Дыхательная система

СИСТЕМА ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ

К органам дыхания относятся полость носа, глотка, гор­тань, трахея, бронхи и легкие. Все органы дыха­ния (кроме легких) являются воздухоносными путями, они проводят воздух извне в легкие и из легких наружу. Легкие образуют дыхательную часть, поскольку в легких происхо­дит газообмен между воздухом и кровью. Воздухоносные пути имеют в своих стенках или кост­ную основу (носовая полость), или хрящи (гортань, тра­хея, бронхи). Поэтому эти органы сохраняют просвет, не спадаются. Слизистая оболочка воздухоносных путей по­крыта мерцательным эпителием, реснички их клеток свои­ми движениями изгоняют наружу вместе со слизью попав­шие в дыхательные пути инородные частицы.

ПОЛОСТЬ  НОСА (cavitas nasi)

Выполняет двоякую функцию — она яв­ляется началом дыхательных путей и органом обоняния. Вдыхаемый воздух, проходя через полость носа, очища­ется, согревается, увлажняется. Находящиеся во вдыхаемом воздухе пахучие вещества раздражают обонятельные рецепторы, в которых возникают обонятельные нервные импульсы.

Спереди полость носа закрывает наруж­ный нос. Спинка носа, имеющая костную основу, книзу пе­реходит в его верхушку. Крылья носа (боковые его части) укреплены хрящевыми пластинками  - хрящами крыльев носа.

Полость носа разделена перегородкой на правую и ле­вую половины. Перегородка носа образована перпендикулярной пластинкой решетчатой кости и сошником. Сзади полость носа через отверстия — хоаны сообщается с верхним отделом глотки — носоглоткой. На боковых стенках рас­полагаются три носовые раковины: верхняя, средняя и ниж­няя, свисающие в полость носа. Между раковинами нахо­дятся носовые ходы: верхний, средний и нижний.

В слизистой оболочке, покрывающей верхние отделы полости носа (верхние носовые раковины и верхние носо­вые ходы), располагаются обонятельные рецепторы, вос­принимающие различные запахи. Эта часть полости носа получила название обонятельной области. Зону нижних и средних носовых ходов называют дыхательной областью,

Слизистая оболочка полости носа богата кровеносными сосудами (венами), назначение которых — согревание вды­хаемого воздуха. При раздражении или повреждении сли­зистой оболочки здесь легко возникают носовые кровоте­чения.

В носовую полость открываются воздухоносные прида­точные полости (пазухи) носа: лобная, верхнечелюстная (гайморова пазуха), клиновидная и решетчатые лабирин­ты. Воздухоносные придаточные пазухи не только уменьшают вес (массу) черепа, но и служат резонаторами зву­ков, голоса.

Из полости носа вдыхаемый воздух через хоаны попада­ет в носоглотку. Затем, пройдя через ротовую часть глотки,  попадает в гортань. В ротовую часть глотки поступает также воздух при дыха­нии через рот.

ГОРТАНЬ (larynx)

Гортань располагается в передней части шеи, ниже подъязычной кости, на уровне IV—VI шейных позвонков. Впереди гортани располагаются поверхностные мышцы шеи, сзади — гортанная часть глотки. Гортань при помо­щи связок и мышц соединена с подъязычной костью. При глотании, разговоре, кашле гортань смещается вверх-вниз. Вверху гортань сообщается с глоткой, внизу гортань переходит в трахею. Спереди и с боков к гортани приле­жит щитовидная железа.

Скелетом гортани служат хрящи: щитовидный, перстневидный, черпаловидные хрящи и надгортанник.

Щитовидный хрящ самый крупный, состоит из двух четырехугольных пластинок, впереди соединенных под прямым углом. Этот угол выступает кпереди, образуя возвышение - кадык,который хорошо выраженное у мужчин – «адамово яблоко». Книзу от щитовидного хряща располагается перст­невидный хрящ, соединенный с щитовидным хрящом при помощи двух суставов. Сзади на пластинке перстневидно­го хряща находятся два подвижных черпаловидных хряща, над которыми лежат также парные рожко­видные и клиновидные хрящи. Вход в гортань со стороны глот­ки закрывает надгортанник. Внутренняя повер­хность гортани выстлана слизистой оболочкой.

Полость гортани подразделяется на три отдела: верх­ний, средний и нижний.

 Верхний отдел, суживаю­щийся книзу до преддверных связок, называется преддве­рием гортани.

 Средний отдел находится между преддверными (ложными) складками вверху и голосовыми (истинными) складками внизу. В этом самом узком отделе гортани могут застрять предметы, попавшие в дыхательные пути. Справа и слева между преддверными и голосовыми складками имеются углубления — правый и левый желудочки горта­ни.

Нижний отдел гортани — подголосовая полость — рас­полагается книзу от голосовых связок. Расширяясь книзу, подголосовая полость переходит в трахею.

Голосовые складки, покрытые слизистой оболочкой, об­разованы голосовыми связками и голосовыми мышцами, на­тянутыми между щитовидным хрящом впереди и черпаловидными хрящами сзади. Узкое простран­ство между голосовыми складками носит название голосовой щели. При прохождении выдыхаемого воздуха че­рез голосовую щель голосовые связки колеблются, вибри­руют и воспроизводят звуки. Воспаление гортани - ларингит

Более низкий голос у мужчин зависит от большей, чем у женщин и детей длины голосовых связок. Натяжение голосовых связок, ширину голосовой щели во время дыхания и во время голосообразования регулируют мышцы гортани. Мышцами гортани являются: голосовая и перстнещитовидная, они натяги­вают голосовые связки, боковые перстнечерпаловидные - су­живают голосовую щель, задние перстнечерпаловидные - рас­ширяют голосовую щель. В формировании чле­нораздельной речи участвуют также губы, язык, зубы, полость рта и полость носа с ее придаточными пазухами.

ТРАХЕЯ (trachea) 

Трахея располагается от нижнего края VI шейного позвон­ка до верхнего края V грудного позвонка. Трахея имеет скелет в виде 16—20 гиалиновых  полуколец, не замкнутых сзади и соединенных кольцевыми связками. Задняя стенка трахеи, прилежащая к пищеводу, перепончатая, постро­ена из соединительной ткани и гладкомышечных пучков. Слизистая оболочка трахеи покрыта мерцательным эпи­телием, содержит много желез и лимфоидных узелков.

БРОНХИ (bronchi)

На уровне V грудного позвонка трахея делится на два главных бронха  - бифуркация трахеи. Правый главный бронх короче и шире левого, он является как бы продолжением трахеи. Стенки главных бронхов имеют такое же строе­ние, как и трахея, их скелет образован хрящевыми полу­кольцами. В воротах легких главные бронхи делятся на долевые. В правом легком имеется три долевых бронха, в левом  -  два. Долевые бронхи делятся на сегментарные,  которые в свою очередь делятся на субсегментарные, затем на дольковые, затем на  внутридольковые (в каждом легком 22—23 порядка ветвления). Разветвление бронхов в легком назы­вают бронхиальным деревом, В стенках бронхов среднего ди­аметра гиалиновая хрящевая ткань сменяется эластичес­кими хрящевыми пластинками. У мелких бронхов хрящевая ткань отсутствует вообще, но хорошо выражена гладкомышечная ткань.

ЛЕГКИЕ (pulmones)

Правое и левое легкие располагаются в грудной полос­ти, справа и слева от сердца и крупных кровеносных со­судов. Покрыты легкие серозной оболочкой — плеврой.  По форме легкое на­поминает конус с уплощенной медиальной стороной, закругленной верхушкой и основанием, обращенным к диафрагме.

У каждого легкого выделяют три поверхности: ребер­ную, диафрагмальную и средостенную(медиастинальную). Реберная поверхностъ выпуклая, прилежит к внутренней поверхности груд­ной стенки. Диафрагмальная поверхность вогнутая, она при­лежит к диафрагме. Средостенная (медиальная) поверхность уплощенная. На уплощенной стороне (медиальной, средостенной) находятся ворота легкого, через которые в лег­кие входят: главный бронх, легочная артерия, нервы, а выходят - легочные вены и лимфатические сосуды. Брон­хи, сосуды, нервы образуют корень легкого.

Каждое легкое глубокими бороздами разделе­но на доли. У правого легкого три доли: верхняя, средняя и нижняя, у левого легкого две доли — нижняя и верхняя. У до­лей выделяют сегменты (по 10 в каждом легком), границы между которыми на поверхности легкого не видны. Сег­менты легкого состоят из долек. В одном сегменте насчи­тывают примерно 80 долек. В каждую дольку входит дольковый бронх, диаметром 1 мм. Дольковый бронх делится на концевые (терминальные) бронхиолы, а концевые — на дыхательные (респираторные) бронхиолы. Дыхательные брон­хиолы переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых имеются миниатюрные выпячивания (пузырьки) — альвео­лы. Одна концевая бронхиола с ее разветвлениями — дыхательными бронхиолами, альвеолярными ходами и аль­веолами — называется альвеолярным (дыхательным) дере­вом, или легочным ацинусом (гроздью). Ацинус является структурно-функциональной единицей легкого, в нем про­исходит газообмен между протекающей по капиллярам кровью и воздухом альвеол. Альвеола напоминает пузырьки неправильной формы они разделяются меж альвеолярными перегородками толщиной от 2-8 мкм. Каждая перегородка обычно является стенкой двух альвеол. В перегородке расположена густая сеть кровеносных капилляров, ретикулярных и коллагеновых волокон, а также клеток соединительной ткани. Количество альвеол в обоих легких около 600 - 700 млн., а общая  дыхательная поверхность  - 40 -120 кв.м. Альвеолы выстланы изнутри клетками 2 типов:

1. Дыхательные альвеолоциты – их больше, они выстилают 97 % поверхности альвеол. Эти клетки уплощены, они лежат на базальной мембране, обращенной  в сторону капилляра. Такое строение способствует функции газообмена. 

2. Большие альвеолоциты -  вырабатывают сурфактант – это вещество, липопротеиновой природы, выстилающее изнутри альвеолы. Он препятствует слипанию альвеол при выдохе и понижает поверхностное натяжение альвеол.

Воздушно – кровяной - аэрогематический  барьер, через который происходит газообмен, очень тонок (около 0,5 мкм.). Он образован дыхательными альвеолоцитами, базальной мембраной кровеносных капилляров и эндотелиоцитами.

ПЛЕВРА (pleura)

Это серозная оболочка, которая покрывает лег­кие со всех сторон. Плевра, покрывающая легкие — ле­гочная или  висцеральная плевра,идет по корню легкого и  переходит на стенки грудной полости, образуя вокруг каждого легкого замкнутый плевральный мешок -правый и левый. Присте­ночная, или париетальная плевра  выстилает стенки грудной полости. У париетальной плевры выделя­ют реберную плевру, прилежащую к ребрам, диафрагмальную плевру и средостенную (медиастиналъную) плевру. Меж­ду париетальной и висцеральной плеврой имеется узкая щель — плевральная полость, содержащая небольшое ко­личество серозной жидкости. Эта жидкость смачивает соприкасающиеся поверхности висцеральной и париеталь­ной плевры, облегчает скольжение легких при дыхании.

В местах перехода одной плевры в другую име­ются пространства - плевральные синусы, в которые за­ходят края легких только при максимальном вдохе. Наи­более глубоким синусом является реберно-диафрагмальный синус.

Границы легких и плевральных полостей.

Вер­хушки легких спереди располагаются на 3—4 см выше I ребра или на 2 см выше ключицы.

Передняя граница. Идет от его верхушки через грудино-ключичный сустав, затем через середину соединения рукоятки и тела грудины, далее вниз: у правого легкого до хряща 6-ого ребра, у левого легкого до хряща 4-ого ребра. Здесь граница левого отклоняется влево на 4-5 см, образуя сердечную вырезку. На уровне хряща 6-ого и 4-ого  ребер передняя граница легких переходит в нижнюю.

Нижняя граница. Ее  опреде­ляют с учетом вертикальных линий:

1 )окологрудинная ли­ния - проходит с обеих сторон по краю грудины;

2)среднеключичная линия - проходит вертикально через се­редину ключицы;

3)передняя подмышечная линия - проходит по передней подмышечной складке;

4) средняя подмышечная линия  - идет вниз от самой глубокой точки подмышечной ямки;      5)задняя подмышечная линяя - проходит вдоль задней подмышечной складки;

6) лопаточная линия - проходит через нижний угол лопатки;

7) околопозвоночная линия -  проходит вдоль позвоночного столба.

Нижняя граница лег­кого по срединноключичной линии пересекает VI ребро, по средней подмышечной линии — VIII ребро, по лопа­точной линии — X ребро, по околопозвоночной линии — XI ребро, здесь нижняя граница переходит в заднюю границу, уходящую вдоль позвоночника вверх. Нижняя граница ле­вого легкого располагается несколько ниже границы пра­вого легкого.

Верхняя и передняя границы плевры совпадают с такими же границами легких. Нижняя граница плевры определяет­ся по тем же линиям, что и у легких, только на одно ребро ниже.

СРЕДОСТЕНИЕ

Средостением называют комплекс органов, расположен­ных в грудной полости между правым и левым легкими. Спереди средостение ограничено задней поверхностью гру­дины, сзади — грудным отделом позвоночника, снизу — диафрагмой. Вверху средостение через верхнюю апертуру грудной полости сообщается с областью шеи. В средосте­нии располагаются сердце и перикард, аорта, верхняя по­лая вена, тимус, трахея и главные бронхи, пищевод, груд­ной лимфатический проток и средостенные лимфатичес­кие узлы, блуждающие и диафрагмальные, а также другие артерии, вены, нервы.

 

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Дыхание – это процесс газообмена между организмом и внешней средой.

Из внешней среды в организм посту­пает кислород, а из организма удаляется углекис­лый газ. Кислород необходим клеткам, тканям и органам для процессов окисления, в результате которого выс­вобождается энергия.

Углекислый газ и вода явля­ются конечными продуктами обмена веществ и процессов окисления. Остановка дыхания ведет к немедленному пре­кращению обмена веществ.

В процессе дыхания выделяет 4 фазы:

1. Внешнее дыхание - это газообмен между атмосферным воздухом (внешней среды) и альвеолярным воздухом легких.
2. Газообмен в легких – это газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров.
3. Транспорт газов кровью - это транспорт кровью кислорода и углекислого газа.
4. Внутреннее (тканевое) дыхание – это газообмен между кровью и тканями.

Внешнее дыхание (1 фаза дыхания)

   Это газообмен между атмосферным воздухом (внешней среды) и альвеолярным воздухом легких.

Внешнее дыхание включает дыхательный цикл: вдох и выдох, и прохождение воздуха через дыхательные пути.

Аппарат внешнего дыхания включает: дыхательные пути, легкие, плевру, скелет грудной клетки, главные дыхательные мышцы – межреберные мышцы и диафрагму, вспомогательные дыхательные мышцы - большие и малые грудные мышцы, лестничные, зубчатые и грудино – ключично сердцевидные мышцы, мышцы живота.

При обычном спокойном дыхании участвуют только главные дыхательные мышцы – межреберные и диафрагма.

При глубоком вдохе и выдохе участвуют вспомогательные дыхательные мышцы.

Дыхательный цикл

1. Вдох
2. Выдох
3. Дыхательная пауза

Вдох (inspiratio, инспирация)

Обычно вдох короче выдоха длительность вдоха – 0,9 - 4,7 с.

Механизм вдоха осуществляется в связи с тем, что нервные импульсы из дыхательного  центра подходят межреберным мышцам и диафрагме.

- межреберные мышцы сокращаются;

- ребра поднимаются и принимают горизонтальное положение;

- диафрагма сокращается, уплощается,  и купол ее опускается;

- размер грудной клетки увеличивается в переднезаднем и вертикальном направлениях;

- давление в грудной клетке уменьшается;

- легкие увеличиваются в объеме, т. к. они следуют за грудной клеткой;

- давление воздуха в легких уменьшается и становится ниже, чем давление наружного атмосферного воздуха;

- отрицательное давление в плевральной полости обеспечивает присасывающее действие грудной клетки;

- атмосферный воздух как бы «засасывается» в грудную полость (благодаря разности давления воздуха снаружи и в грудной полости).

Выдох (expiratio, экспирация)

Выдох длиннее вдоха, длительность выдоха – 1, 2 - 6 с.

Механизм выдоха:

- расслабляются наружные межреберные мышцы;

- ребра опускаются;

- диафрагма расслабляется, и купол диафрагмы поднимается;

- участвуют вспомогательные экспираторные мышцы - мышцы живота;

- размер грудной клетки уменьшается в переднезаднем и вертикальном направлениях;

- давление в грудной клетке увеличивается;

- легкие уменьшаются в объеме, т. к. они следуют за грудной клеткой;

- давление воздуха в легких увеличивается и становится больше, чем давление наружного атмосферного воздуха;

- атмосферный воздух выдавливается из грудной полости (благодаря разности давления воздуха снаружи и в грудной полости).

Дыхательные движения совершаются с определенным ритмом и частотой, которые устанавливаются по количеству дыхательных экскурсий грудной клетки.

Частота дыхания

Нормальная частота дыхания (ЧД)  в покое составляет у взрослого человека 12 - 18  в 1 минуту.

У детей более поверхностное и частое, чем у взрослых.

У новорожденных ЧД  60 в 1 мин.

У детей 5 лет  ЧД - 25 в 1 мин.

Глубина дыхания

Глубину дыхательных движений определяет по амплитуде экскурсий грудной клетки  с помощью специальных методов.

Давление в плевральной щели и в средостении в норме всегда отрицательное.

Во время спокойного вдоха плевральной щели оно на  9 мм. рт. ст. ниже атмосферного давления, а вовремя спокойного выдоха на  6 мм. ртутного столба.

Отрицательное давление (внутригрудное) играет значительную роль в гемодинамике, обеспечивая венозный возврат крови к сердцу и улучшая кровообращение в легочном круге, особенно в фазу вдоха. Оно также способствует продвижению пищевого комка по пищеводу в нижнем отделе, которого давление на 3,5 мм. рт. ст. ниже атмосферного.

Газообмен в легких (2 фаза дыхания)

– это газообмен между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров.

В альвеолах – легочных пузырьках находится альвеолярный воздух. Стенка альвеолы состоит из одного слоя клеток, легко проходимого для газов. Альвеолы оплетены густой сетью кровеносных легочных капилляров, что сильно увели­чивает площадь, на которой совершается  газообмен между воздухом и кровью.

Стенка легочных капилляров тоже состоит из одного слоя клеток. Обмен газов между кровью и альвеолярным воздухом осуществляется через мембраны образованные однослойным эпителием капилляров и альвеол.

Газообмен в легких между альвеолярным воздухом и кровью осуществляется вследствие разности парциального давления кислорода и углекислого газа в альвеолах и напряжения этих газов в крови.

Напряжение – это парциальное давление газа в жидкости.

Каждый из этих газов переходит из области большего парциального давления в область меньшего парциального давления.

Венозная кровь имеет большее парциальное давление углекислого газа, чем в крови, поэтому углекислый газ движется из области большего давления в область меньшего давления – из крови в альвеолярный воздух, и кровь отдает углекислый газ.

Парциальное давление кислорода больше в альвеолярном воздухе, чем в крови, поэтому молекулы кислорода движутся из области большего давления в область меньшего давления – из альвеолярного воздуха в кровь легочных капилляров, и кровь становится артериальной.

Вдыхаемый  (атмосферный) воздух содержит:

1.      20,94 % кислорода;

2.      0,03 % углекислого газа;

3.      79,03 % азота.

Выдыхаемый воздух содержит:

1. 16, 3 % кислорода;
2. 4 % углекислого газа;
3. 79,7 % азота.

 

Альвеолярный воздух содержит:

1. 14,2 – 14,6 % кислорода;
2. 5,2 – 5,7 % углекислого газа;
3. 79,7 - 80 % азота.

Транспорт газов кровью (3 фаза дыхания)

Эта фаза включает транспорт кровью кислорода и углекислого газа.

Транспорт кислорода

Кислород транспортируется от легких к тканям.

Осуществляется одним способом - с помощью  соединения кислорода с гемоглобином – оксигемоглобина.

Нb + О₂ ↔ НbО₂ (оксигемоглобин)          

Оксигемоглобин – это нестойкое легко распадающееся соединение.

Образуется оксигемоглобин в легких – при соединении гемоглобина крови легочных капилляров с кислородом альвеолярного воздуха. При этом кровь становится артериальной.

Одна молекула гемоглобина соединяется с 4 молекулами кислорода с помощью 4 атомов железа, содержащихся в геме.

А распадается оксигемоглобин в капиллярах большого круга кровообращения, когда кровь отдает  тканям кислород.

Транспорт углекислого газа

Углекислый газ  транспортируется от тканей к легким. Осуществляется несколькими способами:

1. С помощью  соединения углекислого газа с гемоглобином – карбгемоглобина.

Нb + СО₂ ↔ НbСО₂ (карбгемоглобин)

Карбгемоглобин – это также нестойкое легко распадающееся соединение (как и оксигемоглобин).

Образуется карбгемоглобин в капиллярах большого круга кровообращения, когда кровь принимает от тканей углекислый газ. При этом кровь становится венозной.

Гемоглобин соединяется с 4 молекулами углекислого газа  с помощью 4 атомов железа, содержащихся в геме одной молекулы гемоглобина.

А распадается карбгемоглобин в легких – когда кровь легочных капилляров отдает в альвеолярный воздух углекислый газ.

2. В виде угольной кислоты:

Н₂О + СО₂ ↔ Н₂СО₃

3. В виде солей карбонатов: NаНСО₃, КНСО₃, Са (НСО₃)₂ и др.

4. В виде раствора в крови.

Внутреннее (тканевое) дыхание (4 фаза дыхания)

Внутреннее (тканевое) дыхание включает:

– газообмен между кровью капилляров большого круга кровообращения и тканями;

- клеточное дыхание – потребление кислорода клетками и выделение ими углекислого газа.

Газообмен в тканях, как и в легких, происходит вследствие разности парциального давления (напряжения) кислорода и углекислого газа в крови капилляров и в тканях.

Ткани поглощают кислород и выделяют углекислый газ.

К тканям притекает артериальная кровь, насыщенная кислородом.

В этой крови парциальное давление кислорода больше, чем в тканях, поэтому кислород движется из области большего давления в область меньшего давления – из крови в ткани, и кровь отдает кислород.

В тканях при этом в результате обмена веществ уже накопился углекислый газ, поэтому парциальное давление углекислого газа в тканях больше, чем в крови, поэтому углекислый газ движется из области большего давления в область меньшего давления – из тканей в кровь, и ткани отдают углекислый газ, а кровь становится венозной.

Потребности в кислороде у различных органов различны.

Потребность в кислороде особенно высока у миокарда сердца, коры головного мозга, печени, почек.

При физической нагрузке потребление кислорода тканями увеличивается, например, у миокарда в 3-4 раза, в скелетных мышцах в 20 раз.

При нарушении газообмена в легких или при нарушении транспорта кислорода к тканям и в тканях возникает состояние гипоксии или аноксии.

При гипоксии нарушаются процессы жизнедеятельности,  при аноксии наступает полная утрата функции, так, в нейронах необратимые изменения происходят уже через 10 мин. постоянной аноксии.

РЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАНИЯ

Регуляция дыхания осуществляется нервным и гуморальным путем.

Нервная регуляция дыхания

Осуществляется с помощью нервной системы.

Существует 3 уровня нервной регуляции:

1. На уровне спинного мозга - центры работы дыхательных мышц – диафрагмы и межреберных мышц и др. вспомогательных дыхательных мышц.

            А) шейный отдел спинного мозга – центр работы диафрагмы.

Диафрагмальный нерв из шейного сплетения спинно-мозговых нервов иннервирует диафрагму.

            Б) грудной отдел спинного мозга – центры работы межреберных мышц.

Межреберные мышцы иннервируют передние ветви грудных СМН – межреберные нервы.

2. Автоматический дыхательный центр в продолговатом мозге  – состоит из центра вдоха и выдоха. Он регулирует автоматическую смену вдоха и выдоха и частоту дыхания. Центр вдоха и выдоха возбуждаются и тормозятся по очереди.

3. Высший дыхательный центр – находится в верхних отделах головного мозга и коре больших полушарий.

Этот центр работает произвольно и подчиняется воле человека, он позволяет человеку приспосабливать свое дыхание к изменению условий существования.

Гуморальная регуляция (жидкостная)

Изменение концентрации углекислого газа в большей степени влияет на процесс дыхания, чем изменение концентрации кислорода.

Кровь омывает хеморецепторы, которые реагируют на концентрацию СО₂  в крови, они расположены в каротидных тельцах, находящихся  в области бифуркации общей сонной артерии и в области дуги аорты и в продолговатом мозге. При повышении концентрации СО₂  в крови возбуждаются хеморецепторы, после этого рефлекторно возбуждается дыхательный центр в продолговатом мозге и повышается частота дыхания.

Таким образом, гуморальным путем происходит первый вдох новорожденного.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

После пережатия пуповины у новорожденного происходит накопление СО₂ в крови, и происходит возбуждение хеморецепторов и рефлекторное возбуждение дыхательного центра в продолговатом мозге. Автоматический дыхательный центр в продолговатом мозге возбуждается и происходит первый вдох новорожденного.

 

ЛЕГОЧНЫЕ ОБЪЕМЫ

Для исследования функционального состояния аппарата внешнего дыхания используют определение легочных объемов.

Измерение легочных объемов называется спирометрией. Аппараты для измерения легочных объемов называются спирометры и спирографы.

1.      Дыхательный объем (ДО) – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании, в среднем он равен 500 мл.

2.      Дополнительный  (резервный) объем вдоха (Ровд) – это количество воздуха, которое человек может вдохнуть дополнительно после спокойного вдоха, он равен 1500 – 2000 мл.

3.      Резервный (дополнительный) объем выдоха (Ровыд) – это количество воздуха, которое человек способен выдохнуть дополнительно после спокойного выдоха, он равен 1500 мл.

4.      ЖЁЛ – жизненная емкость легких – это тот объем воздуха, который человек может максимально выдохнуть после максимального вдоха (у мужчин 3,5 – 4,8 л. У женщин 3-3,5 л).

Она равна сумме дыхательного объема, дополнительных объемов вдоха и выдоха.

5.      Остаточный объем (ОО) – это объем воздуха, который остается в легких после глубокого максимального выдоха, он составляет 1000-1500 мл воздуха.

6.      Мертвое пространство (МП) – это тот объем воздуха, который постоянно находится в дыхательных путях и в дыхании не участвует, он равен 140 мл.

             Поэтому реальный дыхательный объем равен 360 мл.

 

 

Дыхание при пониженном и повышенном атмосферном давлении

Нормальное атмосферное давление (Р) на уровне моря составляет 760 мм ртутного столба. От атмосферного давления зависит парциальное давление кислорода (Р О₂) в воздухе. Нормальное парциальное давление кислорода (Р О₂) составляет  159 мм Т. Ст.

Дыхание при пониженном атмосферном давлении

 Атмосферное давление тем ниже, чем больше высота над уровнем моря. При подъеме на высоту снижается парциальное давление кислорода (Р О₂)  - в горах и на самолете.

В горах может возникать горная (высотная) болезнь, связанная с недостатком поступления кислорода в ткани (гипоксией) и в кровь (гипоксемией).

Симптомы горной болезни: повышение частоты дыхания, головокружение, слабость, апатия, вялость, мушки перед глазами, головная боль, нарушение координации движений, тошнота, рвота, кровотечения из носа, гортани, кишечника. Потеря сознания. Может быть смерть.

На высоте 3500 метров – повышение частоты дыхания, головокружение, слабость, 5000 метров – расстройства функций, 7000 – 8000 метров – тяжелые нарушения, 8500 – 9000 метров – предел, на который человек может подняться без вдыхания кислородных смесей. Дальнейший подъем может быть осуществлен, лишь при вдыхании кислорода из кислородных баллонов. 14000 – 14500 метров – это максимальная высота, на которую может подняться человек даже с кислородными баллонами.

Профилактика горной болезни: предварительная тренировка в барокамере, тренировочные высотные полеты (летчики), тренировочные горные восхождения, использование кислородных баллонов (при подъеме на большую высоту), спецодежда.

Дыхание при повышенном атмосферном давлении

Высокое атмосферное давление возникает под водой.

При спуске под воду атмосферное давление увеличивается на 1 атмосферу через каждые 10 метров.

Воздействие высокого атмосферного давления может приводить к возникновению кессонной или декомпрессионной болезни. Развивается кессонная болезнь у водолазов и лиц, работающих под водой в специальных аппаратах – кессонах (строительство мостов через реки, научно – исследовательские работы в море и океане и др.).

Симптомы кессонной болезни:  снижение частоты пульса, снижение ЧД, снижение слуха, признаки наркотического действия азота. Азот растворяется в крови, переходит в ткани и растворяется в жирах и мышцах.

При резком переходе от высокого атмосферного давления к нормальному (быстрый подъем с глубины на поверхность) азот, растворившийся в крови при высоком давлении, превращается в пузырьки газа (кровь как бы «вскипает») и  не успевает выделиться через легкие.

При этом пузырьки азота в крови закупоривают мелкие кровеносные сосуды – газовая эмболия, происходят разрывы мелких сосудов и кровоизлияния, возникают боли в мышцах, суставах, нарушения во внутренних органах. В тяжелых случаях может наступить смерть.

Профилактика кессонной болезни:

- предварительная  тренировка в барокамере;

- нормирование времени пребывания в условиях высокого давления;

- постепенный подъем на поверхность – декомпрессия;

- лечение в декомпрессионных камерах при первых признаках заболевания;

- профилактические медосмотры – при поступлении на работу и в дальнейшем.

Глоссарий

Одышка (диспноэ) – это нарушение частоты и глубины дыхания.

- инспираторная одышка –  нарушение частоты и глубины вдоха 

- экспираторная одышка – нарушение частоты и глубины выдоха.

Апноэ – остановка дыхания.

Гиперпноэ – частое и глубокое дыхание.

Асфиксия – удушье.

Гипоксия –  кислородное голодание тканей.

Гиперкопния – избыток углекислого газа в крови

Плеврит – воспаление плевры