Оценка системы органов дыхания

БУХАРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ТЕХНИКУМ ИМЕНИ

АБУ АЛИ ИБН СИНА

Регуляция дыхания

Это приспособление внешнего дыхания к потребностям организма.

Авезова Мухаббат Шухратовна

• Регуляция дыхания, т. е. его приспособление
• к потребностям организма осуществляется
• путем изменения следующих показателей:
• ДО,ЧД, МОД, МАВ, МОК, КЕК.КУК

состояние

ДО

покой

300 – 800мл

ЧД

максимум

МОД

16 – 18

2 – 3л

15л.

МАВ

50

МОК

4 – 8л

170л

КЕК

4,5 – 5л

35л

КУК

17 об%

30л

40%

20 об%

60%

• Регуляция дыхания осуществляется с участием дыхательного центра.

Дыхательный центр (ДЦ).

• Это совокупность нейронов,

• обеспечивающих координацию деятельности дыхательной мускулатуры

• и приспособление деятельности дыхательной системы
• к изменившимся условиям.

ДЦ располагается в различных отделах ЦНС

• в бульбарном отделе;

• в варолиевом мосту,

• в спинном мозге,

• в лимбико-ретикулярном комплексе,

• в коре.

Роль различных отделов в регуляции дыхания.

Продолговатый мозг

Здесь находится жизненноважный отдел дыхательного центра.

Продолговатый мозг

Экспираторный

отдел

Инспираторный

отдел

Вентральное

ядро

Дорсальное

ядро

Вентральное

ядро

Аксоны связаны

с мотонейронами

межреберных ( Th4-10)

и брюшных мышц

( Th 8 - L4 )

Аксоны

направляются

в 3-6 шейные

сегменты к

мотонейронам

диафрагмы

• Большинство экспираторных нейронов являются инспираторнотормозящими.

• Часть нейронов посылает импульсы к мотонейронам экспираторных мышц.

Функции инспираторных нейронов

• 1.Воспринимают сигналы от хеморецепторов;
• 2.Возбуждаются

• 3. Передают сигналы к инспираторным мышцам

Функции экспираторных нейронов.

• 1) Воспринимают сигналы
• от механорецепторов легких,

• от проприорецепторов дыхательных мышц.

• 2) Тормозят инспираторные нейроны, обеспечивая смену вдоха на выдох.

Варолиев мост

• В передней части находятся нейроны, обладающие тонической активностью.
• Они образуют пневмотаксический центр.

• Его роль:

• 1.Обеспечивает смену дыхательных фаз (вдох на выдох).

• 2. Увеличивает скорость развития вдоха;

• 3. Повышает возбудимость нейронов, выключающих вдох.

• Нарушение связи пневмотаксического центра с дыхательным центром продолговатого мозга

• приводит к длительным вдохам и коротким выдохам

Роль спинного мозга:

• 1) В 3 – 6 шейных сегментах находятся мотонейроны, иннервирующие диафрагму.

• 2) В грудных и поясничных сегментах ( Th4- L4)

• находятся мотонейроны, иннервирующие межреберные мышцы и мышцы живота.

Влияние на дыхание перерезок ЦНС на различных уровнях

Варолиев мост

Продолговатый

мозг

Шейный отдел

спинного мозга

Грудной отдел

спинного мозга

Гипоталамус:

• 1) Обеспечивает автоматизированное управление дыханием через АНС и ЖВС при поступлении сигналов:

• - с интерорецепторов;

• - с проприорецепторов;

• - с терморецепторов

• Например, тепловая одышка - растет ЧД и отдача тепла.

Лимбическая система:

• изменяет дыхание при поведенческих реакциях.

Кора БП:

• 1) тормозит ДЦ;

• 2) обеспечивает условные рефлексы;

• 3) обеспечивает произвольную регуляцию дыхания.

Роль рецепторов в регуляции дыхания

• Для нормальной работы дыхательных нейронов,

• правильного чередования вдоха – выдоха необходима импульсация:

• 1) с хеморецепторов центральных и периферических;

• 2) с механорецепторов:

• а) воздухоносных путей
• ( ирритантных);

• б) с рецепторов растяжения легких.

• 3) с проприорецепторов дыхательных мышц.

Рефлексы с хеморецепторов.

• Активность центра вдоха зависит от содержания в крови

• СО 2 (гиперкапнический стимул),

• Н + ( ацидотический стимул).

• В меньшей степени от содержания
• О 2 ( гипоксический стимул).

• Эти факторы, воздействуя на центральные и периферические хеморецепторы, усиливают деятельность дыхательного центра,

Характеристика хеморецепторов

• Периферические или артериальные – в дуге аорты и каротидных синусах.

• Латентный период возбуждения 3 – 5с.

• Аортальные возбуждаются при снижении РО 2 до 80 – 20 мм рт. ст. на гипоксический

стимул.

• Вызывают учащение сердцебиений и повышение МОК.

• Каротидные ХР возбуждаются при избытке СО 2 (на гиперкапнический стимул и Н + (ацидотический стимул).

• Обеспечивают увеличение частоты дыхания, ДО и повышение МАВ.

Таким образом, возбуждение периферических

хеморецепторов обеспечивает

реакции ССС и ДС.

Центральные (медуллярные) хеморецепторы

• Обнаружены в продолговатом мозге.

• Реагируют на Н + и концентрацию СО 2 во внеклеточной жидкости.

• Возбуждаются позже периферических.

• Оказывают более сильное и длительное влияние на ДЦ,
• чем периферические.

• ↑ СО 2 , Н + увеличивают легочную вентиляцию за счет увеличения ЧД и ДО.

Рефлексы с механорецепторов.

• Механорецепторы в регуляции деятельности дыхательной системы выполняют 2 функции:

• 1) регулируют глубину и длительность вдоха, смену его выдохом;

• 2) обеспечивают защитные дыхательные рефлексы.

Роль рецепторов растяжения легких.

• Они локализованы в гладкомышечном слое стенок трахеобронхиального дерева.

• Возбуждаются при растяжении дыхательных путей и легких при вдохе.

• Афферентные сигналы идут по волокнам блуждающего нерва.

• Итог возбуждения – торможение вдоха и его смена выдохом

• (рефлекс Геринга – Брейера).

• Выключение информации с рецепторов растяжения

• приводит к углубленным, затянутым вдохам,

• как и при нарушении связей с пневмотаксическим центром.

• Если прекратить связь ДЦ продолговатого мозга

• с рецепторами растяжения и ПТЦ,

• то дыхание останавливается на вдохе,

• иногда прерываясь короткими экспирациями – (апнейзис).

Ирритантные рецепторы

• Различают механо и хемочувствительные.

• Расположены в эпителиальном и субэпителиальном слоях воздухоносных путей.

• Ирритантные рецепторы возбуждаются:

• 1) при резком изменении объема легких.

• Участвуют в формировании рефлекса на спадание бронхов – бронхокострикцию;

• 2) при неравномерной вентиляции легких

• обеспечивает «вздохи» 3 раза в час

• для улучшения вентиляции и расправления легких;

• 3) При снижении растяжимости легочной ткани (при бронхиальной астме),

• отеке легких, пневмотораксе,

• застое крови в малом круге кровообращения,

• При этом возникает характерная одышка и чувство жжения, першения в горле.

• 4) Пылевыми частицами и накапливающейся слизью.

• Обеспечивают защитные рефлексы.

• Если возбуждены ирритантные рецепторы трахеи, то возникает кашель;

• бронхов - увеличивается частота дыхания.

• 5) при действии паров едких веществ (аммиак, эфир, табачный дым и т. д.).

• 6) В интерстиции легких есть J – рецепторы.

• Реагируют на гистамин, простагландин.
• В ответ частое, поверхностное дыхание (тахипное).

Рефлексы с проприорецепторов дыхательных мышц.

• В диафрагме их мало.

• Значение имеют проприорецепторы межреберных и вспомогательных дыхательных мышц.

• 1) Возбуждаются если вдох или выдох затруднен, мышцы растянуты.

• В результате возникает сокращение мышцы (миотатический рефлекс).

• Так автоматически регулируется сила сокращения дыхательных мышц

• при сужении бронхов, набухании слизистой спазме голосовой щели, дыхательных путей.

• 2) Проприорецепторы дыхательных мышц возбуждаются при возбуждении
• γ – мотонейрона.

• Например при произвольной регуляции дыхания.

Схема смены дыхательных фаз.

Пережатие

пуповины

СО 2 крови,

возбуждение

инспираторных

нейронов

Н +, О 2

→ ХР

сокращение

инспираторных

мышц

пассивное

расправление

легких

увеличение

объема

грудной клетки

В

д

о

х

Возбуждение

рецепторов

растяжения

легких

Возбуждение

экспираторных

нейронов

Торможение

центра

вдоха

Расслабление

инспираторных

мышц

Выдох

Функциональная система дыхания.

• Системообразующий фактор - ↓РО 2 и ↑РСО 2 .

• Удовлетворение запроса по кислороду обеспечивается автоматически и через поведение.

Автоматизированное управление уровнем О 2 осуществляется путем:

• 1) изменения альвеолярной вентиляции за счет ДО и ЧД;

• 2) изменения газообмена между кровью и легкими – за счет увеличения кровотока через легкие;

• 3) изменения КЕК – перераспределение крови между депо и сосудами;

• 4 ) путем изменения условий для диффузии газов в тканях

• за счет изменения АД,

• а оно зависит от ЧСС, СВ и тонуса сосудов;

• 5) путем изменения доставки О 2 в МЦР

• (перераспределение крови в работающие регионы и открытия там новых капилляров);

• 6) путем изменения КУК, который повышается при ↑РСО 2 , Н + , Т о .

Функциональная система поддержания

газового состава крови

Поведение

Кора

1.МАВ =(ДО-АМП) · ЧД

2. ЧСС

АНС

3. Ударный объем

ЛРК-Гипота-

ламус

4. Скорость

кровотока через

легкие

ХР

О 2

СО 2

ЖВС

5 . Количество Эритроцитов.

КЕК = Нв · 1,34

6.Сродство Нв к О 2

7.Условия диффузии газов.

Альвеолярно-капиллярный

градиент

Обратная связь

Дыхание при деятельности.

• 1) Умственная работа .

• Если она не сопровождается мышечной и эмоциональной активностью,

• дыхание возрастает незначительно.

• Сопровождение умственной работы двигательной активностью, эмоциями

• увеличивает МОД на 10 - 90%.

• Во время разговора, чтения вслух МОД может снижаться на 25%.

Физическая работа.

• Потребность в кислороде обеспечивается:

• 1) ДС;

• 2) ССС.

• Возрастание МОД при физической нагрузке может иметь 2 компонента:

• 1) условнорефлекторный;

• 2) безусловнорефлекторный.

I . Условнорефлекторное увеличение МОД

• Происходит с участием коры.

• Носит опережающий характер.

• Запускается нервным путем.

• Пример – предстартовые изменения дыхания.

II . Безусловнорефлекторное увеличение МОД

Запускается нервным и гуморальным путем.

Нервный путь.

• 1) Сигнал с коры, вызывая произвольные движения,

• одновременно активизирует и дыхательный центр (прямо или через гипоталамус).

• 2) С проприорецепторов мышц – пример моторно-висцерального рефлекса.

• 3) С терморецепторов → гипоталамус ↑ЧД.

Гуморальный путь.

• Во время работы растет потребление тканями О 2 , выделение СО 2 и метаболитов (молочной кислоты).

• Эти факторы воспринимаются артериальными хеморецепторами, в итоге → ↑ЧД и ЧСС.

• Кроме того, растет чувствительность ДЦ к гипоксии и гиперкапнии - ↑ЧД.

• После прекращения работы интенсивность дыхания снижается,

• но не достигает нормы, т. к.

• из крови медленно удаляется молочная кислота

• – ацидотический стимул для ДЦ.

Дыхание при изменении атмосферного давления.

• При снижении атмосферного

давления

• (подъем на высоту: альпинисты, парашютисты, разгерметизация кабин летательных аппаратов).

• При этом понижается парциальное давление кислорода.

• Это начинает ощущаться с высоты 2,5 – 4км над уровнем моря.

Гипоксия воспринимается хеморецепторами артерий.

• С дуги аорты увеличивается ЧСС и повышается АД

• С каротидных → увеличение вентиляции легких.

• Но повышение вентиляции легких вымывает из крови СО 2 – гипокапния, снижается стимуляция центра вдоха.

• Начиная с высоты 4 – 5км начинается «горная болезнь».

• Вследствие прекращения стимуляции центра вдоха

• частота и глубина дыхания снижается,

• развивается цианоз, ЧСС падает, АД снижается.

• На высоте 7км может наступать потеря сознания и опасные нарушения дыхания и кровообращения.

• На высоте 11 – 12км требуется специальная дыхательная аппаратура, а при полетах в стратосферу – герметичные кабины.

• Устойчивость к гипоксии различна в зависимости от тренировки.

Акклиматизация к понижению давления выражается:

• 1) в эритроцитозе и повышении КЕК;

• 2) в увеличении объема грудной клетки;

• 3)в появлении гемоглобина Нв F ;

• 4) в повышении плотности капилляров в тканях;

• 5) в повышении устойчивости к гипоксии;

• 6) в ускоренном распаде оксигемоглобина за счет повышения активности 2,3-дифосфоглицерата.

Дыхание при повышенном атмосферном давлении

• ( при водолазных работах и работах в барокамерах).

• При погружении под воду на 10м на тело действует давление 10 атмосфер.

• Дышать можно, если воздух подается под соответствующим более высоком давлением.

• При этом увеличивается растворимость газов.

• Увеличение кислорода в крови приводит к «кислородному отравлению»,
• поэтому ограничено время пребывания под водой.

• Азот в дыхательных смесях заменяется на гелий, он почти не растворим при высоком давлении.

• Важным условием декомпрессии – постепенность,

• т. к. при быстрой декомпрессии кровь «закипает»,

• растворенный газ не успевает диффундировать в легкие и закупоривает сосуды (газовая эмболия).

Дыхание при изменении состава газовой смеси.

• 1) Понижение содержания О 2 .

• Возникает реакция как при понижении атмосферного давления

• с развитием всех адаптационных механизмов.

2) Повышение содержания СО 2

• Срочная адаптация осуществляется за счет увеличения ДО,

• длительная – за счет увеличения буферной емкости крови и снижения чувствительности хеморецепторов к СО 2 .

3) Повышение содержания О 2 – гипероксия

• Даже при обычном атмосферном давлении через 12 – 15 часов кислород вызывает раздражение слизистых воздухоносных путей,

• нарушение функции сурфактанта,

• даже воспаление легких.

Оценка функционального состояния дыхательной системы.

• 1) По легочным объемам и емкостям – спирометрия.

• 2) По коэффициенту вентиляции легких.

• 3) Чувствительность дыхательного центра к гипоксии оценивают по функциональной пробе на выдохе (проба Генча).

• К избытку СО 2 - проба на вдохе (проба Штанге).

Защитные реакции дыхательной системы.

1) Ауторегуляторные:

• а) реснично-слизистый эскалатор;

• Мерцательный эпителий покрыт слизью.

• Движения эпителия - от бронхиол к глотке и от носовых ходов к наружным носовым отверстиям
• (удаляется пыль, микробы, остатки клеток).

б) эндоцитоз;

• Основной механизм очистки ткани легких. Клетки фагоцитируют частицы или переносят в интерстиций и отдают фагоцитам.
• в) лимфатический дренаж;
• Лимфа транспортирует инородные тела и разрушает их в лимфатических узлах.

Рефлекторные:

• 1) предохранение от попадания;

• 2) изгнание.

• а) раздражение рецепторов слизистой гортани → сокращение сфинктеров гортани и спазм голосовой щели;

• б) Чихание → раздражение слизистой носа → форсированный выдох после открытия голосовой щели через нос.

• Кашель →раздражение рецепторов гортани, воздухоносных путей → форсированный выдох через рот.