Фізіологія дихання ( 1 )

У повітроносних шляхах газообмін не відбувається, тому їх називають шкідливим або «мертвим» простором

"Мервий простір"?

на підтримання оптимального газового складу артеріальної крові - парціального напруження О2 і СО2

На що спрямована регуляція дихання?

Прилад Дондерса

На якому приладі можна прослідкувати значення діафрагми в диханні?

Злипання легень

Ателектаз

Дихальний центр розміщується у довгастому мозку на дні IV шлуночка і складається з центру вдиху (інспіраторного) та центру видиху (експіраторного). Було також вставлено, що дихальний центр парний, симетричний і розміщений по обидва боки від середньої лінії довгастого мозку. У дихальному центрі виявлено два види нейронів - інспіраторні і експіраторні. Інспіраторні нейрони генерують імпульси збудження на початку вдиху, а потім гальмуються. Експіраторні нейрони збуджуються під час видиху. Ці дві групи нейронів реципрокно пов'язані між собою так, що активність однієї групи нейронів гальмує активність іншої. Імпульси збудження від нейронів дихального центру надходять у спинний мозок, де розміщуються мотонейрони, що іннервують відповідні дихальні м'язи (діафрагму, міжреберні і черевні м'язи та ін.).

Нервова регуляція ( експіраторні та інспіраторні нейрони )

В умовах підвищеного атмосферного тиску збільшується розчинність газів (О2, СО2, N2) вдихуваного повітря у крові, тканинній рідині, клітинах тканин. Особливо це стосується нітрогену. Так, наприклад, на поверхні моря в тілі людини розчиняється близько 1 л нітрогену, а на глибині 100 м за достатньо тривалого перебування під водою - до 10 л нітрогену (Г.М.Чайченко і співавт., 2003). Ці гази при повільній декомпресії (повільному підніманні із глибини води) поступово виділяються із організму через легені із видихуваним повітрям, не створюючи для нього небезпеки. При швидкому підніманні із глибини (швидкій декомпресії) розчинені в крові О2, СО2 та N2 не встигають виділятися з організму і при цьому утворюються бульбашки цих газів в крові, які можуть викликати емболію (закупорку) судин. Особливо небезпечною є емболія судин мозку і серця. Оксиген і вуглекислий газ як гази, що хімічно з'єднуються в крові з гемоглобіном та іншими речовинами є менш небезпечними порівняно із нітрогеном. Стан організму, що виникає при швидкій декомпресії називають кесонною хворобою (виникають болі в суглобах, задуха, головокружіння,блювота, погіршується зір, втрата свідомості). Фатальна повітряна емболія може наступати під час швидкого підйому на поверхню моря навіть із глибини 5 метрів. Щоб уникнути кесонної хвороби піднімання водолаза потрібно здійснювати дуже повільно, особливо на останніх метрах.

ВПЛИВ ПІДВИЩЕНОГО АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ НА ОРГАНІЗМ

у різних видів тварин в обернено- пропорційній залежності від розмірів їх тіла. Чим менша тварина, тим відносно більша поверхня легень, частота дихання та інтенсивність газообміну.

Від чого залежить інтенсивність дихання?

Пневмограмма

Графічне зображення фаз дихання називається

На функціонування дихального центру впливає хімічний склад крові. Постійний контроль за рО2 і рСО2 артеріальної крові здійснюють хеморецептори. Розрізняють периферичні хеморецептори, і центральні. Периферичні хеморецептори реагують в основному на зміни в крові вмісту О2, а центральні - на зміни вмісту СО2. Збільшення концентрації в крові вуглекислого газу викликає підвищення тонусу дихального центру, а зниження її, навпаки, гальмує його і наступають відповідні зміни у частоті і глибині дихання. Нагромадження карбонатної кислоти в крові новонародженого після втрати зв'язку через пуповину з материнським організмом є причиною його першого вдиху.

Гуморальна регуляція

це сукупність нейронів головного мозку, які забезпечують ритмічну зміну вдиху видихом і навпаки, а також пристосовують частоту і глибину дихання до мінливих потреб організму і відповідно до умов його існування.

Дихальний центр це

Фази вдиху і видиху становлять дихальний цикл і вони послідовно змінюють одна одну.

Дихальний цикл становить

це сукупність процесів в організмі тварин і рослин, в результаті яких здійснюється споживання кисню і виділення вуглекислого газу.

Дихання

носова порожнина, носоглотка, гортань, трахея та бронхи легень з їхніми розгалуженнями, включаючи термінальні (кінцеві) бронхіоли.

До повітроносних шляхів відноситься (5)

а) газообмін між дихальною системою і зовнішнім середовищем (зовнішнє дихання, легенева вентиляція); б) обмін газів в легенях між альвеолярним повітрям і венозною кров'ю капілярів малого кола кровообігу; в) транспорт кисню і вуглекислого газу кров'ю; г) обмін газів між артеріальною кров'ю капілярів великого кола кровообігу і клітинами тканин; д) внутрішньоклітинне дихання як сукупність реакцій біологічного окиснення органічних енерговмісних речовин з утворенням енергії, необхідної для здійснення процесів життєдіяльності як окремих клітин, так і організму в цілому, а також кінцевих продуктів обміну речовин (вивчається в курсі біохімії).

Етапи дихання

при хворобах діафрагми та деяких хворобах шлунка і кишечнику.

З чим пов'язане виникнення грудного типу дихання ?

у тварин характерний при ураженнях плеври, легень і переломах ребер.

З чим пов'язане виникнення череновго типу дихання?

повітроносних шляхів і легень

З чого складається система дихання у сільскогосподарських тварин?

Пневмографом

За допомогою якого прилада можна зооьразити дихання графічно?

обмін повітря між альвеолами легень і зовнішнім середовищем, здійснюється в результаті ритмічних періодичних змін об'єму герметично закритої грудної порожнини.

Зовнішнє дихання ( легенева вентиляція )

Механорецептори органів дихання (трахеї, легень, бронхів, грудної клітки) реагують на розтягнення під час вдиху. Серед рецепторів розтягнення є низько- та високопорогові рецептори. Перші рецептори генерують потенціали дії навіть під час спокійного видиху, а під час вдиху частота імпульсів у них зростає пропорційно до об'єму легень. Другі рецептори подразнюються лише при максимальному розтягненні легень під час максимального вдиху. Імпульси від рецепторів розтягнення через аферентні волокна у складі блукаючого нерва надходять до інспіраторних нейронів дихального центру, гальмуючи їх збудження. Припиняється вдих і починається видих. Водночас активуються експіраторні нейрони і починається видих. Коли легені спадаються імпульси від іншої частини механорецепторів збуджують інспіраторні нейрони, гальмують експіраторні, що зумовлює припинення видиху і початок вдиху.

Нервова регуляція ( хемо і механо рецептори )

У міру підйому вгору атмосферний тиск повітря, а також парціальний тиск О2 і СО2 у повітрі альвеол і насиченість крові киснем та вуглекислим газом падають. Відхилення у самопочутті людей починають проявлятися на висоті понад 2000 м (високогір'я) - з'являються ознаки гострої гіпоксії (задуха, сонливість, погіршується самопочуття, підвищується частота серцевих скорочень, знижується м'язовий тонус. При тривалому перебуванні у високогірних місцевостях в організмі тварин з'являються адаптаційні пристосування до пониженого парціального тиску кисню (підвищується кількість еритроцитів та вміст гемоглобіну, посилюється легенева вентиляція і зростає хвилинний об'єм серця, покращується кровозабезпечення мозку, серця та інших органів і тканин, у м'язовій тканині збільшується рівень міоглобіну, кількість мітохондрій, вміст цитохромоксидази та підвищується активність дихальних ферментів).

ОСОБЛИВОСТІ ДИХАННЯ В УМОВАХ ЗНИЖЕНОГО АТМОСФЕРНОГО ТИСКУ ПОВІТРЯ

посилюється обмін речовин, інтенсивність окисних процесів, споживання поживних речовин і кисню та вентиляція легень і робота серця. У перші секунди фізичного навантаження в організмі тварин знижується процент насичення артеріальної крові О2, далі настають зміни у частоті і глибині дихання, що покращує насичення крові киснем. Накопичується кількість недоокиснених речовин і виникає киснева недостатність.Окиснення молочної кислоти, яка утворилася на початку фізичного навантаження, завершується не з часом припинення фізичного навантаження, а через певний час після його закінчення. І через це посилення частоти дихання і роботи серця продовжується ще деякий час після припинення м'язової роботи.

Особливості дихання при фізичних навантаженнях

це частина загального тиску, величина якого залежить від частки цього газу у суміші газів.

Парціальний тиск газу-це

Материнська кров з маткової артерії входить у міжворсинчасті лакуни, кров плода що підходить до плаценти пупкової артерії досягає міжворсинчатого простору та широко розгалужуються капілярні петлі. При пологаг плацентарний газообмін порушується що приводить до виникнення гіпоксії і гіперкапнії, різко підвищується чутливість хеморецепторі що в наслідок сумарного впливу гіпоксії і гіперкапнії забезпечує посилення дихальних рухів, на 40% легені заповнені плаценторною рідиною, вона секретується альвелярними клітинами, плацент рідина відтісняється під час проходження через пологові шляхи, а рідина яка залишається утрудняє виконання перших дих рухів. Оскільки треба перебороти значної сили поверхневий натяг, тому під час видиху внутрішньоплевпальний тиск у новонародженого може пдати до -30 мм ртутного стовпа. На початку легені розправлені нерівномірно, а потім після всмоктування решти рідини і всмоктування біосинтез сульфактанту полегшує дихання, вона покриває внутр поверхню легень. Злипанню легень протистоїть ателектаза

Перший вдих новонародженого

Однобічним ( одна легеня ) і двобічним ( дві легені )

Пневматоракс буває

гіпоксія (кисневе голодування), асфіксія (удушення) і смерть.

При паралічі діафрагмального нерва настає (2+смерть)

Зростає його частота і глибина

При фізичних навантаженнях дихання

Підвищенням температури і зниженням тиску

Розчинність газів зменшується з

1) реберний або грудний 2) діафрагмальний, або черевний 3) змішаний, або грудочеревний

Типи дихання (3)

У коня і вівці ( тому що з'єднані між собою )

У кого однобічний пневматоракс дає такі ж наслідки як і двобічний?

- бере участь у виділенні із організму кінцевих продуктів обміну речовин (вуглекислий газ і вода); - у терморегуляції (випаровування води із поверхні органів дихальної системи); -у підтримці на постійному рівні кислотно-основного балансу внутрішнього середовища організму тварин; - в імунному захисті (в легенях синтезується імуноглобулін А); - у регуляції зсідання крові (внаслідок синтезу в легеневій тканині тромбопластину і гепарину); - у депонуванні крові (завдяки густій мережі капілярів малого кола кровообігу в легенях) та інші.

Функції дихання

кількість дихальних актів (вдихів і видихів), здійснених твариною за 1 хвилину.

Частота дихання це

Спірометром

Чим визначають життєву ємність легень?

дихальним центром, розташованим у довгастому мозку.

Чим регулюється вдих і видих і навпаки?

збільшення об'єму грудної клітки відбувається за рахунок скорочення діафрагми і м'язів черевної стінки

Чим характеризується діафрагмальний ( черевний ) тип дихання?

інтенсивність дихальних рухів грудної клітки та черевних стінок майже однакова ( у більшості здорових тварин, за винятком собак і хутрових звірів )

Чим характеризується змішаний ( грудочеревний ) тип дихання?

у тварини при вдиху переважає скорочення зовнішніх міжреберних м'язів і більше виражені коливання грудної стінки

Чим характеризується реберний ( грудний ) тип дихання?

Відношення об'єму дихального повітря до альвеолярного

Що називається коефіцієнтом легенево вентиляції

Це об'єм повітря що видихає і вдихає тварина у стані спокою

Що таке дихальне повітря?

Після спокійного вдиху тварина може вдихнути додатково ще деякий об'єм повітря.

Що таке додатковий об'єм повітря?

Сума об'ємів дихального, додаткового і резервного повітря становить

Що таке життєва ємність легень?

Сума об'ємів життєвої ємності легень і залишкового повітря становить

Що таке загальна ємність легень?

Після максимального видиху у дихальній системі тварин залишається ще певний об'єм повітря.

Що таке залишкове повітря?

Проникнення повітря із зовнішнього середовища у плевральну порожнину (під час хірургічних втручань на грудній стінці, при механічних пошкодженнях цілісності грудної стінки тощо)

Що таке пневматоракс

Повітря, яке тварина може ще максимально видихнути після спокійного видиху

Що таке резервне повітря?

Кількість повітря, яке проходить через легені за 1 хвилину

Що таке хвилинний об'єм легеневої вентиляції?

можна виміряти, увівши в неї через грудну стінку ін'єкційну голку, з'єднану гумовою трубкою з манометром

Як визначають тиск у плевральній порожнині?

Нервово і гуморально

Як регулюється дихання?

Біла і синюща

Яка буває асфіксія

Сухі і водяні

Які бувають спірометри?

Кількість О2, яка може бути зв'язана 100 мл крові при повному переході гемоглобіну в оксигемоглобін

кисневу ємність крові це