Consumul de oxigen de către creierul uman. Sistemele fiziologice ale corpului

Sistem circulator constă din inimă şi vase de sânge. Contracțiile ritmice ale mușchiului inimii asigură mișcarea continuă a sângelui în interior sistem închis vasele. Sângele, care îndeplinește o funcție trofică, poartă nutrienți de la intestinul subțire la celulele întregului organism, asigură și transportul oxigenului de la plămâni la țesuturi și dioxid de carbon de la țesuturi la plămâni, îndeplinind funcția respiratorie.

În același timp, în sânge circulă o cantitate mare de substanțe biologic active. substanțe active, care reglează și combină activitatea funcțională a celulelor corpului. Sângele asigură egalizarea temperaturii diverse părți corpuri. Sistemul respirator include cavitatea nazală, laringe, trahee, bronhii și plămâni. În timpul procesului de respirație din aerul atmosferic Prin alveolele plămânilor, oxigenul intră constant în organism, iar dioxidul de carbon este eliberat din organism.

Procesul de respirație- Acest întregul complex procese fiziologice, la implementarea căruia nu doar participă Masina care ajuta respiratia, dar și sistemul circulator. Traheea din partea sa inferioară este împărțită în două bronhii, fiecare dintre acestea, intrând în plămâni, ramuri ca un copac. Cele mai mici ramuri finale ale bronhiilor (bronhiole) trec în canalele alveolare închise, în pereții cărora există un număr mare de formațiuni sferice - vezicule pulmonare (alveole). Fiecare alveole este inconjurata de o retea densa capilarele sanguine. Suprafața totală a tuturor veziculelor pulmonare este foarte mare, este de 50 de ori mai mare decât suprafața pielii umane și se ridică la mai mult de 100 m2. Plămânii sunt localizați într-o cavitate toracică închisă ermetic. Ele sunt acoperite cu o membrană subțire, netedă - pleura; aceeași membrană căptușește interiorul cavității toracice. Spațiul format între aceste două straturi ale pleurei se numește cavitate pleurală.

Presiunea în cavitatea pleurală este întotdeauna cu 3-4 mmHg sub nivelul atmosferic în timpul expirației. Art., la inhalare - cu 7-9 mm. Mecanismul de respirație se realizează în mod reflex (automat). În repaus, schimbul de aer în plămâni are loc ca urmare a mișcărilor ritmice respiratorii ale toracelui. Când scade în cavitatea toracică presiune, o porțiune de aer este aspirată în plămâni (destul de pasiv din cauza diferenței de presiune) și are loc inhalarea. Apoi, cavitatea toracică scade și aerul este împins din plămâni - are loc expirația. Expansiunea cavității toracice are loc ca urmare a activității mușchilor respiratori. În repaus, la inhalare, cavitatea toracică este extinsă de un mușchi respirator special, despre care a fost discutat mai devreme - diafragma, precum și mușchii intercostali externi; În timpul muncii fizice intense, sunt activați și alți mușchi (scheletici). Expirația în repaus se realizează clar pasiv, cu relaxarea mușchilor care au efectuat inhalarea, pieptul sub influența gravitației și presiune atmosferică scade.

În timpul muncii fizice intense, expirația implică mușchii abdominali, mușchii intercostali interni și alți mușchi scheletici. Exercițiile sistematice și sportul întăresc mușchii respiratori și ajută la creșterea volumului și mobilității (excursie) toracelui. Stadiul respirației în care oxigenul din aerul atmosferic trece în sânge, iar dioxidul de carbon din sânge în aerul atmosferic, se numește respirație externă; transferul de gaze prin sânge este următoarea etapă și, în cele din urmă, respirația tisulară (sau internă) - consumul de oxigen de către celule și eliberarea de dioxid de carbon ca urmare reactii biochimice asociat cu formarea energiei pentru a asigura procesele vitale ale organismului.

Respirație externă (pulmonară). efectuate în alveolele plămânilor. Aici, prin pereții semipermeabili ai alveolelor și capilarelor, oxigenul trece din aerul alveolar, umplând cavitățile alveolelor. Moleculele de oxigen și dioxid de carbon realizează această tranziție în sutimi de secundă. După ce oxigenul este transferat din sânge în țesuturi, are loc respirația tisulară (intracelulară). Oxigenul trece din sânge în lichidul interstițial și de acolo în celulele țesuturilor, unde este folosit pentru a asigura procesele metabolice. Dioxidul de carbon, produs intens în celule, trece în lichidul interstițial și apoi în sânge. Cu ajutorul sângelui este transportat în plămâni, din care este excretat din organism.

Trecerea oxigenului și a dioxidului de carbon prin pereții semipermeabili ai alveolelor, capilarelor și membranelor globulelor roșii. Substanța albă care înconjoară substanța cenușie este formată din procese care conectează celulele nervoase ale măduvei spinării; senzorial ascendent (eferent), care conectează toate organele și țesuturile corpul uman(cu excepția capului) cu creierul, căile motorii (aferente) descendente care merg de la creier la celulele motorii ale măduvei spinării.

Astfel, nu este greu de imaginat că măduva spinării îndeplinește o funcție reflexă și conductoră pentru impulsurile nervoase. În diferite părți ale măduvei spinării există motoneuroni (celule nervoase motorii) care inervează mușchii extremităților superioare, spatelui, pieptului, abdomenului și extremităților inferioare.

Centrele de defecare, urinare și activitate sexuală sunt situate în regiunea sacră. O funcție importantă a neuronilor motori este de a oferi în mod constant tonusul muscular necesar, datorită căruia toate reflexele acte motorii desfășurată blând și lin. Tonul centrilor măduvei spinării este reglat de părțile superioare ale sistemului nervos central. Leziunile măduvei spinării implică diverse tulburări asociate cu eșecul functia de conductor. Toate tipurile de leziuni și boli ale măduvei spinării pot duce la tulburări de durere și sensibilitate la temperatură, perturbarea structurii mișcărilor voluntare complexe, tonusului muscular etc. Creierul este o colecție sumă uriașă celule nervoase. Se compune din anterioară, intermediară, mijlocie și secțiuni posterioare.

Structura creierului incomparabil mai complexă decât structura oricărui organ al corpului uman. Să numim câteva caracteristici și funcții vitale. De exemplu, o astfel de formare a creierului posterior precum medula oblongata este locația celei mai importante centrii reflexi(respiratorii, nutriționale, reglarea circulației sanguine, transpirații). Prin urmare, deteriorarea acestei părți a creierului provoacă moartea instantanee. Nu vom vorbi în detaliu despre structura și funcțiile specifice ale cortexului cerebral, dar trebuie menționat că cortexul emisfere cerebrale Creierul este cea mai tânără parte a creierului în termeni filogenetici (filogeneza este procesul de dezvoltare a organismelor vegetale și animale în timpul existenței vieții pe Pământ).

În procesul de evoluție, cortexul cerebral capătă trăsături structurale și funcționale semnificative și devine cel mai înalt departament al sistemului nervos central, modelând activitatea organismului în ansamblu în relația sa cu mediul. Aparent, va fi utilă caracterizarea unor trăsături mai anatomo-fiziologice ale creierului uman.

Creierul uman cântărește în medie 1400 g. Legătura dintre greutatea creierului și greutatea corpului uman, conform diverșilor autori, este relativ mică. Numeroase studii au stabilit că activitatea normală a creierului este asociată cu alimentarea cu sânge. După cum se știe, principala sursă de energie necesară pentru funcționarea elementelor nervoase este procesul de oxidare a glucozei. Cu toate acestea, creierul nu are rezerve de carbohidrați, cu atât mai puțin oxigen și, prin urmare schimb normal substanțele din el depinde în întregime de livrarea constantă resurse energetice cu sânge.

Creierul este activ nu numai în timpul stării de veghe, ci și în timpul somnului. Țesutul creierului consumă de 5 ori mai mult oxigen decât inima și de 20 de ori mai mult decât mușchii. Reprezentând doar aproximativ 2% din greutatea corporală a unei persoane, creierul absoarbe 18-25% din oxigenul consumat de întregul corp. Creierul este semnificativ superior altor organe în ceea ce privește consumul de glucoză. Foloseste 60-70% din glucoza produsa de ficat, ceea ce se ridica la 115 g pe zi, si asta in ciuda faptului ca creierul este unul dintre ultimii in ceea ce priveste cantitatea de sange pe care o contine.

Deteriorarea alimentării cu sânge a creierului poate fi asociată cu inactivitatea fizică (stil de viață sedentar). În cazul inactivității fizice, cea mai frecventă plângere este durerea de cap diverse localizari, intensitate și durata, amețeli, slăbiciune, scăderea performanței mentale, tulburări de memorie, iritabilitate. Vegetativ sistem nervos- un departament specializat al sistemului nervos unificat al creierului este reglat, în special, de cortexul cerebral.

Spre deosebire de sistemul nervos somatic, care inervează mușchii voluntari (scheletici) și asigură sensibilitatea generală a corpului și a altor organe de simț, sistemul nervos autonom reglează activitatea organelor interne - respirația, circulația sângelui, excreția, reproducerea, glandele. secretie interna etc.Sistemul nervos autonom este împărțit în sistemul simpatic și parasimpatic.

Activitatea inimii, a vaselor de sânge, a organelor digestive, a excreției, a organelor de reproducere etc.; reglarea metabolismului, formarea termică, participarea la formarea reacțiilor emoționale (frică, furie, bucurie) - toate acestea sunt sub controlul sistemelor nervoase simpatic și parasimpatic și toate sub același control din partea superioară a sistemului nervos central . S-a demonstrat experimental că influența lor, deși de natură antagonistă, este consecventă în reglarea celor mai importante funcții ale organismului. Receptori și analizoare. Condiția principală pentru existența normală a unui organism este capacitatea acestuia de a se adapta rapid la schimbări mediu inconjurator. Această capacitate este realizată datorită prezenței unor formațiuni speciale - receptori.

Receptorii, având o specificitate strictă, transformă stimulii externi (sunete, temperatură, lumină, presiune etc.) în impulsuri nervoase, care fibrele nervoase transmisă la sistemul nervos central. Receptorii umani sunt împărțiți în două grupe principale: receptori externi (externi) și receptori intero (interni). Fiecare astfel de receptor este o parte integrantă a unui sistem de analiză în care sunt recepționate impulsurile și care se numește analizor.

Analizorul este format din trei secțiuni - receptorul, partea conductoare și formațiunea centrală a creierului. Cel mai înalt departament al analizorului este cel cortical. Fără a intra în detalii, vom enumera doar numele analizatorilor, al căror rol în viața oricărei persoane este cunoscut de mulți. Acesta este un analizor de piele (sensibilitate tactilă, durere, căldură, frig), motor (receptorii din mușchi, articulații, tendoane și ligamente sunt excitați sub influența presiunii și întinderii), vestibular (percepe poziția corpului în spațiu), vizual (lumină și culoare), auditiv (sunet), olfactiv (miros), gustativ (gust), visceral (starea unui număr de organe interne).

Consumul de O2 în repaus.Cantitatea de oxigen consumată de un țesut depinde de starea funcțională a celulelor sale constitutive.În tabel Tabelul 23.1 prezintă date despre consumul de oxigen de către diferite organe și părți ale acestora atunci când corpul este în repaus la temperatură normală. Rata consumului de oxigen de către un anumit organ () este de obicei

exprimat în ml O 2 la 1 G sau 100 g de masă pe 1 minut (acest lucru ia în considerare masa organului în conditii naturale). În conformitate cu Principiul lui Fick determinat pe baza circulație sanguină() printr-unul sau altul organ și diferențe de concentrații O 2 din sângele arterial care intră în organ și din sângele venos care curge din acesta ():

(1)

Când corpul este în repaus, oxigenul este absorbit relativ intens de miocard și substanța cenușie a creierului(în special, scoarță), ficatȘi cortexul renal.În același timp, mușchii scheletici, splina și materie albă creierul consumă mai puțin oxigen (Tabelul 23.1).

Diferențele în consumul de oxigen de către diferite părți ale acestuiaȘi același organ. Poate fi măsurat în multe organe fluxul sanguin prin zone limitate de țesut prin determinarea clearance-ului gazelor inerte(de exemplu, 85 Kg, 133 Xe și H2). Astfel, dacă este posibil să se preleveze o probă de sânge dintr-o venă care drenează o zonă dată, atunci această metodă permite să se determine consumul de oxigen din aceasta. În plus, în urmă cu câțiva ani, a fost dezvoltată metoda tomografiei cu emisie de pozitroni (PET), care face posibilă măsurarea directă a fluxului sanguin și a consumului de O 2 în anumite părți ale organelor. Această metodă a fost folosită cu succes pentru a studia creierul uman. Înainte de introducerea metodei PET, după cum se poate observa din Tabel. 23.1, măsura consumul regional O 2 a fost posibil doar în câteva organe.

La studierea consumului de oxigen de către țesuturile cerebrale ale diferitelor mamifere, s-a demonstrat că cortexul cerebral consumă de la 8 10 −2 la 0,1 ml O 2 g −1 min −1. . Pe baza consumului de O2 al întregului creier și al cortexului, se poate calcula consumul mediu de O2 substanța albă a creierului. Această valoare este de aproximativ 1 10 −2 ml g −1 min −1. Măsurare directă absorbția O 2 de către zone ale creierului la subiecții sănătoși folosind metoda tomografiei cu emisie de pozitroni a dat următoarele valori: pt. materie cenusie(V diverse zone) - aproximativ de la 4 la 6-10 −2 ml g −1 -min −1, pt. substanta alba-2-10 −2 mlg −1 min −1 . Se poate presupune că consumul de oxigen variază nu numai în funcție de zonă, ci și în diferite celule ale aceleiași zone. De fapt, la măsurarea (folosind microelectrozi de platină) consumul regional de O 2 de către straturile celulare superficiale ale cortexului cerebral, s-a demonstrat că în condiții de anestezie ușoară acest consum în zone mici variază de la aproximativ 4-10 -2 până la 0,12. ml - g −1 -min −1 . Rezultatele autoradiografiei

CAPITOLUL 23. RESPIRAȚIA ȚESUTURILOR 629

Tabelul 23.1. Valorile medii ale vitezei fluxului sanguin (), diferența arteriovenoasă în O2 () și consumul de O2 () în diferite organe umane la 37 °C
Organ				Sursă de date
Sânge
Mușchii scheletici: în repaus în timpul activității fizice intense
Splină
Creier: materie albă din cortex
Ficat
Rinichi: cortex stratul exterior al medulului stratul interior al medulului
Inima: în repaus în timpul unei activități fizice intense

Studiile fizice ale fluxului sanguin regional (folosind iod-14C-antipirină) și consumului regional de glucoză (folosind 14C-2deoxiglucoză) în cortexul cerebral sugerează că acești parametri diferă semnificativ și în zonele învecinate. La persoanele cu vârsta peste 30 de ani, fluxul sanguin regional și consumul de O2 materie cenusie creierul scade treptat odată cu vârsta. Aproximativ aceleași diferențe în consumul de oxigen au fost găsite între părțile individuale ale rinichilor. ÎN cortexul rinichi, consumul mediu de O 2 este de câteva ori mai mare decât în zonele interneȘi papilele medulare. Deoarece nevoile de oxigen ale rinichilor depind în principal de intensitatea reabsorbției active a Na + din lumenul tubulilor în țesut, se crede că astfel de diferențe pronunțate în consumul regional de O 2 se datorează în principal diferenței dintre valori. a acestei reabsorbții în corticală și medular .

Consumul de O2 în condiții activitate crescută organ. ÎN Dacă activitatea oricărui organ crește dintr-un motiv sau altul, crește și rata metabolismului energetic în acesta și, în consecință, nevoia de oxigen a celulelor. În timpul consumului de activitate fizică

O 2 țesut miocardic poate crește de 3-4 ori și funcționează muschii scheletici-de peste 20-50 de ori fata de nivelul de repaus. O consum de 2 tesuturi rinichi crește odată cu creșterea ratei de reabsorbție a Na +.

În majoritatea organelor viteza de absorbţie a O 2 nu depinde de viteza fluxului sanguinîn ele (cu condiţia ca tensiunea de O 2 în ţesuturi să fie suficient de mare). Rinichii sunt o excepție. Există o viteză critică de perfuzie, depășire care provoacă formarea de ultrafiltrat; la acest nivel de filtrare flux sanguin crescut acompaniat de consum crescut Aproximativ 2 țesut renal. Această caracteristică se datorează faptului că intensitatea filtrare glomerulară(și prin urmare reabsorbția Na +) este proporțională cu viteza fluxului sanguin.

Dependența consumului de O2 de temperatură. Consumul de O2 de către țesuturi este extrem de sensibil la schimbările de temperatură. Pe măsură ce temperatura corpului scade, metabolismul energetic încetinește, iar nevoia de oxigen în majoritatea organelor scade. Cu termoreglarea normală, activitatea organonilor implicați în menținerea echilibrului termic crește, iar consumul lor de oxigen crește. Astfel de organe includ, în special, mușchii scheletici; funcția lor de termoreglare se realizează prin creșterea tonusului muscular și tremurând (p. 667). Creșterea temperaturii corpului

63β PARTEA VI. SUFLARE

însoţită de o creştere a nevoii de oxigen în majoritatea organelor. Conform regulii lui Van't Hoff, atunci când temperatura se modifică cu 10 o C în intervalul de la 20 la 40 o C, consumul de oxigen de către țesuturi se modifică în aceeași direcție de 2 3 ori (Q 10 = 2-3). Pentru unii operatii chirurgicale Poate fi necesară oprirea temporară a circulației sângelui (și, prin urmare, aprovizionarea organelor cu O2 și substanțe nutritive). În același timp, pentru a reduce necesarul de oxigen al organelor, se utilizează adesea hipotermia (scăderea temperaturii corpului): pacientului i se administrează o anestezie atât de profundă încât mecanismele de termoreglare sunt suprimate.

Sistemul circulator - unul dintre cele mai importante fiziologice - include inima, care îndeplinește funcția de pompă, și vasele de sânge (artere, arteriole, capilare, vene, venule). Funcția de transport cordial- sistem vascular consta in faptul ca inima asigura miscarea sangelui printr-un lant inchis de vase de sange elastice.

Principal indicatori fizici hemodinamica (mișcarea sângelui în sistem) sunt: ​​tensiunea arterială în vasele create de funcția de pompare a inimii; diferenta de presiune intre diverse departamente Sistemul vascular „forțează” sângele să se miște spre presiune scăzută.

Sistolic, sau maxim presiunea arterială(TA) este nivelul maxim de presiune care se dezvoltă în timpul sistolei. La adulți, persoanele relativ sănătoase în repaus au de obicei 110-125 mm Hg. Odată cu vârsta crește și până la 50-60 de ani este în intervalul 130-150 mm Hg.

Tensiunea diastolică sau tensiunea arterială minimă este nivelul minim al tensiunii arteriale în timpul diastolei. La adulți este de obicei 60-80 mm Hg.

Tensiunea pulsului este diferența dintre tensiunea arterială sistolică și diastolică (în mod normal la om este de 30-35 mm Hg). Alături de altele, indicatorul de presiune a pulsului este utilizat în anumite situatii specialisti din clinica si medicina sportiva.

Cu siguranță apar modificări ale tensiunii arteriale în timpul diferitelor tipuri de activitate musculară. O creștere a nivelului presiunii sistolice în timpul contracției mușchilor scheletici este una dintre condițiile necesare pentru ca reacțiile adaptative (adaptative) ale sistemului circulator și ale corpului în ansamblu să efectueze munca musculară. O creștere a tensiunii arteriale asigură aprovizionarea cu sânge adecvată a mușchilor care lucrează, crescându-le nivelul de performanță. În acest caz, modificările indicatorilor tensiunii arteriale sunt determinate de natura muncii efectuate: dinamică sau ciclică, intensivă sau volumetrică, globală sau locală.

Inima - goală cu patru camere (două ventricule și două atrii) organ muscular cântărind de la 220 la 350 g la bărbați și de la 180 la 280 g la femei, efectuând contracții ritmice urmate de relaxare, datorită cărora sângele circulă în organism.

Inima este un dispozitiv autonom, automat. Contracțiile inimii apar ca urmare a impulsurilor electrice care apar periodic în mușchiul inimii însuși. Spre deosebire de mușchiul scheletic, mușchiul cardiac are o serie de proprietăți care îi asigură activitatea ritmică continuă: excitabilitate, automatitate, conductivitate, contractilitate și refractare (scăderea pe termen scurt a excitabilității). Toate fibrele musculare participă la fiecare contracție, iar forța de contracție a mușchiului cardiac, spre deosebire de mușchiul scheletic, nu poate fi modificată prin implicarea unui număr diferit de celule musculare cardiace (legea „totul sau nimic”). Munca inimii constă într-o modificare ritmică a ciclurilor cardiace, constând din trei faze: contracția atriilor, contracția ventriculilor și relaxarea generală a inimii. Cu toate acestea, în general, activitatea inimii este corectată de numeroase conexiuni directe și de feedback provenite din diferite organe și sisteme ale corpului. Funcția inimii este în mod constant conectată cu sistemul nervos central, care are un efect de reglare asupra activității sale.Unul dintre cei mai importanți indicatori ai funcției inimii este volumul minute al circulației sanguine (MCV), sau cu alte cuvinte - „ debitul cardiac„(SV) - cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii într-un minut. IOC este un indicator integrator al funcției cardiace, în funcție de ritmul cardiac și de valoarea volumului sistolic (SV) - cantitatea de sânge ejectată de inimă în patul vascular în timpul unei contracții. Desigur, acești indicatori au aceeași valoare în condiții de repaus relativ și variază semnificativ în funcție de starea funcțională a inimii, volum, intensitate și tip de activitate musculară, nivelul de antrenament etc.

Sistemul cardiovascular este format din circulație sistemică și pulmonară. Jumătatea stângă inimile servite cerc mare circulația sângelui, dreapta - mică.

Frecvența cardiacă (FC) este unul dintre cei mai informativi și integrativi indicatori ai stării funcționale nu numai a sistemului cardio-vascular, dar și întregul organism în ansamblu. Adesea conceptul de ritm cardiac nu este pe deplin legitim identificat cu conceptul de puls. Pulsul este rezultatul contracțiilor ritmice directe ale inimii, care este o undă de oscilații înregistrată într-un fel (de exemplu, prin palpare), propagată de-a lungul pereților elastici ai arterelor ca urmare a șocului hidrodinamic al unei porțiuni de sânge ejectat în aortă sub presiune ridicata cu următoarea contracție a ventriculului stâng. Cu toate acestea, ritmul pulsului corespunde ritmului cardiac.

Frecvența cardiacă (sau pulsul) variază semnificativ în funcție de când și în ce condiții este înregistrat acest indicator: în condiții de repaus relativ (dimineața, pe stomacul gol, culcat sau șezut, într-un mediu confortabil); la efectuarea oricărei activități fizice, imediat după aceasta sau în diferite etape ale perioadei de recuperare. În repaus, pulsul unui tânăr practic sănătos în vârstă de 20-30 de ani, neadaptat la activitatea fizică sistematică (neantrenat), fluctuează în intervalul 60-70 bătăi pe minut (bpm) și 70-75 la femei. Odată cu vârsta, ritmul cardiac în repaus crește ușor (la 60-75 de ani cu 5-8 bătăi/min). Pentru a satisface creșterea livrării de oxigen către mușchi în timpul lucrului, volumul de sânge furnizat acestora pe unitatea de timp trebuie să crească. O creștere a frecvenței cardiace este direct legată de o creștere a IOC. Dacă, de exemplu, puterea muncii ciclice este exprimată prin cantitatea de oxigen consumată (ca procent din consumul maxim - MOC), atunci ritmul cardiac crește într-o dependență liniară de puterea de muncă și de consumul de oxigen.

La „indivizii” de sex feminin, ritmul cardiac în astfel de cazuri este de obicei cu 10-12 bătăi pe minut mai mare.

Sistem nervos

Sistemul nervos este format dintr-o secțiune centrală (creier și măduva spinării) și periferice (formațiuni neuniforme ale măduvei spinării și cele situate la periferie). ganglionii). Principalele elemente structurale ale sistemului nervos sunt celulele nervoase, sau neuronii, ale căror principale funcții sunt: ​​perceperea iritațiilor de la receptori, procesarea și transmiterea acestora. influențe nervoase la alți neuroni sau organe de lucru.

Sistemul nervos central (SNC) coordonează activitatea diferitelor organe și sisteme ale corpului și o reglează într-un mediu extern în schimbare, folosind mecanismul reflex. Un reflex este răspunsul organismului la acțiunea stimulilor, realizat cu participarea sistemului nervos central. Calea neuronală a reflexului se numește arc reflex. La om, partea principală a sistemului nervos central este cortexul cerebral. Procesele care au loc în sistemul nervos central stau la baza tuturor activitate mentala persoană.

Creierul este o colecție de un număr mare de celule nervoase. Este format din secțiuni anterioare, intermediare, mijlocii și posterioare. Structura creierului este incomparabil mai complexă decât structura oricărui organ al corpului uman. Creierul este activ nu numai în timpul stării de veghe, ci și în timpul somnului. Țesutul creierului consumă de 5 ori mai mult oxigen decât inima și de 20 de ori mai mult decât mușchii. Reprezentând doar aproximativ 2% din greutatea corporală a unei persoane, creierul absoarbe 18-25% din oxigenul consumat de întregul corp. Creierul este semnificativ superior altor organe în ceea ce privește consumul de glucoză. Folosește 60-70% din glucoza produsă de ficat, în ciuda faptului că creierul conține mai puțin sânge decât alte organe.

Deteriorarea alimentării cu sânge a creierului poate fi asociată cu inactivitatea fizică. În acest caz, apar dureri de cap de localizare, intensitate și durată variate, amețeli, slăbiciune, performanța mentală scade, memoria se deteriorează și apare iritabilitatea. Pentru a caracteriza schimbările performanta mentala, se utilizează un set de tehnici care evaluează diversele sale componente (atenție, memorie și percepție, gândire logică).

Măduva spinării este partea cea mai inferioară și cea mai veche a sistemului nervos central, situată în canalul rahidian format din arcadele vertebrale. Prima vertebră cervicală este marginea măduvei spinării de deasupra, iar marginea de dedesubt este a doua vertebră lombară.

Măduva spinării îndeplinește funcții reflexe și de conducere pentru impulsurile nervoase. Reflexele măduvei spinării sunt împărțite în motorii și autonome, oferind acte motorii elementare: flexie, extensie, ritmice (de exemplu, mers, alergare, înot etc., asociate cu modificări reflexe alternante ale tonusului mușchilor scheletici). Structura măduvei spinării conține nervi care inervează pielea, mucoasele, mușchii capului și o serie de organe interne, funcțiile proceselor digestive, centrii vitali (de exemplu, respiratorii), analizoare etc. Toate tipurile de leziuni și boli ale măduvei spinării pot duce la tulburări de durere și sensibilitate la temperatură, perturbarea structurii mișcărilor voluntare complexe și tonusul muscular.

Sistemul nervos autonom (numit și sistemul nervos autonom) este o parte specializată a sistemului nervos, reglată atât voluntar (în colaborare cu partea somatică a sistemului nervos), cât și involuntar (prin scoarța cerebrală). Sistemul nervos autonom reglează activitatea organelor interne - respirația, circulația sângelui, excreția, reproducerea, glandele endocrine. La rândul său, este împărțit în diviziunile simpatice și parasimpatice ale acestei structuri nervoase.

Excitaţie diviziune simpatică duce la creșterea tensiunii arteriale, la eliberarea sângelui din depozit, la intrarea glucozei și a enzimelor în sânge și la o creștere a metabolismului tisular, care este asociată cu consumul de energie (funcția ergotrofică).

Când nervii parasimpatici sunt excitați, inima încetinește și tonusul crește musculatura neteda bronhiile, pupila se îngustează, procesele de digestie sunt stimulate, bila și Vezica urinara, rect.

Acțiunea sistemului nervos parasimpatic are ca scop restabilirea și menținerea constantă a compoziției mediu intern un organism perturbat ca urmare a activității sistemului nervos simpatic (funcția trofotropă).

Receptori și analizoare

Capacitatea organismului de a se adapta rapid la schimbările de mediu se realizează datorită educatie speciala- receptori care, având o specificitate strictă, transformă stimulii externi (sunet, temperatură, lumină, presiune) în impulsuri nervoase care călătoresc de-a lungul fibrelor nervoase până la sistemul nervos central.

Receptorii umani sunt împărțiți în două grupe principale: receptori extero- (externi) și intero- (interni). Fiecare astfel de receptor este o parte integrantă a unui sistem de analiză numit analizor.

Analizorul este format din trei secțiuni - receptorul, partea conductoare și formațiunea centrală a creierului.

Secțiunea cea mai înaltă a analizorului este secțiunea corticală.

Să enumeram numele analizatorilor al căror rol în viața umană este cunoscut de mulți. Acest:

· analizor de piele (sensibilitate tactilă, dureroasă, termică, la frig);

· motor (receptorii din mușchi, articulații, tendoane și ligamente sunt excitați sub influența presiunii și întinderii);

Vestibular (situat în urechea internă și percepe poziția corpului în spațiu);

vizual (lumină și culoare);

· auditiv (sunet); olfactiv (miros);

gustativ (gust);

· viscerală (starea unui număr de granule interne).

Importanța sistemelor senzoriale în viața corpului nu poate fi supraestimată. De asemenea, este grozav în timpul activității musculare în procesul de organizare a activității de educație fizică, sănătate și sport de masă. Formarea deprinderilor și abilităților motrice are loc ca urmare a activității analitice și sintetice a cortexului cerebral bazată pe interacțiunea complexă a informațiilor provenite din sistemele vizuale, auditive, vestibulare, proprioceptive și alte senzoriale. În același timp sistemelor senzoriale participa la reglarea stării funcționale a organismului în acest proces, în timpul și după activitatea fizică.

Sistemul endocrin

Glandele endocrine, sau glandele endocrine, produc substanțe biologice speciale - hormoni. Hormonii asigură reglarea umorală (prin sânge, limfă, lichid interstițial) a proceselor fiziologice din organism, ajungând la toate organele și țesuturile. Unele sunt produse doar în anumite perioade, în timp ce majoritatea sunt produse pe parcursul întregii vieți a unei persoane. Ele pot inhiba sau accelera cresterea organismului, pubertatea, fizica si dezvoltare mentală, reglează metabolismul și energia, activitatea organelor interne. Glandele endocrine includ: tiroida, paratiroida, gusa, glandele suprarenale, pancreasul, glanda pituitara, gonadele si o serie de altele.

Hormonii, ca substanțe cu activitate biologică ridicată, în ciuda concentrațiilor extrem de scăzute în sânge, sunt capabili să provoace schimbări semnificative în starea organismului, în special în implementarea metabolismului și a energiei. Hormonii sunt distruși relativ repede, iar pentru a menține o anumită cantitate din ei în sânge este necesar ca aceștia să fie secretați neobosit de glanda corespunzătoare.

Aproape toate tulburările activității glandelor endocrine provoacă o scădere a performanței generale a unei persoane.

©2015-2019 site
Toate drepturile aparțin autorilor lor. Acest site nu pretinde autor, dar oferă o utilizare gratuită.
Data creării paginii: 20-04-2017

În corpul nostru, oxigenul este responsabil pentru procesul de producere a energiei. În celulele noastre, oxigenarea are loc numai datorită oxigenului - conversia nutrienților (grăsimi și lipide) în energie celulară. Când presiunea parțială (conținutul) de oxigen la nivelul inhalat scade, nivelul acestuia în sânge scade - activitatea corpului la nivel celular scade. Se știe că mai mult de 20% din oxigen este consumat de creier. Deficitul de oxigen contribuie. În consecință, atunci când nivelul de oxigen scade, bunăstarea, performanța, tonul general, imunitate.
De asemenea, este important de știut că oxigenul este cel care poate elimina toxinele din organism.
Vă rugăm să rețineți că în toate filmele străine, în cazul unui accident sau al unei persoane în în stare gravăÎn primul rând, medicii de urgență pun victimei un aparat de oxigen pentru a crește rezistența organismului și a crește șansele de supraviețuire.
Efectele terapeutice ale oxigenului sunt cunoscute și utilizate în medicină încă de la sfârșitul secolului al XVIII-lea. În URSS, utilizarea activă a oxigenului în scopuri preventive a început în anii 60 ai secolului trecut.

hipoxie

Hipoxie sau înfometare de oxigen - conținut scăzut de oxigen în organism sau corpuri individualeși țesături. Hipoxia apare atunci când există o lipsă de oxigen în aerul inhalat și în sânge, când procesele biochimice ale respirației tisulare sunt perturbate. Din cauza hipoxiei, organele vitale se dezvoltă modificări ireversibile. Cel mai sensibil la deficit de oxigen sunt sistemul nervos central, mușchiul inimii, țesutul renal și ficatul.
Manifestările hipoxiei sunt insuficiență respiratorie, dificultăți de respirație; disfuncții ale organelor și sistemelor.

Daune pentru oxigen

Uneori puteți auzi că „Oxigenul este un agent oxidant care accelerează îmbătrânirea corpului”.
Aici, din premisa corectă, se trage concluzia greșită. Da, oxigenul este un agent oxidant. Numai datorită ei nutrienții din alimente sunt procesați în energie în organism.
Frica de oxigen este asociată cu două proprietăți excepționale ale acestuia: radicalii liberi și otrăvirea datorată presiunii excesive.

1. Ce sunt radicalii liberi?
Unele dintre numărul imens de reacții oxidative (producătoare de energie) și de reducere ale corpului care apar în mod constant nu sunt finalizate până la sfârșit, iar apoi substanțele sunt formate cu molecule instabile care au electroni nepereche la nivelurile electronice exterioare, numite „radicali liberi”. . Ei încearcă să prindă electronul lipsă din orice altă moleculă. Această moleculă, transformându-se într-un radical liber, fură un electron de la următorul și așa mai departe.
De ce este necesar acest lucru? O anumită cantitate de radicali liberi, sau oxidanții, sunt vitali pentru organism. În primul rând, pentru a combate microorganismele dăunătoare. Radicalii liberi sunt folosiți de sistemul imunitar ca „proiectile” împotriva „invadatorilor”. În mod normal, în corpul uman, 5% din substanțele formate în timpul reacțiilor chimice devin radicali liberi.
Oamenii de știință numesc principalele motive pentru perturbarea echilibrului biochimic natural și creșterea numărului de radicali liberi stres emoțional, activitate fizică grea, răni și epuizare din cauza poluării aerului, consumul de conserve și alimente prelucrate incorect tehnologic, legume și fructe cultivate cu ajutorul erbicidelor și pesticidelor, expunerii la ultraviolete și la radiații.

Astfel, îmbătrânirea este proces biologicîncetinirea diviziunii celulare, iar radicalii liberi, asociați în mod eronat cu îmbătrânirea, sunt mecanisme de apărare naturale și necesare pentru organism, iar efectele lor nocive sunt asociate cu perturbarea. procese naturaleîn organism factori negativi mediu și stres.

2. „Este ușor să fii otrăvit cu oxigen.”
Într-adevăr, excesul de oxigen este periculos. Excesul de oxigen determină o creștere a cantității de hemoglobină oxidată din sânge și o scădere a cantității de hemoglobină redusă. Și, deoarece hemoglobina redusă este cea care elimină dioxidul de carbon, reținerea acestuia în țesuturi duce la hipercapnie - intoxicație cu CO2.
Cu un exces de oxigen, crește numărul de metaboliți ai radicalilor liberi, aceiași „radicali liberi” teribile, care sunt foarte activi, acționând ca agenți oxidanți care pot deteriora membrane biologice celule.

Îngrozitor, nu-i așa? Imediat vreau să nu mai respir. Din fericire, pentru a deveni otrăviți cu oxigen, aveți nevoie de o presiune crescută a oxigenului, cum ar fi într-o cameră de presiune (în timpul baroterapiei cu oxigen) sau când vă scufundați cu amestecuri speciale pentru respirație. În viața obișnuită, astfel de situații nu apar.

3. „La munte este puțin oxigen, dar sunt mulți centenari! Acestea. oxigenul este dăunător”.
Într-adevăr, în Uniunea Sovietică, în regiunile muntoase din Caucaz și Transcaucazia au fost înregistrați o serie de centenari. Dacă te uiți la lista de ficat lung verificați (adică confirmați) din lume de-a lungul istoriei sale, imaginea nu va fi atât de evidentă: cei mai vechi centenari, înregistrată în Franța, SUA și Japonia nu locuia la munte..

În Japonia, unde mai trăiește și trăiește cea mai în vârstă femeie de pe planetă, Misao Okawa, care are deja peste 116 ani, există și „insula centenarilor” Okinawa. Speranța medie de viață aici pentru bărbați este de 88 de ani, pentru femei - 92; aceasta este mai mare decât restul Japoniei cu 10-15 ani. Insula a strâns date despre peste șapte sute de centenari locali vechi de peste o sută de ani. Ei spun că: „Spre deosebire de muntenii caucazieni, de hunzakuții din nordul Pakistanului și de alte popoare care se laudă cu longevitatea lor, toate nașterile din Okinawa din 1879 au fost documentate în registrul familiei japoneze - koseki”. Okinawenii înșiși cred că secretul longevității lor se bazează pe patru piloni: dieta, stilul de viață activ, autosuficiența și spiritualitatea. Locuitorii locali nu mănâncă niciodată în exces, aderând la principiul „hari hachi bu” - mănâncă în opt zecimi. Aceste „opt zecimi” constă din carne de porc, alge marine și tofu, legume, daikon și castraveți amar local. Cei mai bătrâni locuitori din Okinawa nu stau degeaba: lucrează activ pe pământ, iar recreerea lor este, de asemenea, activă: mai ales le place să joace varietatea locală de crochet.: Okinawa este numită cea mai fericită insulă - nu există nicio caracteristică insule mari Japonia grabă și stres. Localnicii sunt dedicați filozofiei lui yuimaru - „un efort comun bun și prietenos”.
Este interesant că, de îndată ce locuitorii din Okinawa se mută în alte părți ale țării, nu mai există ficat lung printre astfel de oameni. Astfel, oamenii de știință care studiază acest fenomen au descoperit că longevitatea locuitorilor insulei. factor genetic nu joacă un rol. Și noi, la rândul nostru, considerăm că este extrem de important ca insulele Okinawa să fie situate într-o zonă activă de vânt în ocean, iar nivelul de oxigen în astfel de zone este înregistrat ca cel mai mare - 21,9 - 22% oxigen.

Puritatea aerului

„Dar aerul de afară este murdar, iar oxigenul poartă toate substanțele cu el.”
De aceea sistemele OxyHaus au un sistem de filtrare a aerului de intrare în trei trepte. Iar aerul deja purificat intră într-o sită moleculară de zeolit, în care este separat oxigenul din aer.

„Este posibil să te otraviți cu oxigen?”

Intoxicația cu oxigen, hiperoxia, apare ca urmare a inhalării amestecurilor de gaze care conțin oxigen (aer, nitrox) la presiune ridicată. Otrăvirea cu oxigen poate apărea la utilizarea dispozitivelor de oxigen, a dispozitivelor regenerative, la utilizarea amestecurilor de gaze artificiale pentru respirație, în timpul recomprimării oxigenului și, de asemenea, din cauza depășirii dozelor terapeutice în procesul de baroterapie cu oxigen. Cu otrăvirea cu oxigen, se dezvoltă disfuncții ale sistemului nervos central, ale sistemului respirator și circulator.

Cum afectează oxigenul corpul uman?

O cantitate mai mare este cerută de un organism în creștere și de cei care se angajează într-o activitate fizică intensă. În general, activitatea respiratorie depinde în mare măsură de mulți factori externi. De exemplu, dacă ajungi sub suficient duș rece, atunci cantitatea de oxigen pe care o consumi va crește cu 100% față de condițiile la temperatura camerei. Adică decât mai multi oameni degajă căldură, cu atât frecvența respirației sale devine mai rapidă. Iată câteva fapte interesante cu aceasta ocazie:

• într-o oră o persoană consumă 15-20 de litri de oxigen;


• cantitatea de oxigen consumată: în timpul stării de veghe crește cu 30-35%, în timpul mersului liniștit - cu 100%, în timpul muncii ușoare - cu 200%, în timpul muncii fizice grele - cu 600% sau mai mult;


• activitate procesele respiratorii depinde direct de capacitatea pulmonară. Deci, de exemplu, pentru sportivi este cu 1-1,5 litri mai mult decât în ​​mod normal, dar pentru înotătorii profesioniști poate ajunge până la 6 litri!


• Cu cât capacitatea plămânilor este mai mare, cu atât este mai mică rata de respirație și cu atât profunzimea inspirației este mai mare. Un exemplu ilustrativ: un sportiv face 6-10 respirații pe minut, în timp ce o persoană comună(non-atlet) respiră cu o frecvență de 14-18 respirații pe minut.

Deci de ce avem nevoie de oxigen?

Este necesar pentru toată viața de pe pământ: animalele îl consumă în procesul de respirație și plantelor Îl eliberează în timpul fotosintezei. Fiecare celulă vie conține mai mult oxigen decât orice alt element - aproximativ 70%.

Se găsește în moleculele tuturor substanțelor - lipide, proteine, carbohidrați, acizi nucleici și compuși cu greutate moleculară mică. Și viața umană ar fi pur și simplu de neconceput fără acest element important!

Procesul metabolizării sale este următorul: mai întâi intră în sânge prin plămâni, unde este absorbit de hemoglobină și formează oxihemoglobina. Apoi este „transportat” prin sânge către toate celulele organelor și țesuturilor. ÎN stare legată se prezintă sub formă de apă. În țesuturi se cheltuiește în principal pentru oxidarea multor substanțe în timpul metabolismului lor. Mai departe este metabolizat în apă și dioxid de carbon, apoi excretat din organism prin sistemele respirator și excretor.

Excesul de oxigen

Inhalarea prelungită a aerului îmbogățit cu acest element este foarte periculoasă pentru sănătatea umană. Concentrații mari O2 poate provoca apariția radicalilor liberi în țesuturi, care sunt „distrugători” de biopolimeri, mai exact, structura și funcțiile acestora.

Cu toate acestea, în medicină, procedura de saturare a oxigenului sub oxigen este încă folosită pentru a trata unele boli. tensiune arterială crescută care se numeşte oxigenoterapie hiperbară.

Excesul de oxigen este la fel de periculos ca excesul de radiație solară. În viață, o persoană pur și simplu arde încet în oxigen, ca o lumânare. Îmbătrânirea este un proces de ardere. În trecut, țăranii care erau în permanență aer proaspat iar soarele, trăiau mult mai puțin decât proprietarii lor - nobilii care cântau muzică case închiseși petrecerea timpului jucând jocuri de cărți.

Suflare- cea mai vie și convingătoare expresie a vieții. Datorită respirației, organismul primește oxigen și scapă de excesul de dioxid de carbon format ca urmare a metabolismului. Respirația și circulația sângelui asigură tuturor organelor și țesuturilor corpului nostru energia necesară vieții. Eliberarea energiei necesare funcționării organismului are loc la nivelul celulelor și țesuturilor ca urmare a oxidării biologice (respirația celulară).

Când există o lipsă de oxigen în sânge, organele vitale precum inima și sistemul nervos central sunt primele care suferă. Foamete de oxigen mușchiul cardiac este însoțit de inhibarea sintezei acidului adenozin trifosforic (ATP), care este principala sursă de energie necesară pentru funcționarea inimii. Creierul uman consumă mai mult oxigen decât o inimă care funcționează continuu, așa că chiar și o ușoară lipsă de oxigen în sânge afectează starea creierului.

întreținere functia respiratorie pentru destul nivel inalt este o condiție necesară pentru menținerea sănătății și prevenirea dezvoltării îmbătrânirii premature.

Procesul respirator include mai multe etape:

1. umplerea plămânilor cu aer atmosferic (ventilație pulmonară);
2. tranziția oxigenului din alveolele pulmonare în sângele care curge prin capilarele plămânilor și eliberarea de dioxid de carbon din sânge în alveole și apoi în atmosferă;
3. livrarea de oxigen prin sânge către țesuturi și dioxid de carbon din țesuturi la plămâni;
4. consumul de oxigen de către celule – respirația celulară.

Prima etapă a respirației este ventilația- consta in schimbul de aer inspirat si expirat, i.e. în umplerea plămânilor cu aer atmosferic și înlăturarea acestuia. Acest lucru se realizează prin mișcările respiratorii ale pieptului.

12 perechi de coaste sunt atașate în față de stern și în spate de coloana vertebrală. Ele protejează organele toracelui (inima, plămânii, vasele mari de sânge) de leziunile externe, mișcarea lor în sus și în jos, efectuată de mușchii intercostali, favorizează inhalarea și expirația. Mai jos, pieptul este separat ermetic de cavitate abdominală diafragma, care prin convexitatea sa iese oarecum în cavitatea toracică. Plămânii umplu aproape tot spațiul toracelui, cu excepția părții mijlocii, ocupată de inimă. Suprafața inferioară Plămânii se află pe diafragmă, vârfurile lor înguste și rotunjite ies dincolo de clavicule. În aer liber suprafata convexa plămânii adiacente coastelor.

Partea centrală a suprafeței interioare a plămânilor, în contact cu inima, include bronhii mari, arterele pulmonare(care transportă sânge venos de la ventriculul drept al inimii la plămâni), vase de sânge cu sânge arterial care furnizează țesut pulmonar și nervi care inervează plămânii. Venele pulmonare ies din plămâni și duc sângele arterial la inimă. Toată această zonă formează așa-numitele rădăcini ale plămânilor.

Schema structurii plămânilor: 1- traheea; 2 - bronhii; 3 - vas de sânge; 4 - zona centrală (hilară) a plămânului; 5 - vârful plămânului.

Fiecare plămân este acoperit de o membrană (pleura). La rădăcină pleura pulmonară merge la perete interior cavitatea toracică. Suprafața sacului pleural, care conține plămânul, aproape atinge suprafața pleurei care căptușește interiorul toracelui. Între ele există un spațiu asemănător unei fante - cavitatea pleurală, unde se află o cantitate mică de lichid.

În timpul inhalării, mușchii intercostali ridică și răspândesc coastele în lateral, capătul inferior al sternului se deplasează înainte. Diafragma (mușchiul principal de respirație)în acest moment se contractă și ea, făcând ca domul să devină mai plat și mai jos, mișcându-l organele abdominaleîn jos, în lateral și înainte. Presiunea din cavitatea pleurală devine negativă, plămânii se extind pasiv, iar aerul este atras prin trahee și bronhii în alveolele pulmonare. Așa are loc prima fază a respirației - inhalarea.

Când expirați, mușchii intercostali și diafragma se relaxează, coastele coboară, iar cupola diafragmei se ridică. Plămânii sunt comprimați, iar aerul din ei este forțat să iasă. După expirare are loc o scurtă pauză.

Trebuie notat aici rol deosebit diafragma nu numai ca principală muşchiul respirator, dar și ca mușchi care activează circulația sângelui. Contractându-se în timpul inhalării, diafragma presează stomacul, ficatul și alte organe abdominale, ca și cum ar stoarce sângele venos din ele spre inimă. În timpul expirației, diafragma se ridică, presiune intra-abdominală scade, iar acest lucru crește fluxul de sânge arterial către organele interne ale cavității abdominale. Astfel, mișcările respiratorii ale diafragmei, care au loc de 12-18 ori pe minut, produc masaj moale organele abdominale, îmbunătățindu-le circulația sângelui și facilitând activitatea inimii.

Creșterea și scăderea presiunii intratoracice în timpul ciclu respirator afectează direct activitățile organismelor situate în cufăr. Astfel, forța de aspirație a presiunii negative în cavitatea pleurală se dezvoltă în timpul inspirației și facilitează fluxul de sânge din vena cavă superioară și inferioară și din vena pulmonară către inimă. În plus, o scădere a presiunii intratoracice în timpul inspirației contribuie la o extindere mai semnificativă a lumenului arterelor coronare ale inimii în perioada de relaxare și repaus (adică în timpul diastolei și pauzei) și, prin urmare, la nutriția inimii. mușchiul se îmbunătățește. Din cele spuse este clar că când respirație superficială Nu numai ventilația plămânilor se deteriorează, ci și condițiile de lucru și starea funcțională a mușchiului inimii.

Când o persoană este în repaus, actul de a respira implică în principal zonele periferice ale plămânilor. Partea centrală, situat la rădăcină, este mai puțin extensibil.

Țesutul pulmonar este format din bule minuscule umplute cu aer - alveole, ai căror pereți sunt dens împletite cu vasele de sânge. Spre deosebire de multe alte organe, plămânii au o dublă aprovizionare cu sânge: un sistem de vase de sânge care asigură funcția specifică a plămânilor - schimb de gaze și artere speciale care hrănesc țesutul pulmonar însuși, bronhiile și peretele arterei pulmonare.

Capilare ale alveolelor pulmonare sunt o rețea foarte densă, cu o distanță între buclele individuale de câțiva micrometri (µm). Această distanță crește pe măsură ce pereții alveolelor se întind în timpul inspirației. General suprafata interioara din toate capilarele localizate în plămâni ajunge la aproximativ 70 m 2. La un moment dat, până la 140 ml de sânge pot fi în capilarele pulmonare; în timpul muncii fizice, cantitatea de sânge care curge poate ajunge la 30 de litri pe minut.

Alimentarea cu sânge a diferitelor părți ale plămânului depinde de starea lor funcțională: fluxul de sânge se realizează în principal prin capilarele alveolelor ventilate, în timp ce în părțile plămânilor care sunt oprite de la ventilație, fluxul de sânge este redus brusc. . Astfel de zone ale țesutului pulmonar devin lipsite de apărare atunci când microbii patogeni invadează. Aceasta este ceea ce în unele cazuri explică localizarea procese inflamatorii pentru bronhopneumonie.

Alveolele pulmonare care funcționează în mod normal conțin celule speciale numite macrofage alveolare. Ele protejează țesutul pulmonar de praful organic și mineral conținut în aerul inhalat, neutralizează microbii și virușii și neutralizează emisiile eliberate de aceștia. Substanțe dăunătoare(toxine). Aceste celule trec în alveolele pulmonare din sânge. Durata lor de viață este determinată de cantitatea de praf și bacterii inhalate: cu cât aerul inhalat este mai poluat, cu atât macrofagele mor mai repede.

Din capacitatea acestor celule de a fagocita, adică. la absorbția și digestia bacteriilor patogene, în într-o mare măsură Nivelul rezistenței generale nespecifice a organismului la infecție depinde. În plus, macrofagele curăță țesutul pulmonar propriu celule moarte. Se știe că macrofagele „recunosc” rapid celulele deteriorate și se îndreaptă spre ele pentru a le elimina.

Rezervele dispozitivului respiratie externa, care asigură ventilația plămânilor, sunt foarte mari. De exemplu, în repaus, un adult sănătos ia în medie 16 inhalări și expirații pe minut, iar într-o singură respirație intră aproximativ 0,5 litri de aer în plămâni (acest volum se numește volum curent); în 1 minut se va ridica la 8 litri. de aer. Cu o creștere maximă voluntară a respirației, frecvența inhalării și expirației poate crește la 50-60 pe minut, volumul curent - până la 2 litri, iar volumul pe minut al respirației - până la 100-200 litri.

Rezervele de volume pulmonare sunt, de asemenea, destul de semnificative. Deci, printre oamenii conducători stil de viata sedentar viața, capacitatea vitală a plămânilor (adică volumul maxim de aer care poate fi expirat după inhalarea maximă) este de 3000-5000 ml; în timpul antrenamentului fizic, de exemplu la unii sportivi, crește la 7000 ml sau mai mult.

Corpul uman folosește doar parțial oxigenul din aerul atmosferic. După cum știți, aerul inhalat conține în medie 21%, iar aerul expirat conține 15-17% oxigen. În repaus, organismul consumă 200-300 cm 3 de oxigen.

Tranziția oxigenului în sânge și a dioxidului de carbon din sânge în plămâni are loc datorită diferenței dintre presiunea parțială a acestor gaze în aer în plămâni și tensiunea lor în sânge. Deoarece presiunea parțială a oxigenului în aerul alveolar este în medie de 100 mm Hg. Art., în sângele care curge către plămâni, presiunea oxigenului este de 37-40 mm Hg. Art., trece din aerul alveolar în sânge. Presiunea dioxidului de carbon din sângele care trece prin plămâni scade de la 46 la 40 mm Hg. Artă. datorită trecerii sale în aerul alveolar.

Sângele este saturat cu gaze care se află într-o stare legată chimic. Oxigenul este transportat de celulele roșii din sânge, în care intră într-o legătură fragilă cu hemoglobina - oxihemoglobina. Acest lucru este foarte benefic pentru organism, deoarece dacă oxigenul a fost pur și simplu dizolvat în plasmă și nu combinat cu hemoglobina celulelor roșii din sânge, atunci pentru a oferi respirație normalățesuturi, inima ar trebui să bată de 40 de ori mai repede decât acum.

În sângele unui adult persoana sanatoasa conține doar aproximativ 600 g de hemoglobină, deci cantitatea de oxigen legată de hemoglobină este relativ mică, aproximativ 800-1200 ml. Poate satisface nevoia de oxigen a organismului doar timp de 3-4 minute.

Deoarece celulele folosesc oxigenul foarte energetic, tensiunea acestuia în protoplasmă este foarte scăzută, în legătură cu aceasta, trebuie să intre continuu în celule. Cantitatea de oxigen absorbită de celule variază în diferite condiții. Crește odată cu activitatea fizică. Dioxidul de carbon și acidul lactic formate intens reduc capacitatea hemoglobinei de a reține oxigenul și, prin urmare, facilitează eliberarea și utilizarea acestuia de către țesuturi.

Dacă centrul respirator situat în medular oblongata, este absolut necesar pentru implementarea mișcărilor respiratorii (după deteriorarea acesteia, respirația se oprește și are loc moartea), apoi părțile rămase ale creierului asigură reglarea celor mai fine modificări adaptative ale mișcărilor respiratorii la condițiile mediului extern și intern al corpului și nu sunt vitale.

Centrul respirator este sensibil la compozitia gazelor sânge: excesul de oxigen și lipsa de dioxid de carbon inhibă, și lipsa de oxigen, în special cu conținut excesiv dioxid de carbon, stimulează centrul respirator. Pe parcursul munca fizica mușchii cresc consumul de oxigen și acumulează dioxid de carbon, iar centrul respirator răspunde la aceasta prin creșterea mișcărilor respiratorii. Chiar și o ușoară ținere a respirației (pauză de respirație) are un efect stimulativ asupra centrului respirator. În timpul somnului, cu scăderea activității fizice, respirația este slăbită. Acestea sunt exemple de reglare involuntară a respirației.

Influența cortexului cerebral asupra mișcărilor respiratorii se exprimă în capacitatea de a ține voluntar respirația, de a-i schimba ritmul și profunzimea. Impulsuri venite din centru respirator, la rândul său, afectează tonusul cortexului cerebral. Fiziologii au descoperit că inhalarea și expirația au efecte opuse asupra stării funcționale a cortexului cerebral și, prin intermediul acestuia, asupra mușchilor voluntari. Inhalarea determină o ușoară deplasare către excitație, iar expirația determină o schimbare către inhibiție, de exemplu. inhalarea este un factor stimulant, expirația este un factor calmant. Cu o durată egală de inspirație și expirare, aceste influențe se neutralizează în general reciproc. O inhalare prelungită cu o pauză la înălțimea inhalării cu o expirație scurtă se observă la persoanele care se află într-o stare de alertă cu performanță ridicată. Acest tip de respirație poate fi numit mobilizator. Și invers: o inspirație energică, dar scurtă, cu o expirație ușor întinsă, prelungită și ținerea respirației după expirare are un efect calmant și ajută la relaxarea mușchilor.

Bazat pe îmbunătățirea reglării voluntare a respirației efect terapeutic exerciții de respirație. În procesul de repetare repetată exerciții de respirație se dezvoltă fiziologic un obicei respiratie corecta, se produce ventilația uniformă a plămânilor, eliminată congestionareîn cercul mic şi în ţesutul pulmonar. În același timp, se îmbunătățesc alți indicatori ai funcției respiratorii, precum și activitatea cardiacă și circulația sângelui a organelor abdominale, în principal a ficatului, stomacului și pancreasului. În plus, există o capacitate de utilizare Tipuri variate respirație pentru a îmbunătăți performanța și pentru o odihnă adecvată.