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

Sistem circulator alcătuit din inimă şi vase de sânge. Contracțiile ritmice ale mușchiului inimii asigură mișcarea continuă a sângelui în 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 un număr mare de substanțe biologic active. substanțe active, care reglează și combină activitatea funcțională a celulelor corpului. Sângele asigură egalizarea temperaturii diverse părți corp. Sistemul respirator include cavitatea nazală, laringe, trahee, bronhii și plămâni. În timpul procesului de respirație aerul atmosferic Prin alveolele plămânilor, oxigenul intră constant în organism, iar dioxidul de carbon este eliberat din organism.

Procesul de respirație- aceasta este întreg complex procese fiziologice, în implementarea cărora nu numai Masina care ajuta respiratia dar şi sistemul circulator. Traheea din partea sa inferioară este împărțită în două bronhii, fiecare dintre acestea, intrând în plămâni, se ramifică într-o manieră asemănătoare unui copac. Cele mai mici ramuri finale ale bronhiilor (bronhiole) trec în pasaje alveolare închise, în pereții cărora există un număr mare de formațiuni sferice - vezicule pulmonare (alveole). Fiecare alveola este inconjurata de o retea densa capilare sanguine. Suprafața totală a tuturor veziculelor pulmonare este foarte mare, este de 50 de ori mai mare decât suprafața pielii umane și este mai mare de 100 m2. Plămânii sunt localizați într-o cavitate toracică închisă ermetic. Ele sunt acoperite cu o înveliș netedă - pleura, aceeași înveliș căptușește interiorul cavității toracice. Spatiul format intre aceste doua foi de pleura se numeste cavitate pleurala.

Presiunea din cavitatea pleurală este întotdeauna mai mică decât presiunea atmosferică la expirare cu 3-4 mm Hg. 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 este coborât în cavitatea toracică presiune în plămâni (destul de pasiv din cauza diferenței de presiune), o porțiune de aer este aspirată - are loc o inhalare. Apoi cavitatea toracică scade și aerul este împins din plămâni - are loc expirația. Expansiunea cavității toracice se realizează ca urmare a activității mușchilor respiratori. În repaus, la inhalare, cavitatea toracică se extinde cu un mușchi respirator special, despre care s-a discutat mai devreme - diafragma, precum și mușchii intercostali externi; în timpul muncii fizice intense, sunt incluși și alți mușchi (scheletici). Expirația în repaus este pronunțată pasiv, cu relaxarea mușchilor care au efectuat inhalarea, pieptul sub influența gravitației și presiune atmosferică scade.

Cu munca fizică intensivă, mușchii abdominali, mușchii intercostali interni și alți mușchi scheletici participă la expirație. Exercițiile fizice și sporturile sistematice întăresc mușchii respiratori și măresc volumul și mobilitatea (excursiile) 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 de către sânge este următoarea etapă și, în cele din urmă, respirația tisulară (sau internă) este consumul de oxigen de către celule și eliberarea de dioxid de carbon de către acestea ca rezultat reactii biochimice asociat cu formarea energiei pentru a asigura procesele vitale ale organismului.

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

Tranziția oxigenului și a dioxidului de carbon prin pereții semipermeabili ai alveolelor, capilarelor și membranelor eritrocitare. Substanța albă care înconjoară griul este alcătuită din procese care conectează celulele nervoase ale măduvei spinării; sensibil ascendent (eferent), care conectează toate organele și țesuturile corpul uman(cu excepția capului) cu creierul, căile motorii (aferente) descrescătoare de la creier la celulele motorii ale măduvei spinării.

Astfel, nu este greu de imaginat că măduva spinării îndeplinește funcții reflexe și conducătoare pentru impulsurile nervoase. În diferite părți ale măduvei spinării există motoneuroni (celule nervoase motorii) care inervează mușchii membrelor superioare, spatelui, pieptului, abdomenului și membrelor inferioare.

În regiunea sacră se află centrele defecării, urinarii și activității sexuale. O funcție importantă a neuronilor motori este de a asigura în mod constant tonusul muscular necesar, datorită căruia toate reflexele acte motorii efectuate cu blândețe și fără probleme. Tonul centrilor măduvei spinării este reglat de părțile superioare ale sistemului nervos central. Leziunea măduvei spinării duce la diferite tulburări asociate cu eșecul functie conductoare. Toate tipurile de leziuni și boli ale măduvei spinării pot duce la o tulburare a durerii, sensibilitatea la temperatură, perturbarea structurii mișcărilor voluntare complexe, tonusului muscular etc. Creierul este o acumulare sumă uriașă celule nervoase. Se compune din anterioară, intermediară, mijlocie și diviziuni posterioare.

Structura creierului incomparabil mai complexă decât structura oricărui organ al corpului uman. Să numim câteva caracteristici și funcții vitale. Deci, de exemplu, o astfel de formare a creierului posterior, cum ar fi medula oblongata, este locația celei mai importante centrii reflexi(respiratorii, alimentare, reglarea circulației sanguine, transpirație). Prin urmare, înfrângerea acestei părți a creierului provoacă moartea instantanee. Nu vom vorbi în detaliu despre specificul structurii și funcțiilor cortexului cerebral, cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că cortexul emisfere 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, care formează activitatea organismului în ansamblu în relația sa cu mediul. Aparent, va fi util să se caracterizeze unele trăsături mai anatomice și fiziologice ale creierului uman.

Creierul uman cântărește în medie 1400 g. Relația 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. Constituind doar aproximativ 2% din greutatea corpului uman, creierul absoarbe 18-25% din oxigenul consumat de intregul organism. Creierul depășește semnificativ alte organe în ceea ce privește consumul de glucoză. Aceștia folosesc 60-70% din glucoza formată de ficat, adică 115 g pe zi, și asta în ciuda faptului că creierul se află pe unul dintre ultimele locuri în ceea ce privește cantitatea de sânge pe care o conține.

Deteriorarea alimentării cu sânge a creierului poate fi asociată cu inactivitatea fizică (un stil de viață sedentar). Cefaleea este cea mai frecventă plângere în hipodinamie. localizare diferită, intensitate și durată, amețeli, slăbiciune, scăderea performanțelor 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 senzoriale, sistemul nervos autonom reglează activitatea organelor interne - respirația, circulația sângelui, excreția, reproducerea, glandele. secretie interna etc.Sistemul nervos autonom este împărțit în sistem simpatic și parasimpatic.

Activitatea inimii, a vaselor de sânge, a organelor digestive, a excreției, a organelor genitale etc.; reglarea metabolismului, termogeneza, 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 antagonistă, este coordonată 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 (sunet, temperatură, lumină, presiune etc.) în impulsuri nervoase, care, conform 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 sistemului 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 cortical. Fără a intra în detalii, enumeram doar numele analizatorilor, al căror rol în viața oricărei persoane este cunoscut de mulți. Acesta este un 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 (percepe poziția corpului în spațiu), vizual (lumină și culoare), auditiv (sunet), olfactiv (miros), gustativ (gust), visceral (starea unui număr de organe interne).

Consumul de O 2 în repaus.Cantitatea de oxigen consumată de țesut depinde de starea funcțională a celulelor sale constitutive.În tabel. 23.1 prezintă date despre consumul de oxigen de către diverse organe și părți ale acestora atunci când corpul este în repaus la temperatură normală. Rata consumului de oxigen de către unul sau altul organ () este de obicei

exprimat în ml O 2 per 1 G sau 100 g de masă într-un minut (acest lucru ia în considerare masa organului în vivo). În conformitate cu Principiul 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, substanța cenușie a creierului(în special coaja), ficatși cortexul rinichilor.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 se scurge dintr-o zonă dată, atunci această metodă vă permite să determinați consumul de oxigen în ea. În plus, în urmă cu câțiva ani, a fost dezvoltată o metodă de tomografie 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 Aproximativ 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 O 2 de către întreg creierul și cortexul, este posibil să se calculeze consumul mediu de O 2 substanța albă a creierului. Această valoare este de aproximativ 1 10 −2 mL g −1 min −1 . Măsurare directă absorbția O 2 de către regiunile creierului la subiecții sănătoși prin tomografia cu emisie de pozitroni a dat următoarele valori: pt. materie cenusie(în zone diferite) - de la aproximativ 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. Într-adevăr, 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 autografului

CAPITOLUL 23

Tabelul 23.1. Valorile medii ale vitezei fluxului sanguin (), diferența arteriovenoasă în O 2 () și consumul de 0 2 () în diferite organe umane la 37 ° C
Organ				Sursă de date
Sânge
Mușchii scheletici: în repaus cu exerciții intense
Splină
Creier: materie albă din cortex
Ficat
Rinichi: cortexul strat exterior al medulului stratul interior al medulului
Inima: în repaus cu efort intens

Studiile fizice ale fluxului sanguin regional (folosind iod-14 C-antipirină) și consumului regional de glucoză (folosind 14 C-2 deoxiglucoză) 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 O 2 în materie cenusie creierul scade treptat odată cu vârsta. Aproximativ aceleași diferențe în consumul de oxigen au fost găsite între părțile individuale ale rinichilor. LA cortexul rinichi, consumul mediu de O 2 este de câteva ori mai mare decât în zonele interioareși papilele medulare. Deoarece nevoile de oxigen ale rinichilor depind în principal de intensitatea reabsorbției active a Na + din lumenul tubilor din țesut, se crede că astfel de diferențe pronunțate în consumul regional de O 2 se datorează în principal diferenței dintre valorile acestei reabsorbții în corticală și medular .

Consumul de O 2 în condiții activitate crescută organ. LAÎn cazul în care activitatea oricărui organ crește dintr-un motiv sau altul, rata metabolismului energetic în acesta crește și, în consecință, nevoia de celule în oxigen. În timpul consumului de efort

Cam 2 țesuturile miocardice poate crește de 3-4 ori și funcționează muschii scheletici- de peste 20-50 de ori fata de nivelul de odihna. Consum Aproximativ 2 țesuturi 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 determină formarea unui ultrafiltrat; la acest nivel de filtrare flux sanguin crescutînsoţit 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.

Dependenţa consumului de O 2 de temperatură. Consumul de O2 de către țesuturi este extrem de sensibil la schimbările de temperatură. Odată cu scăderea temperaturii corpului, metabolismul energetic încetinește, iar nevoia de oxigen pentru majoritatea organelor scade. Odată 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 cererii de oxigen a majorităţii organelor. Conform regulii 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 ţesuturi se modifică în aceeaşi direcţie de 2 3 ori (Q 10 = 2-3). Pentru unii operatii chirurgicale poate fi necesară oprirea temporară a circulației sângelui (și, în consecință, alimentarea organelor cu O 2 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, în care mecanismele de termoreglare sunt suprimate.

Sistemul circulator - unul dintre cele mai importante fiziologice - include inima, care acționează ca o pompă, și vasele de sânge (artere, arteriole, capilare, vene, venule). functia 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 (mișcările sângelui în sistem) sunt: ​​tensiunea arterială în vase, creată 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 adulții relativ sănătoși în repaus, este de obicei 110-125 mm Hg. Odată cu vârsta, crește și până la vârsta de 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.

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

Schimbările tensiunii arteriale în timpul diferitelor tipuri de activitate musculară au loc cu siguranță. O creștere a nivelului presiunii sistolice în timpul contracției mușchilor scheletici este una dintre condițiile necesare pentru reacțiile adaptative (adaptative) ale sistemului circulator și ale corpului în ansamblu la efectuarea muncii musculare. O creștere a tensiunii arteriale asigură o aprovizionare adecvată cu sânge mușchilor care lucrează, crescându-le nivelul de performanță. În același timp, modificările indicatorilor tensiunii arteriale sunt determinate de natura muncii efectuate: este dinamică sau ciclică, intensivă sau voluminoasă, 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, realizând contracții ritmice urmate de relaxare, datorită cărora are loc circulația sângelui în organism.

Inima este un dispozitiv autonom, automat. Contracțiile inimii apar ca urmare a impulsurilor electrice care apar periodic chiar în mușchiul inimii. Spre deosebire de mușchiul scheletic, mușchiul cardiac are o serie de proprietăți care îi asigură activitatea ritmică continuă: excitabilitate, automatitate, conductivitate, contractilitate și refractare (o scădere pe termen scurt a excitabilității). Toate fibrele musculare participă la fiecare contracție, iar forța de contracție a mușchiului inimii, spre deosebire de mușchiul scheletic, nu poate fi modificată prin implicarea unui număr diferit de celule musculare ale inimii (legea totul sau nimic). Munca inimii constă în modificarea ritmică a ciclurilor cardiace, constând din trei faze: contracția atrială, contracția ventriculară 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 activității inimii este volumul minut al circulației sanguine (MOV), sau cu alte cuvinte -“ debitul cardiac» (CB) - cantitatea de sânge ejectată de ventriculul inimii timp de un minut. IOC este un indicator integrator al activității inimii, în funcție de ritmul cardiac și de valoarea volumului sistolic (SO) - 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 fitness etc.

Sistemul cardiovascular este format din cercuri mari și mici de circulație a sângelui. Jumătatea stângă servește inimile 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 ci a întregului organism ca întreg. 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), care se propagă de-a lungul pereților elastici ai arterelor ca urmare a impactului hidrodinamic al unei porțiuni de sânge ejectat în aortă sub presiune mare cu o altă 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, neadaptat la activitatea fizică sistematică (neantrenat) în vârstă de 20-30 de ani variază între 60 și 70 de bătăi pe minut (bpm) și 70-75 la femei. Odată cu vârsta, ritmul cardiac în repaus crește ușor (la persoanele de 60-75 de ani cu 5-8 bpm). Pentru a satisface creșterea livrării de oxigen către mușchi în procesul de efectuare a muncii, 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 de natură ciclică este exprimată în termeni de cantitatea de oxigen consumată (ca procent din valoarea consumului maxim - MPC), atunci ritmul cardiac crește într-o relație liniară cu puterea. a muncii si a consumului de oxigen.

La „indivizii” femeii, ritmul cardiac în astfel de cazuri este de obicei cu 10-12 bătăi/min mai mare.

Sistem nervos

Sistemul nervos este format dintr-o secțiune centrală (creier și măduva spinării) și periferice (formațiuni neuniforme ale măduvei spinării și situate la periferie ganglionii). Principalele elemente structurale ale sistemului nervos sunt celulele nervoase, sau neuronii, ale căror principale funcții sunt: ​​perceperea stimulilor 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 în schimbare prin mecanismul reflex. Un reflex este un răspuns al organismului la acțiunea stimulilor, realizat cu participarea sistemului nervos central. Calea neuronală a reflexului se numește arc reflex. La om, departamentul principal al sistemului nervos central este cortexul cerebral. Procesele care au loc în sistemul nervos central stau la baza tuturor activitate mentala persoană.

Creierul este o acumulare a unui număr imens de celule nervoase. Este format din secțiunile 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 corpului uman, creierul absoarbe 18-25% din oxigenul consumat de întregul corp. Creierul depășește semnificativ alte 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 hipodinamie. În acest caz, există o cefalee de diferite localizări, intensitate și durată, amețeli, slăbiciune, scăderea performanțelor mentale, memoria se deteriorează, apare iritabilitatea. Pentru a caracteriza schimbările performanta mentala, se utilizează un set de tehnici pentru evaluarea diferitelor sale componente (atenție, memorie și percepție, gândire logică).

Măduva spinării este partea cea mai inferioară și cea mai veche a SNC, se află în canalul rahidian format din arcadele vertebrale. Prima vertebră cervicală este marginea măduvei spinării de sus, 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 vegetative, asigurând 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, cel respirator), analizoare etc. Toate tipurile de leziuni și boli ale măduvei spinării pot duce la o tulburare a durerii, sensibilitatea la temperatură, perturbarea structurii mișcărilor voluntare complexe, tonusul muscular.

Sistemul nervos autonom (se mai numește și autonom) este un departament specializat al sistemului nervos, reglat atât voluntar (în colaborare cu departamentul somatic al sistemului nervos), cât și involuntar (prin scoarța cerebrală). Sistemul nervos autonom reglează activitatea organelor interne - respirație, circulație, excreție, reproducere, glandele endocrine. Acesta, la rândul său, este împărțit în diviziuni simpatice și parasimpatice ale acestei structuri nervoase.

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

Când nervii parasimpatici sunt stimulați, activitatea inimii este inhibată, 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 este realizată prin educatie speciala- receptori, care, având o specificitate strictă, transformă stimulii externi (sunet, temperatură, lumină, presiune) în impulsuri nervoase care pătrund în sistemul nervos central prin fibrele nervoase.

Receptorii umani sunt împărțiți în două grupe principale: receptori extero- (externi) și intero- (interni). Fiecare astfel de receptor este o parte integrantă a sistemului de analiză, 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 departamentul cortical.

Enumerăm numele analizatorilor, al căror rol în viața umană este cunoscut de mulți. Aceasta:

analizor de piele (sensibilitate tactilă, durere, căldură, 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 organe interne).

Este dificil de supraestimat importanța sistemelor senzoriale în viața unui organism. Este grozav și în cazul activității musculare în procesul de organizare a culturii fizice și a muncii de îmbunătățire a sănătății și sport-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, în același timp sistemelor senzoriale participa la reglarea stării funcționale a organismului în proces, în timpul și după efort.

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 în toate organele și țesuturile. O parte este produsă numai în anumite perioade, în timp ce majoritatea - de-a lungul vieții unei persoane. Ele pot încetini sau accelera creșterea corpului, pubertatea, fizică și dezvoltare mentală, reglează metabolismul și energia, activitatea organelor interne. Glandele endocrine includ: tiroida, paratiroida, gusa, glandele suprarenale, pancreasul, glanda pituitara, gonadele si altele.

Hormonii, ca substanțe cu activitate biologică ridicată, în ciuda concentrațiilor extrem de scăzute în sânge, pot provoca schimbări semnificative în starea organismului, în special în implementarea metabolismului și a energiei. Hormonii sunt distruși relativ repede și, pentru a menține o anumită cantitate în sânge, este necesar ca aceștia să fie excretați 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, doar datorită oxigenului, are loc oxigenarea - conversia nutrienților (grăsimi și lipide) în energie celulară. Odată cu scăderea presiunii parțiale (conținutului) de oxigen la nivelul inhalat - nivelul acestuia în sânge scade - activitatea organismului 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 caz de accident sau o persoană în stare gravăÎn primul rând, medicii serviciilor de urgență pun victima pe un aparat de oxigen pentru a crește rezistența organismului și a crește șansele de supraviețuire.
Efectul terapeutic al oxigenului este cunoscut și utilizat 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 redus de oxigen din organism sau corpuri individualeși țesături. Hipoxia apare atunci când există o lipsă de oxigen în aerul inhalat și în sânge, încălcând procesele biochimice ale respirației tisulare. Din cauza hipoxiei, organele vitale se dezvoltă modificări ireversibile. cel mai sensibil la deficit de oxigen sunt sistemul nervos central, mușchiul inimii, țesutul renal, ficatul.
Manifestările hipoxiei sunt insuficiență respiratorie, dificultăți de respirație; încălcarea funcțiilor organelor și sistemelor.

Daunele oxigenului

Uneori poți auzi că „Oxigenul este un agent oxidant care accelerează îmbătrânirea organismului”.
Aici se trage concluzia greșită din premisa corectă. Da, oxigenul este un agent oxidant. Doar datorită lui, nutrienții din alimente sunt transformați în energie în organism.
Frica de oxigen este asociată cu două dintre proprietățile sale excepționale: radicalii liberi și otrăvirea cu exces de presiune.

1. Ce sunt radicalii liberi?
Unele dintre numărul imens de reacții oxidative (producătoare de energie) și de reducere ale corpului care curg 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 caută să capteze electronul lipsă din orice altă moleculă. Această moleculă devine un radical liber și fură un electron de la următorul și așa mai departe.
De ce este nevoie de asta? O anumită cantitate de radicali liberi, sau oxidanții, este vital 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.
Principalele motive pentru încălcarea echilibrului biochimic natural și creșterea numărului de radicali liberi, spun oamenii de știință stres emoțional, efort fizic sever, răni și epuizare pe fondul poluării aerului, consumul de alimente conservate și 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 și radicalii liberi, asociați în mod eronat cu îmbătrânirea, sunt mecanisme de apărare naturale și necesare pentru organism, iar efectele lor nocive sunt asociate cu o încălcare. procese naturale in corp factori negativi mediu și stres.

2. „Oxigenul este ușor de otrăvit”.
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, acei „radicali liberi” foarte groaznici care sunt foarte activi, acționând ca agenți oxidanți care pot deteriora membrane biologice celule.

Teribil, nu? Imediat vreau să nu mai respir. Din fericire, pentru a fi otrăvit cu oxigen, este necesară o presiune crescută a oxigenului, ca, de exemplu, într-o cameră de presiune (în timpul baroterapiei cu oxigen) sau la scufundări cu amestecuri speciale de respirație. În viața obișnuită, astfel de situații nu apar.

3. „La munte este puțin oxigen, dar sunt mulți centenari! Acestea. oxigenul este rău.”
Într-adevăr, în Uniunea Sovietică în regiunile muntoase ale Caucazului și în Transcaucazia au fost înregistrate un anumit număr de ficat lung. Dacă te uiți la lista de centenari verificați (adică confirmați) ai lumii 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 încă 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 în ​​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 sunt documentate în registrul familiei japoneze – koseki”. Oamenii Okinhua înșiși cred că secretul longevității lor se bazează pe patru piloni: dieta, stilul de viață activ, autosuficiența și spiritualitatea. Localnicii nu mănâncă niciodată în exces, aderând la principiul „hari hachi bu” – plin cu opt zecimi. Aceste „opt zecimi” dintre ele constau 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 o varietate locală de crochet.: Okinawa este numită cea mai fericită insulă - nu există inerent. insule majore Japonia grabă și stres. Localnicii sunt dedicați filozofiei lui yuimaru - „efort de colaborare cu inimă bună și prietenoasă”.
Interesant, de îndată ce locuitorii din Okinawa se mută în alte părți ale țării, atunci printre astfel de oameni nu mai există ficat lung. 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 bătută activ de vânt în ocean, iar nivelul de conținut de oxigen în astfel de zone este înregistrat ca cel mai mare - 21,9 - 22% oxigen.

Puritatea aerului

„Dar aerul este murdar afară, iar oxigenul transportă toate substanțele cu el.”
De aceea sistemele OxyHaus au un sistem de filtrare a aerului de intrare în trei trepte. Și aerul deja purificat intră în sita moleculară a zeolitului, în care este separat oxigenul din aer.

„Este posibil să fii otrăvit de 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 dozelor terapeutice în exces în procesul de baroterapie cu oxigen. În caz de otrăvire cu oxigen, se dezvoltă disfuncții ale sistemului nervos central, ale organelor respiratorii și circulatorii.

Cum afectează oxigenul corpul uman?

Mai mult este cerut de un organism în creștere și de cei care sunt angajați în activitate fizică intensă. În general, activitatea respirației depinde în mare măsură de ansamblu 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 unei plimbări liniștite - cu 100%, în timpul muncii ușoare - cu 200%, în timpul muncii fizice grele - cu 600% sau mai mult;


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


• Cu cât capacitatea plămânilor este mai mare, cu atât frecvența respiratorie este mai mică și adâncimea 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 eliberați-l 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: în primul rând, intră prin plămâni în sânge, unde este absorbit de hemoglobină și formează oxihemoglobină. Apoi este „transportat” prin sânge către toate celulele organelor și țesuturilor. LA 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 organele sistemului respirator și excretor.

Excesul de oxigen

Inhalarea pe termen lung 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, pentru tratamentul anumitor boli, procedura de saturație cu oxigen este încă utilizată. tensiune arterială crescută numită 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 stăpânii lor - nobilii care cântau muzică case închiseși petrecerea timpului jucând jocuri de cărți.

Suflare- cea mai vie și convingătoare expresie a vieții. Prin respirație, organismul primește oxigen și este eliberat din 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 vieții organismului are loc la nivelul celulelor și țesuturilor ca urmare a oxidării biologice (respirația celulară).

Cu o lipsă de oxigen în sânge, organele vitale precum inima și sistemul nervos central sunt afectate în primul rând. lipsa de oxigen mușchiul inimii 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 suficient 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 de către sânge către țesuturi și dioxid de carbon din țesuturi la plămâni;
4. consumul de oxigen de către celule – respirația celulară.

Prima etapă a respirației - ventilația plămânilor- consta in schimbul de aer inspirat si expirat, i.e. în umplerea plămânilor cu aer atmosferic și scoaterea acestuia în exterior. Acest lucru se datorează mișcărilor respiratorii ale pieptului.

12 perechi de coaste sunt atașate în față de stern, iar în spate - de coloana vertebrală. Ele protejează organele pieptului (inima, plămânii, vasele de sânge mari) de leziuni externe, mișcarea lor - în sus și în jos, efectuată de mușchii intercostali, favorizează inhalarea și expirația. De jos, pieptul este separat ermetic de cavitate abdominală diafragmă, care, cu umflarea sa, iese oarecum în cavitatea toracică. Plămânii umplu aproape tot spațiul toracelui, cu excepția părții mijlocii, ocupată de inimă. suprafata de jos plămânii se află pe diafragmă, vârfurile lor înguste și rotunjite ies dincolo de claviculă. 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 sângele venos de la ventriculul drept al inimii la plămâni), vasele de sânge cu sânge arterial care hrănesc țesutul pulmonar și nervii care inervează plămânii. Venele pulmonare ies din plămâni, ducând sângele arterial către inimă. Toată această zonă formează așa-numitele rădăcini ale plămânilor.

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

Fiecare plămân este acoperit cu o membrană (pleura). La rădăcină pleura pulmonară comută 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 respirator principal) in acest moment se contracta si el, ceea ce face ca domul sa se plateasca si sa coboare, impingand 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. Aceasta este prima fază a respirației - inhalare.

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

Aici trebuie remarcat 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 ale cavității 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 apar 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 timpul relaxării și repausului (adică în timpul diastolei și pauzei), în legătură cu care alimentația mușchiului inimii. se îmbunătățește. Din cele spuse, este clar că 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, părțile periferice ale plămânilor sunt ocupate predominant în actul de respirație. Partea centrală, situat la rădăcină, este mai puțin extensibil.

Țesutul pulmonar este alcătuit din mici saci umpluți cu aer. alveole, ai căror pereți sunt dens împletite cu vase de sânge. Spre deosebire de multe alte organe, plămânii au o dublă aprovizionare cu sânge: un sistem de vase de sânge care asigură o funcție specifică 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 atunci când pereții alveolelor sunt întinși în timpul inspirației. General suprafata interioara din toate capilarele din plămâni ajunge la aproximativ 70 m 2. În același timp, 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 1 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 sunt invadate de microbi patogeni. În unele cazuri, acest lucru explică localizarea procese inflamatorii cu bronhopneumonie.

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

De la capacitatea acestor celule de a fagocitoză, adică. la absorbția și digestia bacteriilor patogene, în într-o mare măsură depinde de nivelul de rezistență generală nespecifică a organismului la infecție. În plus, macrofagele curăță țesutul pulmonar de unul singur celule moarte. Se știe că macrofagele „recunosc” rapid celulele deteriorate și merg la ele pentru a le elimina.

Rezerve de aparate respiratie externa, care asigură ventilația plămânilor, sunt foarte mari. De exemplu, în repaus, un adult sănătos face în medie 16 respirații și expirații pe 1 minut, iar pentru o respirație intră aproximativ 0,5 litri de aer în plămâni (acest volum se numește volum curent), timp de 1 minut va fi de 8 litri. de aer. Cu o creștere maximă voluntară a respirației, frecvența inhalării și expirației poate crește la 50-60 pe 1 minut, volumul curent - până la 2 litri, iar volumul respirator pe minut - până la 100-200 litri.

Rezervele de volum pulmonar sunt, de asemenea, destul de semnificative. Deci, oamenii conduc imagine sedentară viața, capacitatea vitală a plămânilor (adică volumul maxim de aer care poate fi expirat după o respirație maximă) este de 3000-5000 ml; în timpul antrenamentului fizic, de exemplu, la unii sportivi, se ridică la 7000 ml sau mai mult.

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

Transferul de oxigen în sânge și de dioxid 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 eritrocite, în care intră într-o combinație instabilă cu hemoglobina - oxihemoglobina. Acest lucru este foarte benefic pentru organism, deoarece dacă oxigenul a fost pur și simplu dizolvat în plasmă și nu a fost conectat la hemoglobina eritrocitelor, 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 contine doar aproximativ 600 g de hemoglobina, deci cantitatea de oxigen asociata cu hemoglobina este relativ mica, aproximativ 800-1200 ml. Poate satisface nevoia de oxigen a organismului doar timp de 3-4 minute.

Deoarece celulele folosesc oxigenul foarte energic, tensiunea acestuia în protoplasmă este foarte scăzută.În acest sens, acesta trebuie să intre continuu în celule. Cantitatea de oxigen absorbită de celule variază în diferite condiții. Crește odată cu activitatea fizică. Formate intens în acest caz, dioxidul de carbon și acidul lactic 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: un exces de oxigen și o lipsă de dioxid de carbon inhibă și o lipsă de oxigen, mai ales când conținut în exces dioxidul de carbon stimulează centrul respirator. Pe parcursul munca fizica mușchii cresc consumul de oxigen și acumulează dioxid de carbon, centrul respirator reacționează 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 în mod arbitrar respirația, de a-și schimba ritmul și profunzimea. Impulsurile care vin din centru respirator, la rândul lor, afectează tonusul cortexului cerebral. Fiziologii au stabilit că inhalarea și expirația au efect invers asupra stării funcționale a cortexului cerebral și prin aceasta 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 veselă, cu capacitate mare de lucru. Acest tip de respirație poate fi numit mobilizator. Și invers: o respirație energică, dar scurtă, cu o expirație alungită oarecum prelungită și ținerea respirației după expirație are un efect calmant și ajută la relaxarea mușchilor.

Pe îmbunătățirea reglării voluntare a respirației se bazează efect terapeutic exerciții de respirație. În timpul procesului de repetare exerciții de respirație obiceiul este dezvoltat fiziologic respiratie corecta, există o ventilație uniformă a plămânilor, eliminată congestionareîn cercul mic şi în ţesutul pulmonar. În același timp, sunt îmbunătățiți și 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 posibilitatea de utilizare tipuri diferite respirație pentru a îmbunătăți performanța și pentru o odihnă bună.