Хуморалната регулация на дишането се осъществява с помощта на. Нервно-хуморална система. Регулация на дишането и нейните характеристики

Лекция на тема: "Физиология на дишането"

План на лекцията.

1. Дишането, значението му за организма.

2. Механизмът на вдишване и издишване.

3. Жизнен капацитет на белите дробове.

4. Дихателен център.

5. Хуморална и рефлекторна регулация на дишането.

6. газообмен в белите дробове и тъканите.

Текст на лекцията

Дишането, значението му за организма.

Мнозинство биологични процесив тялото се случва с използването на енергия. За ефективното му образуване е необходима постоянна доставка на кислород към митохондриите на клетките. Доставяне на кислород в тялото и отделяне от тялото въглероден двуокис- това е дишането, т.е. обмен на газ. Дишането се състои от три процеса - външно (белодробно) дишане, вътрешно (тъканно) дишане и транспорт на газ. Външното дишане е обмен на газ между околната среда и алвеолите, който се случва в капилярите на белите дробове. Вътрешното дишане е обмен на газ между тъканите и артериалната кръв, която тече към тъканите. Той преминава в капилярите на тъканите. Транспортирането на газове се осъществява чрез кръвта.

Механизъм на вдишване и издишване.

Дишането се осигурява от два акта - вдишайте и издишайте. При вдишване (вдъхновение) част от въздуха навлиза в белите дробове, а при издишване се отстранява от тях. При вдишване междуребрените мускули и диафрагмата се свиват. В резултат на това ребрата се движат нагоре отпред, изпъкналостта на диафрагмата намалява, т.е. тя се изравнява. Всичко това води до увеличаване обема на гръдния кош, а зад него обема на белите дробове. Налягането в белите дробове намалява, т.е. става по-ниско от атмосферното и въздухът навлиза свободно в белите дробове. По време на издишване (издишване) междуребрените мускули и диафрагмата се отпускат, ребрата се връщат в първоначалното си положение и изпъкналостта на диафрагмата се увеличава. Всичко това води до намаляване на обема на гръдния кош, а зад него пасивно намалява обемът на белите дробове. Налягането в белите дробове се повишава и въздухът от белите дробове се освобождава във външната среда. Установено е, че диафрагмата играе важна роля в дишането, като осигурява 75% от дълбочината на дишането. Ролята на диафрагмата при дишането е доказана от учените в експеримента. Ако диафрагмалният нерв е прерязан на новородено коте, тогава то умира от задушаване. Когато е принуден, дълбоко дишанеучастват коремните мускули.

Жизнен капацитет на белите дробове.

Индикаторите, характеризиращи външното дишане, обикновено се разделят на статични и динамични. Статичните показатели са: жизнен капацитетбелите дробове (VC) и обемите на неговите компоненти.

VCе максималното количество въздух, което човек може да издиша след възможно най-дълбокото вдишване. Обикновено е равен на 3-3,5 литра.

VC се състои от три тома:

- дихателен обем (TO)- количеството въздух, постъпващ в белите дробове с едно спокойно вдишване (DO е равно на - 500 ml);

- инспираторен резервен обем (RIV)- това е максималното количество въздух, което човек все още може да вдиша след спокоен дъх (RO vd. е равно на -1500 ml);

- резервен обем на издишване (RO vyd.) -това е максималното количество въздух, което човек все още може да издиша след спокойно издишване (RO пр. е равно на - 1500 ml).

Така VC е обобщен индикатор:

ZEL \u003d TO + Rovd. + ROвид.

VC се определя със спирометър. Методът за определянето му се нарича спирометрия. Има и апарат спирограф, който изобразява графично ВК и обемите на съставните му части.

След най-дълбокото издишване в белите дробове остава въздух, наречен остатъчен обем (RO е равен на - 1000 ml).

За характеризиране на човешкото дишане се определят редица динамични показатели, които отразяват ефективността на дихателната система във времеви аспект (обикновено за 1 минута).

Динамичните индикатори включват:

1. Честота дихателни движения(NPV).Обикновено се равнява на 18-20 дихателни движения за 1 минута.

2. Минутен дихателен обем (MOD)- количеството въздух, постъпващ в белите дробове за 1 минута:

MOD = TO . NPV

Дихателен център.

дихателен центъре колекция от неврони, които са различни ниваЦНС и необходими за нормалното протичане на дишането.

Ритмичната последователност на вдишване и издишване, както и промяната в характера на дихателните движения, в зависимост от състоянието на тялото, се регулират от дихателния център, разположен в продълговатия мозък.В дихателния център има две групи неврони: инспираторни и експираторни. нервни клеткизабавено и обратно.

В горната част на моста на мозъка (pons varolius) има пневмотаксичен център, който контролира дейността на инспираторните и експираторните центрове, разположени по-долу, и осигурява правилното редуване на циклите на дихателните движения.

Дихателният център, разположен в продълговатия мозък, изпраща импулси към моторните неврони на гръбначния мозък, който инервира дихателната мускулатура. Диафрагмата се инервира от аксони на моторни неврони, разположени на нивото на III-IV цервикални сегменти на гръбначния мозък. Мотоневроните, чиито процеси образуват интеркосталните нерви, инервиращи междуребрените мускули, са разположени в предните рога (III-XII) на гръдните сегменти на гръбначния мозък.

Според М. В. Сергиевски регулирането на дейността на дихателния център е представено от три нива.

Първо ниво на регулация- гръбначен мозък. Тук се намират центровете на диафрагмалните и междуребрените нерви, които предизвикват съкращаването на дихателната мускулатура.

Второ ниво на регулиране- медула. Тук се намира дихателният център. Това ниво на регулиране осигурява ритмична промяна във фазите на дишане и активността на гръбначните двигателни неврони, чиито аксони инервират дихателните мускули.

Трето ниво на регулиране - горни дивизиимозъка, включително кортикалните неврони. Само с участието на кората голям мозъкможе би адекватна адаптация на реакциите на дихателната система към променящите се условия на околната среда.

Хуморална и рефлекторна регулация на дишането.

Регулирането на дейността на дихателния център се осъществява с помощта на хуморални, рефлексни механизмии нервни импулси, идващи от горните части на мозъка.

Хуморални механизми . Специфичен регулатор на активността на невроните на дихателния център е въглеродният диоксид, който действа пряко и косвено върху дихателните неврони. В ретикуларната формация на продълговатия мозък, близо до дихателния център, както и в областта на каротидните синуси и аортната дъга, са открити хеморецептори, чувствителни към въглероден диоксид. Когато напрежението на въглеродния диоксид в кръвта се увеличи, хеморецепторите се възбуждат и нервни импулсинавлизат в инспираторните неврони, което води до повишаване на тяхната активност.

Въглеродният диоксид повишава възбудимостта на невроните в кората на главния мозък. От своя страна CGM клетките стимулират дейността на невроните на дихателния център.

При оптимално съдържание на въглероден диоксид и кислород в кръвта се наблюдават дихателни движения, отразяващи умерена степен на възбуждане на невроните на дихателния център. Тези дихателни движения на гръдния кош се наричат апнея .

Излишъкът от въглероден диоксид и липсата на кислород в кръвта повишават активността на дихателния център, което води до появата на чести и дълбоки дихателни движения - хиперпнея.Още по-голямото увеличение на количеството въглероден диоксид в кръвта води до нарушаване на ритъма на дишане и появата на задух – диспнея. Намаляването на концентрацията на въглероден диоксид и излишъкът на кислород в кръвта инхибират дейността на дихателния център. В този случай дишането става повърхностно, рядко и може да спре - апнея.

Механизъм на първия дъх на новороденото.

В тялото на майката газообменът на плода се осъществява през пъпните съдове. След раждането на детето и отделянето на плацентата тази връзка се прекъсва. метаболитни процесив тялото на новороденото води до образуване и натрупване на въглероден диоксид, който, подобно на липсата на кислород, хуморално възбужда дихателния център. В допълнение, промяната в условията на съществуване на детето води до възбуждане на екстеро- и проприорецепторите, което също е един от механизмите, участващи в осъществяването на първия дъх на новороденото.

рефлексни механизми.

Правете разлика между постоянни и непостоянни (епизодични) рефлекторни влиянияна функционално състояниедихателен център.

Постоянните рефлексни влияния възникват в резултат на дразнене на алвеоларните рецептори ( Рефлекс на Херинг-Бройер), корен от бял дроби плеврата ( белодробен рефлекс), хеморецептори на аортната дъга и каротидните синуси ( рефлекс на Хайманс), проприорецептори на дихателните мускули.

Повечето важен рефлексе рефлексът на Херинг-Бройер . В алвеолите на белите дробове са положени механорецептори за разтягане и свиване, които са чувствителни нервни окончанияблуждаещ нерв. Всяко увеличаване на обема на белодробните алвеоли възбужда тези рецептори.

Рефлексът на Херинг-Бройер е един от механизмите за саморегулация на дихателния процес, осигуряващ промяна в актовете на вдишване и издишване. Когато алвеолите се разтягат по време на вдишване, нервните импулси от рецепторите за разтягане по протежение на блуждаещия нерв отиват към експираторните неврони, които, когато са възбудени, инхибират активността на инспираторните неврони, което води до пасивно издишване. Белодробните алвеоли колабират и нервните импулси от рецепторите за разтягане вече не достигат до експираторните неврони. Тяхната активност спада, което създава условия за повишаване на възбудимостта на инспираторната част на дихателния център и осъществяване на активно вдишване.

В допълнение, активността на инспираторните неврони се увеличава с увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид в кръвта, което също допринася за проявата на вдъхновение.

Рефлекс на белодробния каналвъзниква при възбуждане на рецептори, вградени в белодробната тъкан и плеврата. Този рефлекс се появява при разтягане на белите дробове и плеврата. рефлексна дъгазатваря се на нивото на шийните и гръдните сегменти на гръбначния мозък.

Дихателният център непрекъснато получава нервни импулси от проприорецепторите на дихателните мускули. По време на вдишване проприорецепторите на дихателните мускули се възбуждат и нервните импулси от тях навлизат в инспираторната част на дихателния център. Под въздействието на нервните импулси се инхибира активността на инспираторните неврони, което допринася за началото на издишването.

Периодични рефлексни влияния върху активността на респираторните неврони са свързани с възбуждането на различни екстеро- и интерорецептори. Те включват рефлекси, които възникват, когато рецепторите на лигавицата на горната част респираторен тракт, назална лигавица, назофаринкс, температурни и болкови рецептори на кожата, проприорецептори на скелетната мускулатура. Така например при внезапно вдишване на пари от амоняк, хлор, серен диоксид, тютюнев дими някои други вещества, възниква дразнене на рецепторите на лигавицата на носа, фаринкса, ларинкса, което води до рефлексен спазъм на глотиса, а понякога дори и на мускулите на бронхите и рефлексно задържане на дишането.

Ако епителът на дихателните пътища е раздразнен от натрупан прах, слуз, както и химически дразнителии чужди тела наблюдавани кихане и кашляне. Кихането се появява при дразнене на рецепторите на носната лигавица, кашлицата се появява при стимулиране на рецепторите на ларинкса, трахеята и бронхите. .

Газообмен в белите дробове и тъканите.

Кръвта доставя кислород към тъканите и отвежда въглеродния диоксид.

Движението на газовете от околната среда в течността и от течността в околната среда се осъществява поради разликата в тяхното парциално налягане. Газът винаги дифундира от среда, където има високо налягане, в среда с по-ниско налягане.

Парциалното налягане на кислорода в атмосферния въздух е 158 mm Hg. Чл., В алвеоларния въздух - 108-110 mm Hg. Изкуство. и в венозна кръвпротичащи към белите дробове - 40 mm Hg. ст. В артериална кръвкапиляри голям кръгнапрежението на циркулиращия кислород е 102-104 mm Hg. Чл., В интерстициалната течност - 40 mm Hg. Чл., В тъканите -20 mm Hg. Изкуство. По този начин на всички етапи от движението на кислорода има разлика в парциалното му налягане, което допринася за дифузията на газа.

Движението на въглеродния диоксид се извършва в обратна посока. Напрежението на въглеродния диоксид в тъканите е -60 или повече mm Hg. Чл., във венозна кръв - 46 mm Hg. Чл., В алвеоларния въздух 0,3 mm Hg. Следователно разликата в напрежението на въглеродния диоксид по пътя му е причина за дифузия на газ от тъканите в околната среда.

Пренос на кислород в кръвта.Кислородът в кръвта е в две състояния: физическо разтваряне и химично свързване с хемоглобина. Хемоглобинът образува с кислорода много крехко, лесно дисоцииращо съединение - оксихемоглобин : 1 g хемоглобин свързва 1,34 ml кислород. Максимална сумакислород, който може да се свърже със 100 ml кръв, е кислородният капацитет на кръвта (18,76 ml или 19 vol%).

Насищането на хемоглобина с кислород варира от 96 до 98%.Степента на насищане на хемоглобина с кислород и дисоциацията на оксихемоглобина (образуването на редуциран хемоглобин) не са правопропорционални на напрежението на кислорода.

При нулево кислородно напрежение в кръвта няма оксихемоглобин. При ниски стойностипарциално налягане на кислорода, скоростта на образуване на оксихемоглобин е ниска. Максималното количество хемоглобин (45-80%) се свързва с кислорода при неговото напрежение 26-46 mm Hg. Изкуство. По-нататъшното увеличаване на напрежението на кислорода води до намаляване на скоростта на образуване на оксихемоглобин.

Афинитетът на хемоглобина към кислорода намалява значително, когато кръвната реакция се измести към киселинната страна, което се наблюдава в тъканите и клетките на тялото поради образуването на въглероден диоксид

Преминаването на хемоглобина в оксихемоглобин и от него в редуциран също зависи от температурата. При същото парциално налягане на кислорода в околен святпри температура 37-38 ° C преминава в редуцирана форма най голямо количествооксихемоглобин,

Транспорт на въглероден диоксид в кръвта.Въглеродният диоксид се транспортира до белите дробове под формата на бикарбонат и в състояние на химическа връзка с хемоглобина (карбохемоглобин).

И така, обобщавайки резултатите от лекцията, виждаме, че снабдяването на тялото с кислород, процесът на окисляване на субстратите в клетките и отстраняването на въглеродния диоксид заедно представляват дишането. Известно е, че без храна човек умира след 60-70 дни, без вода - след 3 дни, а без дишане - след 3 минути. Дишането включва следващи процеси: 1) белодробно дишане, 2) транспорт на газове по кръвен път, 3) обмяна на газове между кръвта и тъканите, 4) окисляване на органични вещества в клетките. Дишането се регулира рефлексно хуморални механизми. И двата механизма осигуряват ритмичния характер на дишането и промените в неговата интензивност, адаптирайки тялото към различни условиявъншни и вътрешна среда.

Неврохуморална регулация на дишането

нервна регулация.Дихателният център се намира в мозъка, представляващ група от свързани помежду си неврони. Центровете на вдишване и издишване, наричани общо булбарен център, са разположени в продълговатия мозък, а пневмотоксичният център в горната част на моста на средния мозък. Пневмотоксичният център регулира работата на центровете за вдишване (вдишване) и издишване (издишване). Нервните импулси, произхождащи от дихателния център на продълговатия мозък, се предават на подчинените дихателни центрове на гръбначния мозък.

При нормално дишане импулсите от центъра на вдишването навлизат в междуребрените мускули и диафрагмата, което ги кара да се свиват, което води до увеличаване на обема на гръдния кош и притока на въздух в белите дробове, възниква вдишване. Увеличаването на обема на белите дробове стимулира рецепторите за разтягане, разположени в стените на белите дробове. Импулсите от тях през центростремителните нерви навлизат в центъра на издишването, в резултат на което междуребрените мускули се отпускат, обемът на белите дробове намалява и настъпва издишване.

Адаптирането на дишането към промените в условията на околната среда е тясно свързано с кората на главния мозък. Например, при куче с отстранена мозъчна кора дишането е нормално в покой, но когато му се заповяда да направи дори няколко крачки, то се задъхва.

Друг пример е производството условни рефлексикъм условията на газовата среда. Имате куче в една стая с страхотно съдържание CO 2 увеличава дишането. Ако това е придружено от обаждане или светлина, тогава без дори да поставяте кучето в условия високо съдържание CO 2 , но се обадете или изгасете светлината, тя ще има учестено дишане. При състезателни и тръсови коне задухът се появява преди състезанието.

Хуморална регулация . специфичен фактор, което определя интензивността на дихателните движения, е концентрацията на CO 2 в кръвта. Увеличаването на нивото на CO 2 повишава възбудимостта на дихателния център, в резултат на което дишането се засилва и ускорява. Първият дъх при новородено е свързан с повишаване на концентрацията на CO 2 в кръвта след отделянето му от дишането през плацентата. Тази концентрация, достигайки праговата стойност, активира нервните структури на дихателния център и новороденото започва да диша.

Основният фактор, стимулиращ дихателния център, не е намаляването на O 2 в кръвта, а увеличаването на CO 2. Това беше показано в експеримента с кръстосана циркулация (експеримент на Фредерик). За да направите това, две анестезирани кучета бяха изрязани и кръстосано свързани каротидни артериии югуларни вени. След това трахеята на първото куче беше захваната; задушиха я (дишането спира), в резултат на което втората имаше изразен задух. Това се дължи на факта, че в кръвта на дясното куче се натрупва излишно количество CO 2 и когато тази кръв потече към главата на второто куче, се стимулира дейността на дихателните центрове (фиг. ***). Установено е, че с повишаване на CO 2 в кръвта хеморецепторите съдови стенидиафрагмите се дразнят и предават импулси към дихателния център.

Една трета от клъстера от респираторни невронни ядра се намира в предната част на мозъчния мост. Тази група се нарича пневмотоксичен център. Той, подобно на булбарния център, регулира ритъма на дишане. От респираторните неврони импулсите преминават към ядрата на диафрагмалните и междуребрените нерви в гръбначния мозък. Тези нерви пренасят импулси към диафрагмата и външните междуребрени мускули.

Така нервни центровесредният мозък и малкият мозък координират дишането в съответствие с двигателна активност, преместване на тялото в пространството.

Има три механизма на секреция:

Мерокрин - най-много обща формасекреция и се състои в отстраняване на секретираните вещества в разтворено състояние чрез дифузия през клетъчната мембрана. По този начин се отделят хормони, медиатори, храносмилателни ензими.

Нервна регулация на дишането. Дихателният център се намира в продълговатия мозък. Състои се от центрове за вдишване и издишване, които регулират работата на дихателната мускулатура. Колапсът на белодробните алвеоли, който възниква по време на издишване, рефлексивно предизвиква вдъхновение, а разширяването на алвеолите рефлексивно предизвиква издишване. При задържане на дишането инспираторните и експираторните мускули се свиват едновременно, поради което гръден коши диафрагмата се държат в една и съща позиция. Работата на дихателните центрове се влияе и от други центрове, включително тези, разположени в кората на главния мозък. Поради тяхното влияние дишането се променя при говорене и пеене. Също така е възможно съзнателно да промените ритъма на дишане по време на тренировка.

Хуморална регулация на дишането. По време на мускулната работа се засилват окислителните процеси. В резултат на това в кръвта се отделя повече въглероден диоксид. Когато кръвта с излишък на въглероден диоксид достигне до дихателния център и започне да го дразни, активността на центъра се увеличава. Човекът започва да диша дълбоко. В резултат на това излишният въглероден диоксид се отстранява и недостигът на кислород се попълва. Ако концентрацията на въглероден диоксид в кръвта намалее, работата на дихателния център се инхибира и възниква неволно задържане на дишането. Благодарение на нервната и хуморалната регулация, концентрацията на въглероден диоксид и кислород в кръвта се поддържа на определено ниво при всякакви условия.

1.2. Дихателната система

Ако сърцето е помпа, която изпомпва кръв и осигурява доставката й до всички тъкани, тогава белите дробове - основно тяло дихателната система- насищане на кръвта с кислород.

За да си представим по-ясно функционалните и резервни възможности на дихателната система, нека си припомним анатомичните и физиологичните особености на дихателния апарат. Състои се от дихателни пътища и бели дробове. Дихателните пътища включват назофаринкса, ларинкса, трахеята, бронхите и бронхиолите, доставящи атмосферния въздух до алвеолите, голяма сумакоето представлява същинската белодробна тъкан. Алвеолите са тънкостенни, пълни с въздух везикули, плътно оплетени с кръвоносни белодробни капиляри. Смята се, че белите дробове съдържат около 600-700 милиона алвеоли. Тяхната повърхност по време на издишване е 30 m 2, а при дълбоко вдишване, т.е. в разтегнато състояние достига 100-120 m 2 . Спомнете си, че повърхността на цялото тяло е около 2 m 2.

Ориз. 1. Дихателна система

Оказва се, че физическата активност увеличава броя на алвеолите в белите дробове, като по този начин подобрява дихателния апарат и увеличава неговите резерви.
Благодарение на изследванията на A. G. Eingorn (1956) е установено, че при спортистите броят на алвеолите и алвеоларните проходи е увеличен с 15-20% в сравнение с тези при неспортуващите. Това е значителен анатомичен и функционален резерв. Дишането се осъществява чрез последователно редуване на вдишване и издишване. Обикновено здрав възрастен човек в покой прави средно 15-18 вдишвания в минута и приблизително 500 ml въздух навлиза в белите дробове на вдишване. Това количество се нарича дихателен обем или въздух за дишане. Така вентилацията на белите дробове за една минута е 7,5-9 литра. След нормално вдишване, с воля, можете допълнително да вдишате определено количество въздух, нарича се допълнителен. По същия начин след нормално издишване е възможно да се издиша малко повече въздух, нарича се резервен. Сумата от дихателния, допълнителния и резервния въздух е жизненият капацитет на белите дробове.
Физически упражненияизобразявам голямо влияниевърху формирането на дихателния апарат. При спортистите например жизненият капацитет на белите дробове достига 7 литра или повече. Спортните лекари на националните отбори на страната по баскетбол и ски регистрираха стойности, равни на 8100 и 8700 ml.

Разбира се, спортистите са хора, като правило, с първоначално добри физически данни. Но физическата активност развива всеки организъм.
Проучване на ученици на същата възраст и с еднакви антропометрични данни показа, че основните параметри външно дишане, кислороден пулс (количеството кислород, използвано от тялото за едно свиване на сърцето), сърдечен обем, максимална консумация на кислород, работоспособност са били по-високи средно с 20-27% при тези, които са се занимавали със спорт.

При максимално физическо натоварване дихателната честота може да се увеличи до 50-70 в минута, а минутният дихателен обем до 100-150 литра, т.е. 10-15 пъти по-висока от наблюдаваната в покой.

Добре развитият дихателен апарат е надеждна гаранция за пълноценната жизнена активност на клетките. В крайна сметка е известно, че смъртта на телесните клетки в крайна сметка е свързана с липсата на кислород в тях. Напротив, множество изследвания са установили, че колкото по-голяма е способността на тялото да абсорбира кислород, толкова по-висока е физическо представянечовек. Обученият дихателен апарат (бели дробове, бронхи, дихателна мускулатура) е първата стъпка към по-добро здраве.
При използване на обикновени физическа дейностМаксималната консумация на кислород, както отбелязват спортните физиолози, се увеличава средно с 20-30%.
При трениран човек дихателната система в покой работи по-икономично. Така дихателната честота намалява до 8-10 в минута, докато дълбочината му леко се увеличава. От същия обем въздух, преминал през белите дробове, се извлича повече кислород.

Нуждата на тялото от кислород, която се увеличава с мускулната активност, "свързва" неизползваните досега резерви на белодробните алвеоли за решаване на енергийни проблеми. Това е придружено от увеличаване на кръвообращението в тъканта, която е влязла в работата, и увеличаване на аерацията (насищане с кислород) на белите дробове. Смята се, че този механизъм на повишена вентилация на белите дробове ги укрепва. Освен това, добре "проветрени" с физически усилия белодробна тъканпо-малко податливи на болести от онези части от него, които са по-слабо аерирани и следователно по-малко кръвоснабдени. Известно е, че при повърхностно дишанедолните лобове на белите дробове малка степенучастват в газообмена. Най-често се появяват на места, където белодробната тъкан е обезкървена възпалителни огнища. Обратно, повишена белодробна вентилация лечебно действиеза някои хронични белодробни заболявания.
По време на физическо натоварване увеличаването на белодробната вентилация е свързано с повишена амплитуда на движенията на диафрагмата. Този факт има положителен ефект върху състоянието на другите вътрешни органи. Така че, свивайки се по време на вдишване, диафрагмата притиска черния дроб и други храносмилателни органи, улеснявайки изтичането на венозна кръв от тях и навлизането й в десните части на сърцето. При издишване диафрагмата се повдига, улеснявайки притока на артериална кръв към органите. коремна кухинаи подобряване на тяхното хранене и представяне. По този начин диафрагмата е, така да се каже, спомагателен кръвоносен апарат за храносмилателните органи.

Именно този механизъм - един вид мек масаж - имат предвид експертите. физиотерапевтични упражнения, като препоръчва някои дихателни упражнения за лечение на храносмилателната система. Въпреки това индийските йоги отдавна лекуват заболявания на стомаха, черния дроб и червата с дихателна гимнастика, като емпирично са установили нейния лечебен ефект при много заболявания на коремната кухина.
Периодично увеличениеи намаляването на интраторакалното налягане в акта на дишане значително засяга кръвоснабдяването на самото сърце. По време на вдишване, с увеличаване на обема на гръдния кош, се създава смукателна сила на отрицателно налягане, което увеличава притока на кръв от вената кава и белодробната вена към сърцето. В същото време, което е особено важно, луменът на сърцето се храни коронарни артериии сърцето получава повече кислород. Може да се припомни, че намаляването на кръвотока в тези съдове създава заплаха от ангина пекторис и инфаркт на миокарда - болест номер едно на съвременното общество.

Много пациенти интуитивно прибягват до регулиращия ефект на дълбокото дишане. Пациентите разказаха как са се научили да спират началото на атаката пароксизмална тахикардия(болезнено сърцебиене) използване дълбок дъхс малко напрежение. Физиолозите смятат, че повишеното вдишване има ефект върху сърдечния кръвоток, както и върху нерв вагус, който е в състояние да регулира работата на сърцето.

В същото време недостатъчно развит апарат за външно дишане може да допринесе за развитието на различни болезнени нарушения в тялото, тъй като недостатъчното снабдяване с кислород води до умора, спад в ефективността, намаляване на съпротивителните сили на организма и увеличаване на риска от заболявания. Чести заболявания като исхемична болестсърце, хипертония, атеросклероза, нарушения на кръвообращението на мозъка, по един или друг начин свързани с недостатъчно снабдяване с кислород.

Също толкова важно, колкото е да се увеличи използването на кислород, също толкова важно е да се развие устойчивостта на тялото към хипоксия, т.е. да се кислородно гладуванетъкани. Защото произтичащите неблагоприятни промени, които първоначално са обратими, след това водят до заболявания. При хипоксия страда предимно централната нервна система: нарушава се фината координация на движенията, появяват се главоболие, сънливост, загуба на апетит. След това откажете метаболитни процеси, функциите на вътрешните органи се инхибират. идват бърза уморяемост, слабост, ефективност пада. Всяка работа, особено умствената, изисква много усилия. Дълготрайна експозицияхипоксията често води до необратими промени в сърцето, черния дроб, ускорено развитие на атеросклероза, ранно стареене.
Как да развием устойчивостта на организма към недостиг на кислород? Старата рецепта е обучението. Отличен тренировъчен ефект дава дълъг престой в планината на надморска височина от около 2000-2500 м, където съдържанието на кислород (парциално налягане) в атмосферния въздух е намалено. Тялото постепенно свиква с липсата на кислород, възстановява функциите си и мобилизира защитните резерви. Но всеки, който иска да тренира, не може да бъде преместен в планината. Следователно са необходими начини за създаване на изкуствена хипоксия. Един от тези начини е дихателни упражнения, което включва упражнения с волево задържане на дишането (между другото, след злоупотребаточно при такива упражнения наблюдавахме респираторен дискомфорт).

Отново, физическата активност е най-доброто лекарство. Активно свиващите се мускули драстично увеличават "заявката" за кислород, понякога повече от 100 пъти. Сърдечно-съдовата система не е в състояние незабавно да осигури доставката на толкова голямо количество от него до тъканите. Има кислороден дълг (състояние на хипоксия), който изчезва в различни датислед намаляване на натоварването, в зависимост от размера на кислородния дълг. Системното въздействие на физическа активност с определена мощност създава хипоксия в тъканите, която тялото елиминира чрез постоянно включване защитни механизми, като все повече ги упражнявате. Резултатът е състояние на висока устойчивост на липса на кислород.
По този начин физическата активност има, така да се каже, двоен тренировъчен ефект: те повишават устойчивостта към недостиг на кислород и, като увеличават силата на дишането и на сърдечно-съдовата система, допринасят за по-доброто му усвояване. Известен специалист в областта на респираторната физиология, професор М. Е. Маршак, смята, че работата на мускулите е служила в еволюционния процес като основен стимул за формирането и развитието на дихателната система.

Регулация на дишането

дихателен център- това е набор от неврони, които осигуряват дейността на дихателния апарат и адаптирането му към променящите се условия на външната и вътрешната среда. Тези неврони са вътре гръбначен мозък, продълговат мозък, варолиев мости мозъчната кора. Основните неврони са разположени в продълговатия мозък . Именно те задават ритъма и дълбочината на дишането и изпращат импулси към двигателните неврони на гръбначния мозък, които контролират съкращението на дихателните мускули. Дихателният център е двустранен и се състои от две функционални отдели: център на вдишване и център на издишване. Невроните на моста и мозъчната кора контролират активността на инспираторните и експираторните неврони. Функциите на дихателния център са изследвани през 1885 г. от Н. А. Миславски. При пресичане на мозъка между продълговатия мозък и гръбначен мозъкнаблюдаваното пълно спиранедишане, между моста и продълговатия мозък дишането е запазено. Увреждането на инспираторните и експираторните неврони в продълговатия мозък спира дишането.

Дихателният център е много чувствителен към излишния въглероден диоксид, който е неговият основен естествен стимул. В този случай излишъкът от CO 2 действа върху респираторните неврони както директно (чрез кръвта, така и гръбначно-мозъчна течност) и рефлекторно (чрез хеморецепторите на кръвоносните съдове и продълговатия мозък).

Дихателният център е постоянно в състояние на активност, тъй като в него автоматично възникват импулси на възбуждане.

Рефлекторна (нервна) регулация на дишането

Приблизително на всеки 4 секунди нервните импулси преминават от дихателния център на продълговатия мозък към инспираторните мускули, принуждавайки ги да повдигат гръдния кош и да спускат диафрагмата. Това води до вдишване. Издишването в покой е спонтанно: гръдният кош се спуска под въздействието на гравитацията. Само при дълбоко дишане се включва центърът за издишване, което кара мускулите, които извършват дълбоко издишване, да работят.

Работата на дихателните центрове се влияе и от висшите дихателни центрове, разположени в кората на главния мозък. Поради тяхното влияние дишането се променя при говорене и пеене; също така е възможно съзнателно да промените ритъма на дишане по време на тренировка.

Също така участват в регулирането на дишането защитни рефлекси, как киханеи кашлица. Дразненето на рецепторите на носната лигавица с прах, неприятно миришещо вещество, предизвиква поток от нервни импулси към продълговатия мозък и оттам към мускулите. Това води до спиране на дишането и затваряне на глотиса. След това започва интензивно (форсирано) издишване. Налягането на въздуха се увеличава и идва момент, в който то пробива със сила затворените гласни струни. Струя въздух се насочва в носа, човек киха, въздухът излиза и с него се отстранява слузта, която пречи на дишането.

Същото се случва, когато кашляте, само въздушният поток при издишване излиза през отвора на устата. Причината за кашлица може да бъде дразнене на бронхите, трахеята, ларинкса или белодробната мембрана - плеврата.

Интензивността на дишането варира не само по време на физическо натоварване, но и в зависимост от емоционално състояниечовек. При вълнение дишането става прекъсващо, човек трудно говори, при гняв е шумно и често. Приятните емоции могат да бъдат придружени от намаляване на интензивността на дишането („Той слушаше със затаен дъх“). При смях има периодично отваряне на глотиса при издишване, докато плаче до конвулсивни движения гласни струнипри издишване се добавят подобни движения при вдишване (хлипане).

При влизане студена водадишането спира при вдишване. биологичен смисълТози рефлекс е, че това намалява изпарението на водата от повърхността на белите дробове и следователно загубата на топлина, свързана с изпаряването. Дишането спира само за няколко секунди, но през това време тялото има време да се адаптира към новите температурни условия.

Хуморална регулация на дишането

По време на мускулната работа окислителните процеси се засилват и следователно се отделя повече въглероден диоксид. Кръвта с излишък на въглероден диоксид достига до дихателния център и го дразни, възбудимостта се повишава: човек започва да диша по-дълбоко. Излишният въглероден диоксид се отстранява и недостигът на кислород се попълва, т.е. продължава хуморална регулация: въглеродният диоксид засяга директно дихателния център чрез кръвта.

Въглеродният диоксид действа върху дихателния център и рефлексивно, дразнейки рецепторите в стените на артериите, през които кръвта се изпраща към мозъка.

Ако концентрацията на въглероден диоксид в кръвта намалее, работата на дихателния център също намалява и се получава задържане на дишането за кратко време. Когато съдържанието на CO 2 в кръвта се възстанови до нормалното, дишането ще се възстанови спонтанно.

Поради регулирането на дишането, концентрацията на въглероден диоксид и кислород в кръвта се поддържа на определено ниво при всякакви условия.

Постоянството на съотношението на тези газове за мозъка е особено важно: също страхотно съдържаниекислород в кръвта причинява спазми на мозъчните съдове, което го води до кислороден глад. Това, между другото, обяснява факта, че жителите на града, които отидоха в гората, сред природата, в началото могат да изпитат замайване, главоболиеи други неприятни условия. Както свикнеш нова средатези дискомфортпас.

Честотата на неволното дишане се определя от дихателния център. Волево регулиране на дишането по време на реч, пеене, дихателни упражненияизвършвани от кората на главния мозък.

Хуморалната регулация на дишането се осъществява под въздействието на въглеродния диоксид върху дихателния център: колкото по-активна е работата, толкова повече въглероден диоксид се освобождава от тъканите и толкова по-интензивно е белодробното дишане.

Дишането се контролира от централната нервна системаспонтанно (автоматично) и произволно. В мозъчния ствол (по-специално в продълговатия мозък) има група от нервни клетки - дихателният център, който е отговорен за дихателния цикъл (вдишване-издишване). Дихателният център е в постоянна ритмична дейност, която обикновено се извършва автоматично. Ритмичните импулси се предават от дихателния център към дихателните мускули, осигурявайки последователно вдишване и издишване.

Дейността на дихателния център се регулира рефлексно (импулси, идващи от рецептори) и хуморално (в зависимост от химичния състав на кръвта). И двата механизма на регулиране действат координирано и е трудно да се направи граница между тях.

Рефлекторна регулация на дишането

Автоматично регулиране на дишането. Дихателният център получава информация от хеморецептори и механорецептори. Хеморецепторите се намират в големи съдовеи реагират на намаляване на концентрацията на кислород и увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид. В тях възникват нервни импулси, които по нервите достигат до дихателния център и стимулират акта на вдишване. В последния етап на вдишване, когато белите дробове се разтягат, механорецепторите, разположени в дихателните мускули и белите дробове, се дразнят. Импулсите, възникващи в механорецепторите, се изпращат към дихателния център, инхибират центъра на вдишването и възбуждат центъра на издишването. От центъра на издишване импулсите се предават на дихателните мускули, които започват да се отпускат. Краят на издишването рефлекторно стимулира вдишването.

Волево регулиране на дишането. Мозъчната кора може да участва в регулацията на дишането. Човек може произволно (по желание) да задържи дъха си за известно време, да промени неговия ритъм и дълбочина.

Хуморална регулация на дишането

Значителен ефект върху дихателния център химичен съставкръв, особено газов състав. Например, натрупването на въглероден диоксид в кръвта дразни хеморецепторите и рефлексивно възбужда дихателния център. Хормонът адреналин е в състояние да въздейства директно на дихателния център, като стимулира дихателните движения. Подобно действиеможе да причини млечна киселина, която се образува по време на мускулна работа. Той е в състояние да раздразни хеморецепторите в съдовете, което също води до увеличаване на честотата и дълбочината на дишането.

Характеристики на регулацията на дишането в детството

В момента на раждане функционално образуванедихателния център все още не е приключил. Възбудимостта на дихателния център при новородените е ниска, но те се характеризират с висока устойчивост на липса на кислород във въздуха. Чувствителността на дихателния център към съдържанието на въглероден диоксид се увеличава с възрастта. На 11-годишна възраст вече е добре изразена възможността за адаптиране на дишането към различни условия на живот. По време на пубертета настъпват временни промени в регулацията на дишането. Тялото на тийнейджър е по-малко устойчиво на липса на кислород. С растежа и развитието нуждата от кислород се осигурява от подобряване на регулацията на дихателния апарат. Дишането става по-икономично. С развитието на кората на главния мозък се подобрява способността за произволна промяна на дишането - за спиране на дишането или за извършване на максимална вентилация на белите дробове.

По време на физическа активност младши ученицине може значително да промени дълбочината на дишането и да увеличи честотата на дихателните движения. Дишането става по-често и дори по-плитко, което намалява ефективността на вентилацията. Организмът на подрастващите бързо достига максималното ниво на консумация на кислород, но не може да поддържа този процес на високо ниво за дълго време.

Най-оптимално е дишането през носа, при което издишването е по-дълго от вдишването. Една от основните задачи на учителя е да научи децата да дишат правилно по време на ходене, бягане, физически труд.