Дыхательная система
Дыхательная система
Дыхательная система - это совокупность органов, участвующих в процессе газообмена между организмом и внешней средой. Из вдыхаемого воздуха в кровь поступает О2, а с выдыхаемым – удаляется углекислый газ. Этот газообмен происходит при помощи:
- тканевого дыхания (ткань – лимфа – кровь);
- легочного дыхания (кровь – воздух);
- кожного дыхания, роль которого относительно невелика.
Дыхательный аппарат состоит из:
а) воздухоносных путей от ротового и носового отверстия до верхних голосовых связок (носоглотка, гортань);
б) нижних воздухоносных путей: трахея, бронхи;
в) легких, которые состоят из альвеол – тонкостенных пузырьков, покрытых густой сетью капилляров, здесь происходит обмен газов – легочное дыхание. Громадная поверхность альвеол до 100м2 обеспечивает большую скорость обмена;
Рекомендуемые материалы
г) дыхательной мускулатуры, диафрагма которой, сокращаясь изменяет объем и давление в легких (при входе оно может быть от 6 –8 и до 30 мм рт. ст. ниже атмосферного, при выдохе на 2-3 мм рт.ст. выше точки закрываются.
Регуляция дыхания производится:
а) автоматически, без участия сознания, причем приспособление дыхания осуществляется двумя путями:
- первый – в головном продолговатом мозге дыхательного центра специальными нервными клетками – нейронами, которые ритмически возбуждают мышцы, производящие вдох-выдох, внешние раздражения через ЦНС оказывают действие на нейроны дыхательного центра и меняют дыхание в соответствии с условиями внешней среды ;
- второй – гуморальный, через кровь, когда химический состав и t крови оказывает действие на дыхательные нейроны – уменьшение О2, повышение СО2 усиливает дыхание, снижение СО2 уряжает дыхание, повышение t и кислотности усиливает дыхание;
б) произвольным изменением – задержкой (до 1 мин.), кора головного мозга тормозит работу нейронов дыхательного центра. При задержке понижается О2 в крови и растет СО2. Наступает момент, когда рост СО2 возбуждает нейроны дыхательного центра сильнее, чем мозг.
Рекомендуем посмотреть лекцию "12. Параметрическая идентификация объектов".
Основные физиологические характеристики дыхания:
а) жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – объем воздуха, полученный при максимальном выдохе, сделанный после максимального вдоха. Кроме этого, в легких остается еще около 1л остаточной емкости (чтобы легкие не спадали). Измеряется ЖЕЛ с помощью водяного или воздушного спиртометра, которые имеются в кабинетах лечебного контроля, на спортивных сооружениях. Величина ЖЕЛ зависит от пола, возраста, размера тела, физической подготовленности, вида спорта и курения. В среднем ЖЕЛ = 2,5-4 л у женщин и 3,5-5 л у мужчин;
б) мощность вдоха-выдоха – количество л/с, в среднем 5,5 – 5,6 л/с характеризует проходимость воздуха через бронхи;
в) частота дыхания. Возникающие в дыхательном центре нервные импульсы (один раз в 4сек.) вызывают сокращения дыхательных мышц – диафрагмы и межреберной мускулатуры. Вдох-выдох – есть дыхательный цикл. Частота дыхания зависит от возраста, состояния здоровья, уровня тренированности и др. Взрослый человек делает 16-18 дыханий в мин. У регулярно тренирующегося частота дыхания в покое снижается. Так, у спортсменов она колеблется в пределах 10-16 в мин. При физической нагрузке частота дыхания увеличивается тем больше, чем выше ее мощность, и может достигать 60 и более в мин. Для подсчета дыхания нужно положить ладонь так, чтобы она захватывала нижнюю часть грудной клетки и верхнюю часть живота, дышать равномерно и около 8 л/мин., max вентиляция легких (МВЛ) за счет частого и глубокого дыхания может доходить до 180 л/мин;
г) легочный газообмен: на вдохе содержание О2 – около 20%, СО2 – 0,003%, на выдохе содержание О2 – 15-17%, СО2 - 4-5%.
Потребление О2, основной показатель эффективности работы дыхательной системы в покое составляет 0,25-0,3 л/мин., во время работы оно увеличивается в 10-20 раз. Max потребление кислорода (МПК) отражает max возможности физиологических систем, участвующих в обеспечении мышечной работы.
