Consumo di ossigeno da parte del cervello umano. Sistemi fisiologici del corpo

Sistema circolatorio fatto di cuore e vasi sanguigni. Le contrazioni ritmiche del muscolo cardiaco assicurano il continuo movimento del sangue sistema chiuso vasi. Il sangue, svolgendo una funzione trofica, trasporta nutrienti dall'intestino tenue alle cellule di tutto l'organismo, assicura anche il trasporto dell'ossigeno dai polmoni ai tessuti e diossido di carbonio dai tessuti ai polmoni, svolgendo la funzione respiratoria.

Allo stesso tempo, nel sangue circola un gran numero di sostanze biologicamente attive. sostanze attive, che regolano e combinano l'attività funzionale delle cellule del corpo. Il sangue fornisce l'equalizzazione della temperatura varie parti corpo. Sistema respiratorio include narice, laringe, trachea, bronchi e polmoni. Durante il processo di respirazione aria atmosferica Attraverso gli alveoli dei polmoni, l'ossigeno entra costantemente nel corpo e l'anidride carbonica viene rilasciata dal corpo.

Processo di respirazione- Questo intero complesso processi fisiologici, nella cui attuazione non solo Macchina che aiuta a respirare ma anche il sistema circolatorio. La trachea nella sua parte inferiore è divisa in due bronchi, ognuno dei quali, entrando nei polmoni, si dirama ad albero. Gli ultimi rami più piccoli dei bronchi (bronchioli) passano in passaggi alveolari chiusi, nelle cui pareti è presente un gran numero di formazioni sferiche - vescicole polmonari (alveoli). Ogni alveolo è circondato da una fitta rete capillari sanguigni. La superficie totale di tutte le vescicole polmonari è molto grande, è 50 volte la superficie della pelle umana ed è più di 100 m2. I polmoni si trovano in una cavità toracica ermeticamente sigillata. Sono ricoperti da un sottile guscio liscio: la pleura, lo stesso guscio riveste l'interno della cavità toracica. Lo spazio formato tra questi due fogli di pleura è chiamato cavità pleurica.

La pressione nella cavità pleurica è sempre inferiore alla pressione atmosferica durante l'espirazione di 3-4 mm Hg. Art., durante l'inalazione, di 7-9 mm. Il meccanismo di respirazione viene eseguito in modo riflessivo (automatico). A riposo, lo scambio d'aria nei polmoni avviene a seguito di movimenti ritmici respiratori del torace. Quando abbassato in cavità toracica pressione nei polmoni (abbastanza passivamente a causa della differenza di pressione), una porzione di aria viene aspirata - si verifica un'inalazione. Quindi la cavità toracica diminuisce e l'aria viene espulsa dai polmoni - si verifica l'espirazione. L'espansione della cavità toracica viene effettuata a seguito dell'attività dei muscoli respiratori. A riposo, durante l'inalazione, la cavità toracica si espande con uno speciale muscolo respiratorio, discusso in precedenza: il diaframma, così come i muscoli intercostali esterni; durante un intenso lavoro fisico, sono inclusi anche altri muscoli (scheletrici). L'espirazione a riposo è pronunciata passivamente, con il rilassamento dei muscoli che hanno effettuato l'inspirazione, il torace sotto l'influenza della gravità e pressione atmosferica diminuisce.

Con un intenso lavoro fisico, i muscoli addominali, intercostali interni e altri muscoli scheletrici partecipano all'espirazione. Esercizi fisici e sport sistematici rafforzano i muscoli respiratori e aumentano il volume e la mobilità (escursioni) del torace. Lo stadio della respirazione, in cui l'ossigeno dall'aria atmosferica passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue nell'aria atmosferica, è chiamato respirazione esterna; il trasferimento di gas da parte del sangue è la fase successiva e, infine, la respirazione tissutale (o interna) è il consumo di ossigeno da parte delle cellule e il rilascio di anidride carbonica da parte loro come risultato reazioni biochimiche associato alla formazione di energia per garantire i processi vitali del corpo.

Respirazione esterna (polmone). effettuata negli alveoli dei polmoni. Qui, attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli e dei capillari, passa l'ossigeno dell'aria alveolare che riempie le cavità degli alveoli. Le molecole di ossigeno e anidride carbonica effettuano questa transizione in centesimi di secondo. Dopo il trasferimento di ossigeno dal sangue ai tessuti, avviene la respirazione tissutale (intracellulare). L'ossigeno passa dal sangue al fluido interstiziale e da lì alle cellule dei tessuti, dove viene utilizzato per garantire i processi metabolici. L'anidride carbonica, intensamente formata nelle cellule, passa nel fluido interstiziale e quindi nel sangue. Con l'aiuto del sangue viene trasportato ai polmoni, dai quali viene espulso dal corpo.

Il passaggio di ossigeno e anidride carbonica attraverso le pareti semipermeabili degli alveoli, dei capillari e delle membrane degli eritrociti. La materia bianca che circonda il grigio è costituita da processi che collegano le cellule nervose del midollo spinale; ascendente sensibile (efferente), che collega tutti gli organi e i tessuti corpo umano(ad eccezione della testa) con il cervello, vie motorie discendenti (afferenti) dal cervello alle cellule motorie del midollo spinale.

Pertanto, non è difficile immaginare che il midollo spinale svolga funzioni riflesse e conduttrici per gli impulsi nervosi. In varie parti del midollo spinale sono presenti i motoneuroni (cellule nervose motorie) che innervano i muscoli degli arti superiori, della schiena, del torace, dell'addome e degli arti inferiori.

Nella regione sacrale si trovano i centri della defecazione, della minzione e dell'attività sessuale. Una funzione importante dei motoneuroni è quella di fornire costantemente il tono muscolare necessario, grazie al quale tutti i riflessi atti motori eseguito dolcemente e senza intoppi. Il tono dei centri del midollo spinale è regolato dalle parti superiori del sistema nervoso centrale. La lesione del midollo spinale porta a vari disturbi associati al fallimento di funzione conduttiva. Tutti i tipi di lesioni e malattie del midollo spinale possono portare a un disturbo del dolore, sensibilità alla temperatura, interruzione della struttura di complessi movimenti volontari, tono muscolare ecc. Il cervello è un accumulo enorme quantità cellule nervose. Consiste di anteriore, intermedio, medio e divisioni posteriori.

La struttura del cervello incomparabilmente più complessa della struttura di qualsiasi organo del corpo umano. Diamo un nome ad alcune caratteristiche e funzioni vitali. Quindi, per esempio, una tale formazione del rombencefalo come il midollo allungato è la sede del più importante centri riflessi(respiratorio, alimentare, regolazione della circolazione sanguigna, sudorazione). Pertanto, la sconfitta di questa parte del cervello provoca la morte istantanea. Non parleremo in dettaglio delle specifiche della struttura e delle funzioni della corteccia cerebrale, tuttavia, va notato che la corteccia emisferi Il cervello è la parte più giovane del cervello in termini filogenetici (la filogenesi è il processo di sviluppo degli organismi vegetali e animali durante l'esistenza della vita sulla Terra).

Nel processo di evoluzione, la corteccia cerebrale acquisisce caratteristiche strutturali e funzionali significative e diventa il dipartimento più alto del sistema nervoso centrale, che forma l'attività dell'organismo nel suo insieme nel suo rapporto con l'ambiente. Apparentemente, sarà utile caratterizzare alcune caratteristiche più anatomiche e fisiologiche del cervello umano.

Il cervello umano pesa in media 1400 g Il rapporto tra il peso del cervello e il peso del corpo umano, secondo vari autori, è relativamente piccolo. Numerosi studi hanno stabilito che la normale attività del cervello è associata all'afflusso di sangue. Come è noto, la principale fonte di energia necessaria per il funzionamento degli elementi nervosi è il processo di ossidazione del glucosio. Tuttavia, il cervello non ha riserve di carboidrati, figuriamoci ossigeno, e quindi cambio normale le sostanze in esso contenute dipendono interamente dalla consegna costante risorse energetiche con il sangue.

Il cervello è attivo non solo durante la veglia, ma anche durante il sonno. Il tessuto cerebrale consuma 5 volte più ossigeno del cuore e 20 volte più dei muscoli. Costituendo solo circa il 2% del peso corporeo umano, il cervello assorbe il 18-25% dell'ossigeno consumato dall'intero corpo. Il cervello supera significativamente altri organi nel consumo di glucosio. Usano il 60-70% del glucosio formato dal fegato, che è di 115 g al giorno, e questo nonostante il cervello sia in uno degli ultimi posti in termini di quantità di sangue che contiene.

Il deterioramento dell'afflusso di sangue al cervello può essere associato all'inattività fisica (uno stile di vita sedentario). Il mal di testa è il disturbo più comune nell'ipodynamia. localizzazione diversa, intensità e durata, vertigini, debolezza, diminuzione delle prestazioni mentali, compromissione della memoria, irritabilità. Vegetativo sistema nervoso- un dipartimento specializzato del sistema nervoso unificato del cervello è regolato, in particolare, dalla corteccia cerebrale.

A differenza del sistema nervoso somatico, che innerva i muscoli volontari (scheletrici) e fornisce la sensibilità generale del corpo e di altri organi sensoriali, il sistema nervoso autonomo regola l'attività degli organi interni: respirazione, circolazione, escrezione, riproduzione, ghiandole. secrezione interna ecc. Il sistema nervoso autonomo è diviso in simpatico e parasimpatico.

L'attività del cuore, dei vasi sanguigni, degli organi digestivi, dell'escrezione, dei genitali, ecc.; regolazione del metabolismo, termogenesi, partecipazione alla formazione di reazioni emotive (paura, rabbia, gioia) - tutto questo è sotto il controllo del sistema nervoso simpatico e parasimpatico e tutto sotto lo stesso controllo dalla parte superiore del sistema nervoso centrale. È stato sperimentalmente dimostrato che la loro influenza, sebbene antagonista, è coordinata nella regolazione delle funzioni più importanti dell'organismo. Recettori e analizzatori. La condizione principale per la normale esistenza di un organismo è la sua capacità di adattarsi rapidamente ai cambiamenti. ambiente. Questa capacità è realizzata grazie alla presenza di speciali formazioni - recettori.

I recettori, avendo una stretta specificità, trasformano gli stimoli esterni (suono, temperatura, luce, pressione, ecc.) in impulsi nervosi, che, secondo fibre nervose trasmessa al sistema nervoso centrale. I recettori umani sono divisi in due gruppi principali: recettori extero (esterni) e intero (interni). Ciascuno di questi recettori è parte integrante del sistema di analisi in cui vengono ricevuti gli impulsi e che è chiamato analizzatore.

L'analizzatore è costituito da tre sezioni: il recettore, la parte conduttiva e la formazione centrale nel cervello. Il reparto più alto dell'analizzatore è cortical. Senza entrare nei dettagli, elenchiamo solo i nomi degli analizzatori, il cui ruolo nella vita di ogni persona è noto a molti. Questo è un analizzatore cutaneo (sensibilità tattile, dolorosa, termica, fredda), motorio (i recettori di muscoli, articolazioni, tendini e legamenti sono eccitati sotto l'influenza della pressione e dello stiramento), vestibolare (percepisce la posizione del corpo nello spazio), visivo (luce e colore), uditivo (suono), olfattivo (odore), gustativo (gusto), viscerale (stato di un numero di organi interni).

Consumo di O 2 a riposo.La quantità di ossigeno consumata dal tessuto dipende dallo stato funzionale delle sue cellule costituenti. A tavola. 23.1 mostra i dati sul consumo di ossigeno da parte di vari organi e loro parti quando il corpo è a riposo a temperatura normale. Il tasso di consumo di ossigeno da parte di uno o di un altro organo () è solitamente

espresso in ml O 2 per 1 G o 100 g di massa in 1 min (questo tiene conto della massa dell'organo in vivo). Secondo Principio di Fick determinato in base a circolazione sanguigna() attraverso l'uno o l'altro organo e differenze di concentrazione O 2 nel sangue arterioso che entra nell'organo e nel sangue venoso che scorre da esso ():

(1)

Quando il corpo è a riposo, l'ossigeno viene assorbito in modo relativamente intenso dal miocardio, la materia grigia del cervello(in particolare corteccia), fegato E corteccia dei reni. Allo stesso tempo, muscoli scheletrici, milza e materia bianca il cervello consuma meno ossigeno (Tabella 23.1).

Differenze nel consumo di ossigeno da diverse parti dello stesso E lo stesso organo. Può essere misurato in molti organi flusso sanguigno attraverso aree limitate di tessuto determinando la clearance dei gas inerti(ad esempio, 85 Kg, 133 Xe e H 2). Pertanto, se è possibile prelevare un campione di sangue da una vena che drena da una determinata area, questo metodo consente di determinare il consumo di ossigeno in essa contenuto. Inoltre, alcuni anni fa, è stato sviluppato un metodo di tomografia ad emissione di positroni (PET), che consente di misurare direttamente il flusso sanguigno e il consumo di O 2 in alcune parti degli organi. Questo metodo è stato utilizzato con successo per studiare il cervello umano. Prima dell'introduzione del metodo PET, come si può vedere dalla Tabella. 23.1, misurare il consumo regionale Circa 2 era possibile solo in pochi organi.

Durante lo studio del consumo di ossigeno da parte dei tessuti cerebrali di vari mammiferi, è stato dimostrato che la corteccia cerebrale consuma da 8 10 −2 a 0,1 ml O 2 g −1 min −1 . Sulla base del consumo di O 2 da parte di tutto il cervello e della corteccia, è possibile calcolare il consumo medio di O 2 materia bianca del cervello. Questo valore è di circa 1 10 −2 mL g −1 min −1 . Misurazione diretta l'assorbimento di O 2 da parte delle regioni cerebrali in soggetti sani mediante tomografia ad emissione di positroni ha dato i seguenti valori: per materia grigia(v diverse aree) - da circa 4 a 6-10 -2 ml g -1 -min -1 , per materia bianca-2-10 −2 mlg −1 min −1 . Si può presumere che il consumo di ossigeno vari non solo a seconda dell'area, ma anche nelle diverse celle della stessa area. Infatti, misurando (utilizzando microelettrodi di platino) il consumo regionale di O 2 da parte degli strati cellulari superficiali della corteccia cerebrale, è stato dimostrato che in condizioni di lieve anestesia, questo consumo all'interno di piccole aree varia da circa 4-10-2 a 0,12 ml.g −1 -min −1 . I risultati dell'autografo

CAPITOLO 23

Tabella 23.1. Valori medi di velocità del flusso sanguigno (), differenza arterovenosa di O 2 () e consumo di 0 2 () in vari organi umani a 37 ° C
Organo				Fonte di dati
Sangue
Muscoli scheletrici: a riposo con esercizio pesante
Milza
Cervello: materia bianca della corteccia
Fegato
Rene: corteccia strato esterno del midollo strato interno del midollo
Cuore: a riposo con sforzi pesanti

Gli studi fisici sul flusso sanguigno regionale (usando iodio-14 C-antipirina) e sul consumo regionale di glucosio (usando 14 C-2 deossiglucosio) nella corteccia cerebrale suggeriscono che questi parametri differiscono significativamente anche nelle aree vicine. Nelle persone di età superiore ai 30 anni, il flusso sanguigno regionale e il consumo di O 2 in materia grigia cervello diminuisce gradualmente con l'età. Approssimativamente le stesse differenze nel consumo di ossigeno sono state trovate tra le singole parti dei reni. IN corteccia reni, il consumo medio di O 2 è parecchie volte superiore a quello in zone interne E papille del midollo. Poiché il fabbisogno di ossigeno dei reni dipende principalmente dall'intensità del riassorbimento attivo di Na + dal lume dei tubuli nel tessuto, si ritiene che differenze così pronunciate nel consumo regionale di O 2 siano principalmente dovute alla differenza tra i valori di questo riassorbimento a livello corticale e midollo .

Consumo di O 2 in condizioni maggiore attività organo. IN Nel caso in cui l'attività di qualsiasi organo aumenti per un motivo o per l'altro, aumenta la velocità del metabolismo energetico in esso e, di conseguenza, la necessità di cellule in ossigeno. Durante il consumo di esercizio

Circa 2 tessuti miocardici può aumentare di 3-4 volte e lavorare muscoli scheletrici- più di 20-50 volte rispetto al livello di riposo. Consumo Circa 2 fazzoletti rene aumenta all'aumentare della velocità di riassorbimento di Na+.

Nella maggior parte degli organi il tasso di assorbimento di O 2 non dipende dalla velocità del flusso sanguigno in essi (a condizione che la tensione di O 2 nei tessuti sia sufficientemente grande). I reni sono un'eccezione. Esiste una velocità di perfusione critica, il cui superamento provoca la formazione di un ultrafiltrato; a questo livello di filtrazione aumento del flusso sanguigno accompagnato aumento dei consumi Circa 2 tessuto renale. Questa caratteristica è dovuta al fatto che l'intensità filtrazione glomerulare(e quindi Na + riassorbimento) è proporzionale alla velocità del flusso sanguigno.

Dipendenza del consumo di O 2 dalla temperatura. Il consumo di O2 da parte dei tessuti è estremamente sensibile alle variazioni di temperatura. Con una diminuzione della temperatura corporea, il metabolismo energetico rallenta e diminuisce la necessità di ossigeno per la maggior parte degli organi. Con la normale termoregolazione, aumenta l'attività degli organi coinvolti nel mantenimento dell'equilibrio termico e aumenta il loro consumo di ossigeno. Tali organi includono, in particolare, i muscoli scheletrici; la loro funzione termoregolatrice si esplica aumentando il tono muscolare e tremando (p. 667). Aumento della temperatura corporea

63β PARTE VI. RESPIRO

accompagnato da un aumento della domanda di ossigeno da parte della maggior parte degli organi. Secondo la regola di van't Hoff, quando la temperatura cambia di 10 o C nell'intervallo da 20 a 40 o C, il consumo di ossigeno da parte dei tessuti cambia nella stessa direzione di 2 3 volte (Q 10 = 2-3). Per alcuni operazioni chirurgiche potrebbe essere necessario interrompere temporaneamente la circolazione sanguigna (e, di conseguenza, la fornitura di organi con O 2 e sostanze nutritive). Allo stesso tempo, al fine di ridurre la richiesta di ossigeno degli organi, viene spesso utilizzata l'ipotermia (diminuzione della temperatura corporea): al paziente viene somministrata un'anestesia così profonda, in cui vengono soppressi i meccanismi di termoregolazione.

Il sistema circolatorio - uno dei più importanti a livello fisiologico - comprende il cuore, che funge da pompa, e i vasi sanguigni (arterie, arteriole, capillari, vene, venule). funzione di trasporto cordialmente- sistema vascolare consiste nel fatto che il cuore assicura il movimento del sangue attraverso una catena chiusa di vasi sanguigni elastici.

Principale indicatori fisici l'emodinamica (movimenti del sangue nel sistema) sono: pressione sanguigna nei vasi, creata dalla funzione di pompaggio del cuore; differenza di pressione tra vari reparti Il sistema vascolare "costringe" il sangue a muoversi verso una bassa pressione.

Sistolico o massimo pressione arteriosa(BP) è il livello massimo di pressione che si sviluppa durante la sistole. In adulti relativamente sani a riposo, di solito è di 110-125 mm Hg. Con l'età aumenta e all'età di 50-60 anni è compreso tra 130 e 150 mm Hg.

La pressione sanguigna minima o diastolica è il livello minimo di pressione sanguigna durante la diastole. Negli adulti, di solito è di 60-80 mm Hg.

La pressione del polso è la differenza tra la pressione arteriosa sistolica e diastolica (normale nell'uomo è 30-35 mm Hg). Insieme ad altri, viene utilizzato l'indicatore della pressione del polso determinate situazioni specialisti in medicina clinica e dello sport.

Certamente si verificano cambiamenti nella pressione sanguigna durante vari tipi di attività muscolare. Un aumento del livello di pressione sistolica durante la contrazione dei muscoli scheletrici è una delle condizioni necessarie per le reazioni adattative (adattive) del sistema circolatorio e del corpo nel suo insieme all'esecuzione del lavoro muscolare. Un aumento della pressione sanguigna fornisce un adeguato apporto di sangue ai muscoli che lavorano, aumentando il loro livello di prestazioni. Allo stesso tempo, i cambiamenti negli indicatori della pressione sanguigna sono determinati dalla natura del lavoro svolto: è dinamico o ciclico, intenso o voluminoso, globale o locale.

Cuore - cavo a quattro camere (due ventricoli e due atri) organo muscolare pesando da 220 a 350 g negli uomini e da 180 a 280 g nelle donne, facendo contrazioni ritmiche seguite da rilassamento, grazie alle quali si verifica la circolazione sanguigna nel corpo.

Il cuore è un dispositivo autonomo e automatico. Le contrazioni del cuore si verificano a seguito di impulsi elettrici che si verificano periodicamente nel muscolo cardiaco stesso. A differenza del muscolo scheletrico, il muscolo cardiaco ha una serie di proprietà che assicurano la sua continua attività ritmica: eccitabilità, automaticità, conduttività, contrattilità e refrattarietà (una diminuzione a breve termine dell'eccitabilità). Tutte le fibre muscolari partecipano a ciascuna contrazione e la forza di contrazione del muscolo cardiaco, a differenza del muscolo scheletrico, non può essere modificata coinvolgendo un diverso numero di cellule del muscolo cardiaco (la legge del tutto o niente). Il lavoro del cuore consiste nel cambiamento ritmico dei cicli cardiaci, costituito da tre fasi: contrazione atriale, contrazione ventricolare e rilassamento generale del cuore. Tuttavia, in generale, l'attività del cuore viene corretta da numerose connessioni dirette e di feedback provenienti da vari organi e sistemi del corpo. La funzione del cuore è costantemente connessa con il sistema nervoso centrale, che ha un effetto regolatore sul suo lavoro Uno degli indicatori più importanti del lavoro del cuore è il volume minuto della circolazione sanguigna (MOV), o in altre parole - “ gittata cardiaca» (CB) - la quantità di sangue espulsa dal ventricolo del cuore per un minuto. Il CIO è un indicatore integrativo del lavoro del cuore, a seconda della frequenza cardiaca e del valore del volume sistolico (SO) - la quantità di sangue espulso dal cuore nel letto vascolare durante una contrazione. Naturalmente, questi indicatori hanno lo stesso valore in condizioni di relativo riposo e variano in modo significativo a seconda dello stato funzionale del cuore, del volume, dell'intensità e del tipo di attività muscolare, del livello di forma fisica, ecc.

Il sistema cardiovascolare è costituito da circoli grandi e piccoli di circolazione sanguigna. Metà sinistra serve i cuori grande cerchio circolazione sanguigna, destra - piccola.

La frequenza cardiaca (HR) è uno degli indicatori più informativi e integrativi dello stato funzionale, non solo del sistema cardiovascolare ma dell'intero organismo nel suo insieme. Spesso il concetto di frequenza cardiaca non è del tutto legittimamente identificato con il concetto di polso. Il polso è il risultato di contrazioni ritmiche dirette del cuore, che è un'onda di oscillazioni registrate in qualche modo (ad esempio, dalla palpazione), che si propagano lungo le pareti elastiche delle arterie per effetto dell'urto idrodinamico di una porzione di sangue espulso nell'aorta sotto grande pressione con un'altra contrazione del ventricolo sinistro. Tuttavia, la frequenza cardiaca corrisponde alla frequenza cardiaca.

La frequenza cardiaca (o polso) varia in modo significativo a seconda di quando e in quali condizioni viene registrato questo indicatore: in condizioni di relativo riposo (al mattino, a stomaco vuoto, sdraiato o seduto, in un ambiente confortevole); durante l'esecuzione di qualsiasi attività fisica, immediatamente dopo o in varie fasi del periodo di recupero. A riposo, il polso di un giovane di 20-30 anni praticamente sano, inadatto all'attività fisica sistematica (non allenato) varia da 60 a 70 battiti al minuto (bpm) e 70-75 nelle donne. Con l'età, la frequenza cardiaca a riposo aumenta leggermente (nei 60-75enni di 5-8 bpm). Per soddisfare l'aumento dell'apporto di ossigeno ai muscoli nel processo di esecuzione del lavoro, il volume di sangue fornito loro per unità di tempo deve aumentare. Un aumento della frequenza cardiaca è direttamente correlato a un aumento del CIO. Se, ad esempio, la potenza del lavoro di natura ciclica è espressa in termini di quantità di ossigeno consumato (come percentuale del valore del consumo massimo - MPC), allora la frequenza cardiaca aumenta in una relazione lineare con la potenza di lavoro e consumo di ossigeno.

Negli "individui" del sesso femminile, la frequenza cardiaca in questi casi è solitamente superiore di 10-12 battiti / min.

Sistema nervoso

Il sistema nervoso è costituito da sezioni centrali (cervello e midollo spinale) e periferiche (formazioni irregolari del midollo spinale e situate alla periferia gangli). I principali elementi strutturali del sistema nervoso sono le cellule nervose, o neuroni, le cui funzioni principali sono: la percezione degli stimoli dai recettori, la loro elaborazione e trasmissione influenze nervose ad altri neuroni o organi funzionanti.

Il sistema nervoso centrale (SNC) coordina l'attività di vari organi e sistemi del corpo e la regola in un ambiente mutevole mediante il meccanismo riflesso. Un riflesso è una risposta del corpo all'azione degli stimoli, effettuata con la partecipazione del sistema nervoso centrale. Viene chiamato il percorso neurale del riflesso arco riflesso. Negli esseri umani, il dipartimento principale del sistema nervoso centrale è la corteccia cerebrale. I processi che si verificano nel sistema nervoso centrale sono alla base di tutto attività mentale persona.

Il cervello è un accumulo di un numero enorme di cellule nervose. Consiste delle sezioni anteriore, intermedia, media e posteriore. La struttura del cervello è incomparabilmente più complessa della struttura di qualsiasi organo del corpo umano. Il cervello è attivo non solo durante la veglia, ma anche durante il sonno. Il tessuto cerebrale consuma 5 volte più ossigeno del cuore e 20 volte più dei muscoli. Costituendo solo circa il 2% del peso corporeo umano, il cervello assorbe il 18-25% dell'ossigeno consumato dall'intero corpo. Il cervello supera significativamente altri organi nel consumo di glucosio. Utilizza il 60-70% del glucosio prodotto dal fegato, nonostante il cervello contenga meno sangue di altri organi.

Il deterioramento dell'afflusso di sangue al cervello può essere associato a ipodynamia. In questo caso, c'è un mal di testa di varia localizzazione, intensità e durata, vertigini, debolezza, diminuzione delle prestazioni mentali, deterioramento della memoria, comparsa di irritabilità. Per caratterizzare i cambiamenti prestazione mentale, viene utilizzato un insieme di tecniche per valutarne le varie componenti (attenzione, memoria e percezione, pensiero logico).

Il midollo spinale è la parte più bassa e antica del SNC, si trova nel canale spinale formato dagli archi vertebrali. La prima vertebra cervicale è il bordo superiore del midollo spinale e il bordo inferiore è la seconda vertebra lombare.

Il midollo spinale svolge funzioni di riflesso e conduzione per gli impulsi nervosi. I riflessi del midollo spinale sono divisi in motori e vegetativi, fornendo atti motori elementari: flessione, estensione, ritmici (ad esempio, camminare, correre, nuotare, ecc., Associati a cambiamenti riflessi alternati nel tono dei muscoli scheletrici). La struttura del midollo spinale contiene i nervi che innervano la pelle, le mucose, i muscoli della testa e una serie di organi interni, le funzioni dei processi digestivi, i centri vitali (ad esempio quello respiratorio), gli analizzatori, ecc. Tutti i tipi di lesioni e malattie del midollo spinale possono portare a disturbi del dolore, sensibilità alla temperatura, interruzione della struttura di complessi movimenti volontari, tono muscolare.

Il sistema nervoso autonomo (è anche chiamato autonomo) è un dipartimento specializzato del sistema nervoso, regolato sia volontariamente (in collaborazione con il dipartimento somatico del sistema nervoso) che involontariamente (attraverso la corteccia cerebrale). Il sistema nervoso autonomo regola l'attività degli organi interni: respirazione, circolazione, escrezione, riproduzione, ghiandole endocrine. A sua volta, è diviso in divisioni simpatiche e parasimpatiche di questa struttura nervosa.

Eccitazione reparto simpatico porta ad un aumento della pressione sanguigna, al rilascio di sangue dal deposito, all'ingresso di glucosio ed enzimi nel sangue, ad un aumento del metabolismo tissutale, che è associato al consumo di energia (funzione ergotrofica).

Quando i nervi parasimpatici vengono stimolati, il lavoro del cuore viene inibito, il tono aumenta muscolo liscio bronchi, la pupilla si restringe, vengono stimolati i processi digestivi, la bile e Vescia, retto.

L'azione del sistema nervoso parasimpatico è volta a ripristinare e mantenere la costanza della composizione ambiente interno un organismo disturbato a causa dell'attività del sistema nervoso simpatico (funzione trofotropica).

Recettori e analizzatori

La capacità del corpo di adattarsi rapidamente ai cambiamenti ambientali si realizza attraverso educazione speciale- recettori che, avendo una stretta specificità, trasformano gli stimoli esterni (suono, temperatura, luce, pressione) in impulsi nervosi che entrano nel sistema nervoso centrale attraverso le fibre nervose.

I recettori umani sono divisi in due gruppi principali: recettori estero- (esterni) e intero- (interni). Ciascuno di questi recettori è parte integrante del sistema di analisi, che è chiamato analizzatore.

L'analizzatore è costituito da tre sezioni: il recettore, la parte conduttiva e la formazione centrale nel cervello.

Il reparto più alto dell'analizzatore è il reparto corticale.

Elenchiamo i nomi degli analizzatori, il cui ruolo nella vita umana è noto a molti. Questo:

analizzatore cutaneo (sensibilità tattile, al dolore, al calore, al freddo);

motore (i recettori di muscoli, articolazioni, tendini e legamenti sono eccitati sotto l'influenza della pressione e dello stiramento);

vestibolare (si trova nell'orecchio interno e percepisce la posizione del corpo nello spazio);

visivo (luce e colore);

uditivo (suono) olfattivo (odore);

gustativo (gusto);

viscerale (lo stato di un numero di organi interni).

È difficile sopravvalutare l'importanza dei sistemi sensoriali nella vita di un organismo. È ottimo anche in caso di attività muscolare nel processo di organizzazione della cultura fisica e del lavoro di salute e di massa sportiva. La formazione di abilità e abilità motorie avviene come risultato dell'attività analitica e sintetica della corteccia cerebrale basata sulla complessa interazione di informazioni provenienti dai sistemi visivo, uditivo, vestibolare, propriocettivo e altri sensori. Allo stesso tempo, allo stesso tempo sistemi sensoriali partecipare alla regolazione dello stato funzionale del corpo nel processo, durante e dopo l'esercizio.

Sistema endocrino

ghiandole endocrine, o ghiandole endocrine, producono speciali sostanze biologiche - ormoni. Gli ormoni forniscono la regolazione umorale (attraverso sangue, linfa, fluido interstiziale) dei processi fisiologici nel corpo, penetrando in tutti gli organi e tessuti. Una parte viene prodotta solo in determinati periodi, mentre la maggior parte - per tutta la vita di una persona. Possono rallentare o accelerare la crescita del corpo, la pubertà, fisica e sviluppo mentale, regolare il metabolismo e l'energia, l'attività degli organi interni. Le ghiandole endocrine includono: tiroide, paratiroidi, gozzo, ghiandole surrenali, pancreas, ghiandola pituitaria, gonadi e alcune altre.

Gli ormoni, in quanto sostanze ad alta attività biologica, nonostante concentrazioni estremamente basse nel sangue, possono causare cambiamenti significativi nello stato del corpo, in particolare nell'attuazione del metabolismo e dell'energia. Gli ormoni vengono distrutti in tempi relativamente brevi e, per mantenere una certa quantità nel sangue, è necessario che vengano espulsi instancabilmente dalla ghiandola corrispondente.

Quasi tutti i disturbi dell'attività delle ghiandole endocrine causano una diminuzione delle prestazioni complessive di una persona.

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Data di creazione della pagina: 20-04-2017

Nel nostro corpo, l'ossigeno è responsabile del processo di produzione di energia. Nelle nostre cellule, solo grazie all'ossigeno, avviene l'ossigenazione, la conversione dei nutrienti (grassi e lipidi) in energia cellulare. Con una diminuzione della pressione parziale (contenuto) di ossigeno nel livello inalato - il suo livello nel sangue diminuisce - l'attività dell'organismo a livello cellulare diminuisce. È noto che oltre il 20% dell'ossigeno viene consumato dal cervello. La carenza di ossigeno contribuisce Di conseguenza, quando il livello di ossigeno diminuisce, il benessere, le prestazioni, tono generale, immunità.
È anche importante sapere che è l'ossigeno che può rimuovere le tossine dal corpo.
Si prega di notare che in tutti i film stranieri in caso di incidente o di una persona in condizione grave Prima di tutto, i medici dei servizi di emergenza mettono la vittima su una macchina dell'ossigeno per aumentare la resistenza del corpo e aumentare le sue possibilità di sopravvivenza.
L'effetto terapeutico dell'ossigeno è noto e utilizzato in medicina dalla fine del XVIII secolo. In URSS, l'uso attivo dell'ossigeno a scopo preventivo è iniziato negli anni '60 del secolo scorso.

ipossia

Ipossia o carenza di ossigeno - ridotto contenuto di ossigeno nel corpo o singoli corpi e tessuti. L'ipossia si verifica quando c'è una mancanza di ossigeno nell'aria inalata e nel sangue, in violazione dei processi biochimici della respirazione tissutale. A causa dell'ipossia, si sviluppano organi vitali cambiamenti irreversibili. più sensibile a carenza di ossigeno sono il sistema nervoso centrale, il muscolo cardiaco, il tessuto renale, il fegato.
Le manifestazioni dell'ipossia sono insufficienza respiratoria, mancanza di respiro; violazione delle funzioni di organi e sistemi.

Il danno dell'ossigeno

A volte puoi sentire che "l'ossigeno è un agente ossidante che accelera l'invecchiamento del corpo".
Qui si trae la conclusione sbagliata dalla premessa giusta. Sì, l'ossigeno è un agente ossidante. Solo grazie a lui, i nutrienti del cibo vengono trasformati in energia nel corpo.
La paura dell'ossigeno è associata a due delle sue eccezionali proprietà: i radicali liberi e l'avvelenamento da pressione eccessiva.

1. Cosa sono i radicali liberi?
Parte dell'enorme numero di reazioni ossidative (che producono energia) e di riduzione del corpo che fluiscono costantemente non sono completate fino alla fine, e quindi si formano sostanze con molecole instabili che hanno elettroni spaiati sui livelli elettronici esterni, chiamati "radicali liberi" . Cercano di catturare l'elettrone mancante da qualsiasi altra molecola. Questa molecola diventa un radicale libero e ruba un elettrone alla successiva, e così via.
Perché è necessario? Una certa quantità di i radicali liberi, o ossidanti, è vitale per il corpo. Prima di tutto - per combattere i microrganismi dannosi. I radicali liberi sono usati dal sistema immunitario come "proiettili" contro gli "invasori". Normalmente, nel corpo umano, il 5% delle sostanze che si formano durante le reazioni chimiche si trasformano in radicali liberi.
Le ragioni principali della violazione dell'equilibrio biochimico naturale e dell'aumento del numero di radicali liberi, chiamano gli scienziati stress emotivo, grave sforzo fisico, lesioni e stanchezza sullo sfondo dell'inquinamento atmosferico, consumo di cibi in scatola e trasformati tecnologicamente in modo errato, frutta e verdura coltivate con l'aiuto di erbicidi e pesticidi, esposizione ai raggi ultravioletti e alle radiazioni.

Così, l'invecchiamento è processo biologico il rallentamento della divisione cellulare e i radicali liberi erroneamente associati all'invecchiamento sono meccanismi di difesa naturali e necessari per il corpo e i loro effetti dannosi sono associati a una violazione processi naturali nell'organismo fattori negativi ambiente e stress.

2. "L'ossigeno è facile da avvelenare".
In effetti, l'eccesso di ossigeno è pericoloso. L'eccesso di ossigeno provoca un aumento della quantità di emoglobina ossidata nel sangue e una diminuzione della quantità di emoglobina ridotta. E poiché è l'emoglobina ridotta che rimuove l'anidride carbonica, la sua ritenzione nei tessuti porta all'ipercapnia - avvelenamento da CO2.
Con un eccesso di ossigeno cresce il numero dei metaboliti dei radicali liberi, quei terribilissimi “radicali liberi” che sono molto attivi, agendo come agenti ossidanti che possono danneggiare membrane biologiche cellule.

Terribile, vero? Voglio immediatamente smettere di respirare. Fortunatamente, per essere avvelenati dall'ossigeno, è necessaria una maggiore pressione dell'ossigeno, come, ad esempio, in una camera a pressione (durante la baroterapia dell'ossigeno) o durante le immersioni con speciali miscele respiratorie. Nella vita ordinaria, tali situazioni non si verificano.

3. “In montagna c'è poco ossigeno, ma ci sono tanti centenari! Quelli. l'ossigeno fa male".
In effetti, in Unione Sovietica nelle regioni montuose del Caucaso e in Transcaucasia è stato registrato un certo numero di fegati lunghi. Se guardi l'elenco dei centenari verificati (cioè confermati) del mondo nel corso della sua storia, l'immagine non sarà così ovvia: centenari più anziani, immatricolata in Francia, USA e Giappone, non abitava in montagna..

In Giappone, dove vive e vive ancora la donna più anziana del pianeta Misao Okawa, che ha già più di 116 anni, c'è anche "l'isola dei centenari" Okinawa. L'aspettativa di vita media qui per gli uomini è di 88 anni, per le donne - 92; questo è più alto che nel resto del Giappone di 10-15 anni. L'isola ha raccolto dati su più di settecento centenari locali con più di cento anni. Dicono che: "A differenza degli altipiani caucasici, degli Hunzakut del Pakistan settentrionale e di altri popoli che si vantano della loro longevità, tutte le nascite di Okinawa dal 1879 sono documentate nel registro di famiglia giapponese - koseki". Gli stessi abitanti di Okinhua credono che il segreto della loro longevità si basi su quattro pilastri: dieta, stile di vita attivo, autosufficienza e spiritualità. La gente del posto non mangia mai troppo, aderendo al principio di "hari hachi bu" - otto decimi pieni. Questi "otto decimi" sono costituiti da carne di maiale, alghe e tofu, verdure, daikon e cetriolo amaro locale. I più anziani di Okinawa non stanno seduti inattivi: lavorano attivamente sulla terra e anche la loro ricreazione è attiva: soprattutto amano giocare a una varietà locale di croquet.: Okinawa è chiamata l'isola più felice - non c'è inerente isole maggiori Giappone fretta e stress. La gente del posto è impegnata nella filosofia di yuimaru - "sforzo collaborativo gentile e amichevole".
È interessante notare che non appena gli abitanti di Okinawa si trasferiscono in altre parti del paese, tra queste persone non ci sono più fegati lunghi. fattore genetico non ha un ruolo. E noi, da parte nostra, consideriamo estremamente importante che le isole di Okinawa si trovino in una zona attivamente battuta dal vento nell'oceano e che il livello di contenuto di ossigeno in tali zone sia registrato come il più alto - 21,9 - 22% di ossigeno.

Purezza dell'aria

"Ma l'aria fuori è sporca e l'ossigeno porta con sé tutte le sostanze."
Per questo gli impianti OxyHaus hanno un sistema di filtrazione dell'aria in entrata a tre stadi. E l'aria già purificata entra nel setaccio molecolare della zeolite, in cui viene separato l'ossigeno dell'aria.

"È possibile essere avvelenati dall'ossigeno?"

L'avvelenamento da ossigeno, l'iperossia, si verifica a seguito della respirazione di miscele di gas contenenti ossigeno (aria, nitrox) a pressione elevata. L'avvelenamento da ossigeno può verificarsi quando si utilizzano dispositivi di ossigeno, dispositivi rigenerativi, quando si utilizzano miscele di gas artificiali per la respirazione, durante la ricompressione dell'ossigeno e anche a causa di dosi terapeutiche eccessive nel processo di baroterapia dell'ossigeno. In caso di avvelenamento da ossigeno, si sviluppano disfunzioni del sistema nervoso centrale, organi respiratori e circolatori.

In che modo l'ossigeno influisce sul corpo umano?

Di più è richiesto da un corpo in crescita e da coloro che sono impegnati in un'intensa attività fisica. In generale, l'attività della respirazione dipende in gran parte dal set fattori esterni. Ad esempio, se ti abbassi abbastanza doccia fresca, quindi la quantità di ossigeno che consumi aumenterà del 100% rispetto alle condizioni a temperatura ambiente. Cioè, di più persone emette calore, più veloce diventa la frequenza del suo respiro. Eccone alcuni fatti interessanti in questa occasione:

• in 1 ora una persona consuma 15-20 litri di ossigeno;


• la quantità di ossigeno consumato: durante la veglia aumenta del 30-35%, durante una passeggiata tranquilla - del 100%, durante il lavoro leggero - del 200%, durante un intenso lavoro fisico - del 600% o più;


• attività processi respiratori direttamente correlato alla capacità polmonare. Quindi, ad esempio, per gli atleti è 1-1,5 litri in più rispetto alla norma, ma per i nuotatori professionisti può arrivare fino a 6 litri!


• Maggiore è la capacità polmonare, minore è la frequenza respiratoria e maggiore è la profondità dell'inspirazione. Un esempio illustrativo: un atleta fa 6-10 respiri al minuto, mentre una persona comune(non atleta) respira a una frequenza di 14-18 respiri al minuto.

Allora perché abbiamo bisogno di ossigeno?

È necessario per tutta la vita sulla terra: gli animali lo consumano nel processo di respirazione e impianti rilasciarlo durante la fotosintesi. Ogni cellula vivente contiene più ossigeno di qualsiasi altro elemento - circa il 70%.

Si trova nelle molecole di tutte le sostanze: lipidi, proteine, carboidrati, acidi nucleici e composti a basso peso molecolare. E la vita umana sarebbe semplicemente impensabile senza questo importante elemento!

Il processo del suo metabolismo è il seguente: in primo luogo, entra attraverso i polmoni nel sangue, dove viene assorbito dall'emoglobina e forma ossiemoglobina. Quindi viene "trasportato" attraverso il sangue a tutte le cellule di organi e tessuti. IN stato legato si presenta sotto forma di acqua. Nei tessuti, viene speso principalmente per l'ossidazione di molte sostanze durante il loro metabolismo. Viene ulteriormente metabolizzato in acqua e anidride carbonica, quindi espulso dal corpo attraverso gli organi del sistema respiratorio ed escretore.

Eccesso di ossigeno

L'inalazione a lungo termine di aria arricchita con questo elemento è molto pericolosa per la salute umana. Alte concentrazioni L'O2 può causare la comparsa di radicali liberi nei tessuti, che sono "distruttori" dei biopolimeri, più precisamente della loro struttura e funzione.

Tuttavia, in medicina, per il trattamento di alcune malattie, viene ancora utilizzata la procedura di saturazione dell'ossigeno. ipertensione chiamata ossigenoterapia iperbarica.

L'eccesso di ossigeno è pericoloso quanto l'eccesso di radiazione solare. Nella vita, una persona semplicemente brucia lentamente nell'ossigeno, come una candela. L'invecchiamento è un processo di combustione. In passato, contadini che erano costantemente accesi aria fresca e il sole, vivevano molto meno dei loro padroni - i nobili che suonavano la musica case chiuse e passare il tempo giocando a carte.

Respiro- l'espressione più vivida e convincente della vita. Attraverso la respirazione, il corpo riceve ossigeno e viene rilasciato dall'anidride carbonica in eccesso formata a seguito del metabolismo. La respirazione e la circolazione sanguigna forniscono a tutti gli organi e tessuti del nostro corpo l'energia necessaria alla vita. Il rilascio dell'energia necessaria alla vita dell'organismo avviene a livello delle cellule e dei tessuti per effetto dell'ossidazione biologica (respirazione cellulare).

Con una mancanza di ossigeno nel sangue, gli organi vitali come il cuore e il sistema nervoso centrale sono principalmente colpiti. carenza di ossigeno il muscolo cardiaco è accompagnato dall'inibizione della sintesi dell'acido adenosina trifosforico (ATP), che è la principale fonte di energia necessaria per il lavoro del cuore. Il cervello umano consuma più ossigeno di un cuore che lavora continuamente, quindi anche una leggera mancanza di ossigeno nel sangue influisce sullo stato del cervello.

manutenzione funzione respiratoria Abbastanza alto livelloè una condizione necessaria per mantenere la salute e prevenire lo sviluppo dell'invecchiamento precoce.

Il processo respiratorio comprende diverse fasi:

1. riempire i polmoni di aria atmosferica (ventilazione polmonare);
2. il passaggio dell'ossigeno dagli alveoli polmonari al sangue che scorre attraverso i capillari dei polmoni e il rilascio di anidride carbonica dal sangue negli alveoli e quindi nell'atmosfera;
3. consegna di ossigeno dal sangue ai tessuti e anidride carbonica dai tessuti ai polmoni;
4. consumo di ossigeno da parte delle cellule - respirazione cellulare.

Il primo stadio della respirazione è la ventilazione dei polmoni- consiste nello scambio di aria inspirata ed espirata, cioè nel riempire i polmoni di aria atmosferica e rimuoverla all'esterno. Ciò è dovuto ai movimenti respiratori del torace.

12 paia di costole sono attaccate davanti allo sterno e dietro - alla colonna vertebrale. Proteggono gli organi del torace (cuore, polmoni, grandi vasi sanguigni) da danni esterni, il loro movimento - su e giù, effettuato dai muscoli intercostali, favorisce l'inalazione e l'espirazione. Dal basso, il petto è ermeticamente separato da cavità addominale diaframma, che, con il suo rigonfiamento, sporge leggermente nella cavità toracica. I polmoni riempiono quasi l'intero spazio del torace, ad eccezione della sua parte centrale, occupata dal cuore. superficie inferiore i polmoni si trovano sul diaframma, le loro cime ristrette e arrotondate sporgono oltre la clavicola. all'aperto superficie convessa polmoni adiacenti alle costole.

La parte centrale della superficie interna dei polmoni, a contatto con il cuore, include grandi bronchi, arterie polmonari(che trasportano il sangue venoso dal ventricolo destro del cuore ai polmoni), vasi sanguigni con sangue arterioso che alimentano il tessuto polmonare e nervi che innervano i polmoni. Le vene polmonari emergono dai polmoni, portando il sangue arterioso al cuore. L'intera zona forma le cosiddette radici dei polmoni.

Schema della struttura dei polmoni: 1- trachea; 2 - bronchi; 3 - vaso sanguigno; 4 - zona centrale (basale) del polmone; 5 - apice del polmone.

Ogni polmone è ricoperto da una membrana (pleura). Alla radice pleura polmonare passa a muro interno cavità toracica. La superficie del sacco pleurico, che contiene il polmone, tocca quasi la superficie della pleura, che riveste l'interno del torace. Tra di loro c'è uno spazio simile a una fessura: la cavità pleurica, dove si trova una piccola quantità di fluido.

Durante l'inspirazione, i muscoli intercostali si sollevano e allargano le costole ai lati, l'estremità inferiore dello sterno si sposta in avanti. Diaframma (muscolo respiratorio principale) in questo momento si contrae anche, il che rende la sua cupola più piatta e si abbassa, spingendo organi addominali giù, lateralmente e in avanti. La pressione nella cavità pleurica diventa negativa, i polmoni si espandono passivamente e l'aria viene aspirata attraverso la trachea e i bronchi negli alveoli polmonari. Questa è la prima fase della respirazione: l'inalazione.

Durante l'espirazione, i muscoli intercostali e il diaframma si rilassano, le costole scendono, la cupola del diaframma si alza. I polmoni vengono compressi e l'aria viene espulsa da essi, per così dire. Dopo l'espirazione, c'è una breve pausa.

Qui dovrebbe essere notato ruolo speciale diaframma non solo come principale muscolo respiratorio, ma anche come muscolo che attiva la circolazione sanguigna. Contraendosi durante l'inalazione, il diaframma preme sullo stomaco, sul fegato e su altri organi della cavità addominale, come se ne spremesse il sangue venoso verso il cuore. Durante l'espirazione, il diaframma si alza pressione intra-addominale diminuisce e questo aumenta il flusso di sangue arterioso agli organi interni della cavità addominale. Pertanto, i movimenti respiratori del diaframma, che si verificano 12-18 volte al minuto, producono massaggio morbido organi addominali, migliorando la loro circolazione sanguigna e facilitando il lavoro del cuore.

Aumento e diminuzione della pressione intratoracica durante ciclo respiratorio incidono direttamente sulle attività degli organismi situati in Petto. Pertanto, la forza di aspirazione della pressione negativa nella cavità pleurica si sviluppa durante l'inspirazione e facilita il flusso di sangue dalla vena cava superiore e inferiore e dalla vena polmonare al cuore. Inoltre, una diminuzione della pressione intratoracica durante l'inspirazione contribuisce a un'espansione più significativa del lume delle arterie coronarie del cuore durante il suo rilassamento e riposo (cioè durante la diastole e la pausa), in relazione alla quale la nutrizione del muscolo cardiaco migliora. Da quanto detto, è chiaro che fiato corto non solo la ventilazione dei polmoni si deteriora, ma anche le condizioni di lavoro e lo stato funzionale del muscolo cardiaco.

Quando una persona è a riposo, le parti periferiche del polmone sono prevalentemente occupate nell'atto di respirare. parte centrale, situato alla radice, è meno estensibile.

Il tessuto polmonare è costituito da minuscole sacche piene d'aria. alveoli, le cui pareti sono densamente intrecciate con vasi sanguigni. A differenza di molti altri organi, i polmoni hanno un doppio apporto di sangue: un sistema di vasi sanguigni che forniscono una funzione specifica dei polmoni - scambio di gas e arterie speciali che alimentano il tessuto polmonare stesso, i bronchi e la parete dell'arteria polmonare.

Capillari degli alveoli polmonari sono una rete molto fitta con una distanza tra le singole spire di pochi micrometri (µm). Questa distanza aumenta quando le pareti degli alveoli vengono allungate durante l'inspirazione. Generale superficie interna di tutti i capillari nei polmoni raggiunge circa 70 m2. Allo stesso tempo, nei capillari polmonari possono essere presenti fino a 140 ml di sangue, durante il lavoro fisico, la quantità di sangue che scorre può raggiungere i 30 litri al minuto.

L'afflusso di sangue alle diverse parti del polmone dipende dal loro stato funzionale: il flusso sanguigno viene effettuato principalmente attraverso i capillari degli alveoli ventilati, mentre nelle parti dei polmoni spente dalla ventilazione, il flusso sanguigno è nettamente ridotto . Tali aree del tessuto polmonare diventano indifese quando vengono invase da microbi patogeni. In alcuni casi, questo spiega la localizzazione processi infiammatori con broncopolmonite.

Gli alveoli polmonari normalmente funzionanti contengono cellule specializzate chiamate macrofagi alveolari. Proteggono il tessuto polmonare dalle polveri organiche e minerali contenute nell'aria inalata, neutralizzano microbi e virus e neutralizzano le loro secrezioni. sostanze nocive(tossine). Queste cellule passano negli alveoli polmonari dal sangue. La durata della loro vita è determinata dalla quantità di polvere e batteri inalati: più l'aria inalata è inquinata, più velocemente muoiono i macrofagi.

Dalla capacità di queste cellule alla fagocitosi, ad es. all'assorbimento e alla digestione dei batteri patogeni, in in larga misura dipende dal livello di resistenza generale non specifica dell'organismo all'infezione. Inoltre, i macrofagi puliscono da soli il tessuto polmonare cellule morte. È noto che i macrofagi "riconoscono" rapidamente le cellule danneggiate e vanno da loro per eliminarle.

Riserve d'apparato respirazione esterna, fornendo ventilazione ai polmoni, sono molto grandi. Ad esempio, a riposo, un adulto sano fa una media di 16 respiri ed esalazioni per 1 minuto e per un respiro entrano nei polmoni circa 0,5 litri di aria (questo volume è chiamato volume corrente), per 1 minuto saranno 8 litri d'aria. Con un aumento volontario massimo della respirazione, la frequenza di inspirazione ed espirazione può aumentare a 50-60 per 1 minuto, il volume corrente - fino a 2 litri e il volume respiratorio minuto - fino a 100-200 litri.

Anche le riserve di volume polmonare sono piuttosto significative. Quindi, le persone che guidano immagine sedentaria vita, la capacità vitale dei polmoni (cioè il volume massimo di aria che può essere espirato dopo un respiro massimo) è di 3000-5000 ml; durante l'allenamento fisico, ad esempio, in alcuni atleti, sale a 7000 ml o più.

Il corpo umano utilizza solo parzialmente l'ossigeno atmosferico. Come sapete, l'aria inalata contiene in media il 21% ed espirata il 15-17% di ossigeno. A riposo, il corpo consuma 200-300 cm 3 di ossigeno.

Il trasferimento di ossigeno nel sangue e anidride carbonica dal sangue ai polmoni avviene a causa della differenza tra la pressione parziale di questi gas nell'aria nei polmoni e la loro tensione nel sangue. Poiché la pressione parziale dell'ossigeno nell'aria alveolare è in media di 100 mm Hg. Art., nel sangue che scorre ai polmoni, la pressione dell'ossigeno è di 37-40 mm Hg. Art., passa dall'aria alveolare nel sangue. La pressione dell'anidride carbonica nel sangue che passa attraverso i polmoni diminuisce da 46 a 40 mm Hg. Arte. dovuto al suo passaggio nell'aria alveolare.

Il sangue è saturo di gas che si trovano in uno stato legato chimicamente. L'ossigeno viene trasportato dagli eritrociti, in cui entra in una combinazione instabile con l'emoglobina - ossiemoglobina. Questo è molto vantaggioso per il corpo, poiché se l'ossigeno fosse semplicemente disciolto nel plasma e non collegato all'emoglobina degli eritrociti, allora per fornire respirazione normale tessuti, il cuore dovrebbe battere 40 volte più velocemente di quanto non faccia ora.

Nel sangue di un adulto persona sana contiene solo circa 600 g di emoglobina, quindi la quantità di ossigeno associata all'emoglobina è relativamente piccola, circa 800-1200 ml. Può soddisfare il bisogno di ossigeno del corpo solo per 3-4 minuti.

Poiché le cellule usano l'ossigeno in modo molto vigoroso, la sua tensione nel protoplasma è molto bassa, a questo proposito deve entrare continuamente nelle cellule. La quantità di ossigeno assorbita dalle cellule varia in condizioni diverse. Aumenta con l'attività fisica. Intensamente formati in questo caso, l'anidride carbonica e l'acido lattico riducono la capacità dell'emoglobina di trattenere l'ossigeno e quindi ne facilitano il rilascio e l'utilizzo da parte dei tessuti.

Se il centro respiratorio, situato in midollo allungato, è assolutamente necessario per l'attuazione dei movimenti respiratori (dopo il suo danno, la respirazione si interrompe e si verifica la morte), quindi le restanti parti del cervello forniscono la regolazione dei migliori cambiamenti adattativi nei movimenti respiratori alle condizioni dell'ambiente esterno e interno del corpo e non sono vitali.

Il centro respiratorio è sensibile a composizione del gas sangue: un eccesso di ossigeno e una mancanza di anidride carbonica inibiscono e una mancanza di ossigeno, soprattutto quando contenuto in eccesso l'anidride carbonica stimola il centro respiratorio. Durante lavoro fisico i muscoli aumentano il consumo di ossigeno e accumulano anidride carbonica, il centro respiratorio reagisce aumentando i movimenti respiratori. Anche un leggero trattenimento del respiro (pausa respiratoria) ha un effetto stimolante sul centro respiratorio. Durante il sonno, con una diminuzione dell'attività fisica, la respirazione si indebolisce. Questi sono esempi di regolazione involontaria della respirazione.

L'influenza della corteccia cerebrale sui movimenti respiratori si esprime nella capacità di trattenere arbitrariamente il respiro, modificarne il ritmo e la profondità. Gli impulsi provenienti da centro respiratorio, a loro volta, influenzano il tono della corteccia cerebrale. I fisiologi hanno stabilito che l'inspirazione e l'espirazione hanno l'effetto opposto sullo stato funzionale della corteccia cerebrale e attraverso di essa sui muscoli volontari. L'inalazione provoca un leggero spostamento verso l'eccitazione e l'espirazione provoca uno spostamento verso l'inibizione, cioè l'inalazione è un fattore stimolante, l'espirazione è un fattore calmante. Con una durata uguale di inspirazione ed espirazione, queste influenze generalmente si neutralizzano a vicenda. Un'inspirazione prolungata con una pausa al culmine dell'inspirazione con un'espirazione accorciata si osserva nelle persone che si trovano in uno stato allegro, con un'elevata capacità lavorativa. Questo tipo di respirazione può essere chiamato mobilizzazione. E viceversa: un respiro energico, ma breve con un'espirazione allungata un po 'estesa e trattenere il respiro dopo l'espirazione ha un effetto calmante e aiuta a rilassare i muscoli.

Si basa sul miglioramento della regolazione volontaria della respirazione effetto terapeutico esercizi di respirazione. Durante il processo di ripetizione esercizi di respirazione l'abitudine si sviluppa fisiologicamente corretta respirazione, c'è una ventilazione uniforme dei polmoni, eliminata congestione nel piccolo cerchio e nel tessuto polmonare. Allo stesso tempo, vengono migliorati altri indicatori della funzione respiratoria, così come l'attività cardiaca e la circolazione sanguigna degli organi addominali, principalmente fegato, stomaco e pancreas. Inoltre, c'è la possibilità di utilizzare Vari tipi respirazione per migliorare le prestazioni e per un buon riposo.