Кафедра: Нормальной физиологии ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ Алматы 2013
План: 1) Дыхание 2) Дыхание в измененных условиях 3) Дыхание в жарком климате 4) Дыхание в условиях высокогорья 5) Дыхание в условиях повышенного барометрического давления 6) Литература
Дыхание — это физиологический процесс, обеспечивающий нормальное течение метаболизма (обмена веществ и энергии) живых организмов и способствующий поддержанию гомеостаза (постоянства внутренней среды), получая из окружающей среды кислород (О 2) и отводя в окружающую среду в газообразном состоянии некоторую часть продуктов метаболизма организма (СО 2, H 2 O и другие).
Дыхание в измененных условиях В различных условиях среды обитания системы нейрогуморальной регуляции дыхания и кровообращения функционируют в тесном взаимодействии как единая кардиореспираторная система. Особенно четко это проявляется при интенсивной физической нагрузке и в условиях гипоксии недостаточном снабжении организма кислородом. В процессе жизнедеятельности в организме возникают различные виды гипоксии, имеющие эндогенную и экзогенную природу.
Дыхание в жарком климате При высокой температуре окружающей среды дыхание учащается, легочная вентиляция увеличивается, в основном, за счет глубины дыхания. Значительная гипервентиляция легких, способствуя вымыванию угольной кислоты из крови, понижает в ней напряжение СО 2, что, в свою очередь, смещает р. Н крови в щелочную сторону. Поэтому гипокапния и дыхательный алкалоз являются постоянными признаками перегревания организма человека. Способность крови связывать СО 2 снижается и под влиянием роста ее температуры.
Акклиматизация в экстремально жарких климатах Акклиматизация в жарком климате может сопровождаться потерей аппетита, расстройством деятельности кишечника, нарушением сна, понижением сопротивляемости к инфекционным заболеваниям. Отмеченные функциональные отклонения обусловливаются нарушением водно-солевого обмена. Снижается мышечный тонус, увеличивается потоотделение, понижается мочевыделение, учащаются дыхание, пульс и др.
Дыхание в условиях высокогорья С увеличением высоты над уровнем моря падает барометрическое давление и парциальное давление О 2, однако насыщение альвеолярного воздуха водяными парами при температуре тела не изменяется. На высоте 20 000 м содержание О 2 во вдыхаемом воздухе падает до нуля. Если жители равнин поднимаются в горы, гипоксия увеличивает у них вентиляцию легких, стимулируя артериальные хеморецепторы. Изменения дыхания при высотной гипоксии у разных людей различны. Возникающие во всех случаях реакции внешнего дыхания определяются рядом факторов: 1) скорость, с которой развивается гипоксия; 2) степень потребления О 2 (покой или физическая нагрузка); 3) продолжительность гипоксического воздействия.
Первоначальная гипоксическая стимуляция дыхания, возникающая при подъеме на высоту, приводит к вымыванию из крови СО 2 и развитию дыхательного алкалоза. Это в свою очередь вызывает увеличение р. Н внеклеточной жидкости мозга. Центральные хеморецепторы реагируют на подобный сдвиг р. Н в цереброспинальной жидкости мозга резким снижением своей активности, что затормаживает нейроны дыхательного центра настолько, что он становится нечувствительным к стимулам, исходящим от периферических хеморецепторов. Довольно быстро гиперпноэ сменяется непроизвольной гиповентиляцией, несмотря на сохраняющуюся гипоксемию. Подобное снижение функции дыхательного центра увеличивает степень гипоксического состояния организма, что чрезвычайно опасно, прежде всего для нейронов коры большого мозга.
Схема, демонстрирующая парциальное давление кислорода на разных высотах: I – высота в километрах; II – парциальное давление кислорода в атмосфере; III – парциальное давление кислорода в альвеолах. А – порог, за которым наступают нарушения физиологических функций у человека; Б – порог нарушений, опасных для жизни
Акклиматизация в условиях высокогорья При акклиматизации к условиям высокогорья наступает адаптация физиологических механизмов к гипоксии. К основным факторам долговременной адаптации относятся: повышение содержания СО 2 и понижение содержания О 2 в крови на фоне снижения чувствительности периферических хеморецепторов к гипоксии, а также рост концентрации гемоглобина.
Дыхание в условиях повышенного барометрического давления Частота дыхания при этом уменьшается на 2 -4 в 1 мин. Вдох становится легче и короче, выдох затруднен и удлинен. Газообмен не изменяется или немного повышен. При повышенном давлении воздуха количество эритроцитов в крови уменьшается, что связано с их накоплением в кровяных депо. Чем дольше человек находится в условиях повышенного давления и чем оно выше, тем больше азота растворяется в его крови.
Кессонная болезнь При быстром переходе от повышенного давления к нормальному возникает опасность «кессонной болезни» , которая выражается в том, что начинается выделение азота из тканей и крови. Пузырьки выделяющегося азота могут закупорить мелкие кровеносные сосуды. При закупорке кровеносных сосудов мозга наступают параличи и смерть. Безопасность подъема в условия нормального давления обеспечивается его постепенностью. Подъем с остановками и вдыхание O 2, ускоряющее выделение азота из организма, полностью устраняют опасность «кессонной болезни» .
При увеличении давления в легких с нуля до 6650 Па кровяное давление в правом желудочке повышается с 26005320 Па до 7980 -10640 Па, а артериальное давление тоже увеличивается на 60 -70% по отношению к росту давления в легких. Пульсовое давление падает. Снижается также минутный объём сердца. Приспособление к повышению давления в легких достигается, когда давление в них увеличивается не больше чем на 3325 Па.
Литература: Чумаков Б. Н. Физиология человека для инженеров: учебник / Б. Н. Чумаков – М. : Педагогическое общество России, 2006. Физиология человека. Под ред. Г. И. Косицкого. М. , ”Медицина”, 1995, 560 с. Айзман Р. И. Физиология человека и животных: учеб. метод. комплекс / Р. И. Айзман, Н. П. Абаскалова, Н. С. Шуленина. – Новосибирск: НГПУ, 2010 Агаджанян А. А. Основы физиологии человека // А. А. Агаджанян, И. Г. Власова, Н. Е. Ермакова, В. И. Трошин. – М. : РУДН, 2004. Келина Н. Ю. , Безручко Н. В. Физиология в таблицах и схемах / учеб. пособие / Н. Ю. Келина, Н. В. Безручко. – Ростов н/Д: Феникс, 2006.
Спасибо за внимание!!!
Скачать презентацию Кафедра Нормальной физиологии ОСОБЕННОСТИ ДЫХАНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ
235103.pptx