конце нормального выдоха) – около 3000 млМертвый объем – около 150 млДыхательный объем – 450-500 мл(альвеолярной зоны достигает 2/3 свежего воздуха:примерно 10 %-ное обновление)

Действие дыхательных мышц: диафрагмы и межреберных

Дыхательные мышцы как двигатель вентиляции Сокращение диафрагмы и наружных межреберных мышц↓Подъем концов ребер, выдвижение грудины вперед, опускание купола диафрагмы↓Растяжение легких↓ВДОХ(активный)Расслабление диафрагмы и наружных межреберных мышц↓Опускание концов ребер и грудины, подъем купола диафрагмы↓Сокращение грудной клетки и объема легких↓ВЫДОХ(пассивный в норме)

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.

Общая емкость =жизненная емкость+ остаточный V(определяетсяметодом разведениячужеродного газа)Жизненная емкость = дыхательный V+ резервн. V вдоха+ резервн. V выдохаОстаточный V+ резервн. V выдоха= функциональнаяостаточная емкостьДыхательный V+ резервн. V вдоха= инспир. емкость

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.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.Чувствительными элементами этого уровня регуляции являются рецепторы растяжения, расположенные в ткани легких, ирритатные и J-рецепторы в бронхах и трахее и механорецепторы дыхательных мышц.

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.

ВЫСШИЕ ЦЕНТРЫ

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.