Spotreba kyslíka ľudským mozgom. Fyziologické systémy tela

Obehový systém tvorený srdcom a cievy. Rytmické kontrakcie srdcového svalu zabezpečujú nepretržitý pohyb krvi do uzavretý systém plavidlá. Krv, ktorá vykonáva trofickú funkciu, nesie živiny z tenkého čreva do buniek celého organizmu, zabezpečuje aj transport kyslíka z pľúc do tkanív a oxid uhličitý z tkanív do pľúc, ktoré vykonávajú funkciu dýchania.

Súčasne v krvi cirkuluje veľké množstvo biologicky aktívnych látok. účinných látok, ktoré regulujú a spájajú funkčnú činnosť buniek tela. Krv zabezpečuje vyrovnanie teploty rôzne časti telo. Dýchací systém zahŕňa nosová dutina, hrtana, priedušnice, priedušiek a pľúc. Počas procesu dýchania atmosférický vzduch Cez alveoly pľúc neustále vstupuje do tela kyslík a z tela sa uvoľňuje oxid uhličitý.

Proces dýchania- toto je celý komplex fyziologické procesy, pri realizácii ktorých nielen Prístroj na podporu dýchania ale aj obehový systém. Priedušnica je v spodnej časti rozdelená na dva priedušky, z ktorých každý sa pri vstupe do pľúc stromovito rozvetvuje. Posledné najmenšie vetvy priedušiek (bronchioly) prechádzajú do uzavretých alveolárnych priechodov, v ktorých stenách je veľké množstvo sférických útvarov - pľúcnych vezikúl (alveol). Každá alveola je obklopená hustou sieťou krvných kapilár. Celkový povrch všetkých pľúcnych vezikúl je veľmi veľký, je 50-krát väčší ako povrch ľudskej kože a je viac ako 100 m2. Pľúca sú umiestnené v hermeticky uzavretej hrudnej dutine. Sú pokryté tenkou hladkou škrupinou - pohrudnicou, tá istá škrupina lemuje vnútro hrudnej dutiny. Priestor vytvorený medzi týmito dvoma listami pleury sa nazýva pleurálna dutina.

Tlak v pleurálnej dutine je vždy nižší ako atmosférický tlak pri výdychu o 3-4 mm Hg. Art., pri vdýchnutí, o 7-9 mm. Dýchací mechanizmus sa vykonáva reflexne (automaticky). V pokoji dochádza k výmene vzduchu v pľúcach v dôsledku respiračných rytmických pohybov hrudníka. Pri spustení do hrudnej dutiny tlaku do pľúc (celkom pasívne kvôli tlakovému rozdielu) sa časť vzduchu nasaje - dôjde k nádychu. Potom hrudná dutina klesá a vzduch je vytlačený z pľúc - dochádza k výdychu. Rozšírenie hrudnej dutiny sa uskutočňuje v dôsledku činnosti dýchacích svalov. V pokoji, pri nádychu, sa hrudná dutina rozširuje o špeciálny dýchací sval, o ktorom sa hovorilo skôr - bránicu, ako aj vonkajšie medzirebrové svaly; pri intenzívnej fyzickej práci sú zahrnuté aj iné (kostrové) svaly. Výdych v pokoji sa prejavuje pasívne, s uvoľnením svalov, ktoré vykonali nádych, hrudníka pod vplyvom gravitácie a atmosferický tlak klesá.

Pri intenzívnej fyzickej práci sa na výdychu podieľajú brušné svaly, vnútorné medzirebrové a iné kostrové svaly. Systematické telesné cvičenia a športy posilňujú dýchacie svaly a zväčšujú objem a pohyblivosť (exkurzie) hrudníka. Štádium dýchania, v ktorom kyslík z atmosférického vzduchu prechádza do krvi a oxid uhličitý z krvi do atmosférického vzduchu, sa nazýva vonkajšie dýchanie; ďalším stupňom je prenos plynov krvou a nakoniec tkanivové (alebo vnútorné) dýchanie je spotreba kyslíka bunkami a ich výsledkom je uvoľňovanie oxidu uhličitého biochemické reakcie spojené s tvorbou energie na zabezpečenie životne dôležitých procesov organizmu.

Vonkajšie (pľúcne) dýchanie vykonávané v pľúcnych alveolách. Tu cez polopriepustné steny alveol a kapilár prechádza kyslík z alveolárneho vzduchu, ktorý vypĺňa dutiny alveol. Molekuly kyslíka a oxidu uhličitého vykonajú tento prechod v stotinách sekundy. Po prenose kyslíka krvou do tkanív nastáva tkanivové (vnútrobunkové) dýchanie. Kyslík prechádza z krvi do intersticiálnej tekutiny a odtiaľ do buniek tkaniva, kde sa využíva na zabezpečenie metabolických procesov. Oxid uhličitý, ktorý sa intenzívne tvorí v bunkách, prechádza do intersticiálnej tekutiny a potom do krvi. Pomocou krvi sa transportuje do pľúc, z ktorých sa vylučuje z tela von.

Prechod kyslíka a oxidu uhličitého cez polopriepustné steny alveol, kapilár a membrán erytrocytov. Biela hmota obklopujúca sivú pozostáva z procesov, ktoré spájajú nervové bunky miechy; vzostupne senzitívne (eferentné), spájajúce všetky orgány a tkanivá Ľudské telo(okrem hlavy) s mozgom, zostupné motorické (aferentné) dráhy z mozgu do motorických buniek miechy.

Nie je teda ťažké si predstaviť, že miecha vykonáva reflexné a vodičské funkcie pre nervové impulzy. V rôznych častiach miechy sú motorické neuróny (motorické nervové bunky), ktoré inervujú svaly horných končatín, chrbta, hrudníka, brucha a dolných končatín.

V sakrálnej oblasti sú centrá defekácie, močenia a sexuálnej aktivity. Dôležitou funkciou motorických neurónov je neustále poskytovať potrebný svalový tonus, vďaka ktorému sú všetky reflexné motorické úkony vykonáva jemne a hladko. Tonus centier miechy je regulovaný vyššími časťami centrálneho nervového systému. Poranenie miechy vedie k rôznym poruchám spojeným so zlyhaním vodivú funkciu. Všetky druhy poranení a chorôb miechy môžu viesť k poruche bolesti, citlivosti na teplotu, narušeniu štruktúry zložitých dobrovoľných pohybov, svalový tonus atď. Mozog je akumulácia obrovské množstvo nervové bunky. Skladá sa z prednej, strednej, strednej a zadné divízie.

Štruktúra mozgu neporovnateľne zložitejšie ako stavba akéhokoľvek orgánu ľudského tela. Vymenujme niektoré vlastnosti a životné funkcie. Takže napríklad taká formácia zadného mozgu, ako je predĺžená miecha, je miestom najdôležitejších reflexné centrá(dýchacie, potravinové, regulujúce krvný obeh, potenie). Preto porážka tejto časti mozgu spôsobuje okamžitú smrť. Nebudeme podrobne hovoriť o špecifikách štruktúry a funkcií mozgovej kôry, je však potrebné poznamenať, že kôra hemisféry Mozog je z fylogenetického hľadiska najmladšia časť mozgu (fylogenéza je proces vývoja rastlinných a živočíšnych organizmov počas existencie života na Zemi).

V procese evolúcie získava mozgová kôra významné štrukturálne a funkčné znaky a stáva sa najvyšším oddelením centrálneho nervového systému, ktorý formuje činnosť organizmu ako celku vo vzťahu k životnému prostrediu. Zrejme bude užitočné charakterizovať niektoré anatomickejšie a fyziologické vlastnosti ľudského mozgu.

Ľudský mozog váži v priemere 1400 g.. Vzťah medzi hmotnosťou mozgu a hmotnosťou ľudského tela je podľa rôznych autorov pomerne malý. Početné štúdie preukázali, že normálna činnosť mozgu je spojená s prívodom krvi. Ako je známe, hlavným zdrojom energie potrebnej na fungovanie nervových prvkov je proces oxidácie glukózy. Mozog však nemá zásoby sacharidov, oveľa menej kyslíka, a preto normálna výmena látok v ňom úplne závisí od neustáleho dodávania energetické zdroje s krvou.

Mozog je aktívny nielen počas bdenia, ale aj počas spánku. Mozgové tkanivo spotrebuje 5-krát viac kyslíka ako srdce a 20-krát viac ako svaly. Mozog, ktorý tvorí len asi 2% hmotnosti ľudského tela, absorbuje 18-25% kyslíka spotrebovaného celým telom. Mozog výrazne prevyšuje ostatné orgány v spotrebe glukózy. Využijú 60 – 70 % glukózy tvorenej pečeňou, čo je 115 g denne, a to aj napriek tomu, že mozog je v množstve krvi na jednom z posledných miest.

Zhoršenie prekrvenia mozgu môže súvisieť s fyzickou nečinnosťou (sedavý spôsob života). Bolesť hlavy je najčastejšou sťažnosťou pri hypodynamii. odlišná lokalizácia, intenzita a trvanie, závraty, slabosť, znížená duševná výkonnosť, zhoršenie pamäti, podráždenosť. Vegetatívny nervový systém- špecializované oddelenie jednotného nervového systému mozgu reguluje najmä mozgová kôra.

Na rozdiel od somatického nervového systému, ktorý inervuje vôľové (kostrové) svaly a zabezpečuje celkovú citlivosť tela a ostatných zmyslových orgánov, autonómny nervový systém reguluje činnosť vnútorných orgánov – dýchanie, krvný obeh, vylučovanie, rozmnožovanie, žľazy. vnútorná sekrécia atď. Autonómny nervový systém sa delí na sympatický a parasympatický systém.

Činnosť srdca, ciev, tráviacich orgánov, vylučovanie, pohlavné orgány atď.; regulácia metabolizmu, termogenéza, účasť na tvorbe emocionálnych reakcií (strach, hnev, radosť) - to všetko je pod kontrolou sympatiku a parasympatiku a to všetko pod rovnakou kontrolou z vyššej časti centrálneho nervového systému. Experimentálne sa ukázalo, že ich vplyv, hoci antagonistický, je koordinovaný pri regulácii najdôležitejších funkcií organizmu. Receptory a analyzátory. Hlavnou podmienkou normálnej existencie organizmu je jeho schopnosť rýchlo sa prispôsobiť zmenám. životné prostredie. Táto schopnosť sa realizuje vďaka prítomnosti špeciálnych formácií - receptorov.

Receptory s prísnou špecifickosťou premieňajú vonkajšie podnety (zvuk, teplota, svetlo, tlak atď.) na nervové impulzy, ktoré podľa nervové vlákna prenášané do centrálneho nervového systému. Ľudské receptory sú rozdelené do dvoch hlavných skupín: externé (externé) a intero (interné) receptory. Každý takýto receptor je integrálnou súčasťou analyzačného systému, do ktorého sa prijímajú impulzy a ktorý sa nazýva analyzátor.

Analyzátor pozostáva z troch častí - receptora, vodivej časti a centrálnej formácie v mozgu. Najvyššie oddelenie analyzátora je kortikálne. Bez toho, aby sme zachádzali do podrobností, uvádzame iba mená analyzátorov, ktorých úloha v živote ktorejkoľvek osoby je známa mnohým. Ide o kožný analyzátor (hmatový, bolestivý, tepelná, chladová citlivosť), motorický (pod vplyvom tlaku a naťahovania sa excitujú receptory vo svaloch, kĺboch, šľachách a väzivách), vestibulárny (vníma polohu tela v priestore), zrakový (svetlo a farba), sluchový (zvuk), čuchový (čuch), chuťový (chuť), viscerálny (stav množstva vnútorných orgánov).

Spotreba O 2 v pokoji.Množstvo kyslíka spotrebovaného tkanivom závisí od funkčného stavu buniek, ktoré ho tvoria. V tabuľke. 23.1 sú uvedené údaje o spotrebe kyslíka rôznymi orgánmi a ich časťami, keď je telo v pokoji pri normálnej teplote. Rýchlosť spotreby kyslíka jedným alebo iným orgánom () je zvyčajne

vyjadrené v ml O2 na 1 G alebo 100 g hmoty za 1 min (toto zohľadňuje hmotnosť orgánu v vivo). V súlade s Fick princíp určené na základe prietok krvi() prostredníctvom jedného alebo druhého orgánu a rozdiely v koncentráciách O 2 v arteriálnej krvi vstupujúcej do orgánu a venóznej krvi, ktorá z neho prúdi ():

(1)

Keď je telo v pokoji je kyslík pomerne intenzívne absorbovaný myokardom, sivou hmotou mozgu(najmä kôra), pečeň a kôra obličiek. Súčasne kostrové svaly, slezina a Biela hmota mozog spotrebuje menej kyslíka (tabuľka 23.1).

Rozdiely v spotrebe kyslíka rôznymi časťami toho istého a ten istý orgán. Dá sa merať v mnohých orgánoch prietok krvi cez obmedzené oblasti tkaniva stanovením klírensu inertných plynov(napríklad 85 kg, 133 Xe a H2). Ak je teda možné odobrať vzorku krvi zo žily, ktorá odteká z danej oblasti, potom táto metóda umožňuje zistiť spotrebu kyslíka v nej. Okrem toho bola pred niekoľkými rokmi vyvinutá metóda pozitrónovej emisnej tomografie (PET), ktorá umožňuje priamo merať prietok krvi a spotrebu O 2 v určitých častiach orgánov. Táto metóda bola úspešne použitá na štúdium ľudského mozgu. Pred zavedením metódy PET, ako je možné vidieť z tabuľky. 23.1, merať regionálnu spotrebu Asi 2 bolo možné len v niekoľkých orgánoch.

Pri štúdiu spotreby kyslíka mozgovými tkanivami rôznych cicavcov sa ukázalo, že mozgová kôra spotrebuje od 8 10 −2 do 0,1 ml O 2 g −1 min −1 . Na základe spotreby O 2 celým mozgom a mozgovou kôrou je možné vypočítať priemernú spotrebu O 2 bielej hmoty mozgu. Táto hodnota je približne 1 10 -2 ml g -1 min -1 . Priame meranie absorpcia O 2 oblasťami mozgu u zdravých jedincov pozitrónovou emisnou tomografiou poskytla nasledujúce hodnoty: pre šedá hmota(v rôznych oblastiach) - od asi 4 do 6-10-2 ml g-1-min-1, pre biela hmota-2-10 −2 mlg −1 min −1 . Dá sa predpokladať, že spotreba kyslíka sa líši nielen v závislosti od oblasti, ale aj v rôznych bunkách tej istej oblasti. Skutočne, pri meraní (pomocou platinových mikroelektród) regionálnej spotreby O 2 povrchovými bunkovými vrstvami mozgovej kôry sa ukázalo, že v podmienkach miernej anestézie sa táto spotreba v rámci malých oblastí pohybuje od približne 4-10-2 do 0,12 ml g -1 -min -1. Výsledky autogramiády

KAPITOLA 23

Tabuľka 23.1. Priemerné hodnoty rýchlosti prietoku krvi (), arteriovenózneho rozdielu O 2 () a spotreby 0 2 () v rôznych ľudských orgánoch pri 37 ° C
Organ				Zdroj dát
Krv
Kostrové svaly: v pokoji s ťažkým cvičením
Slezina
Mozog: biela hmota mozgovej kôry
Pečeň
Obličky: kôra vonkajšia vrstva drene vnútorná vrstva drene
Srdce: v pokoji pri veľkej námahe

Fyzikálne štúdie regionálneho prietoku krvi (s použitím jód-14 C-antipyrínu) a regionálnej spotreby glukózy (s použitím 14 C-2 deoxyglukózy) v mozgovej kôre naznačujú, že tieto parametre sa tiež výrazne líšia v susedných oblastiach. U ľudí nad 30 rokov regionálny prietok krvi a spotreba O 2 v šedá hmota mozog postupne klesá s vekom. Medzi jednotlivými časťami obličiek boli zistené približne rovnaké rozdiely v spotrebe kyslíka. AT kôra obličkách je priemerná spotreba O 2 niekoľkonásobne vyššia ako v vnútrozemských oblastiach a papily drene. Keďže potreby obličiek na kyslík závisia najmä od intenzity aktívnej reabsorpcie Na + z lúmenu tubulov v tkanive, predpokladá sa, že takéto výrazné rozdiely v regionálnej spotrebe O 2 sú spôsobené najmä rozdielom medzi hodnoty tejto reabsorpcie v kortikálnej a dreň .

Spotreba O 2 za podmienok zvýšená aktivita orgán. AT V prípade, že sa z toho či onoho dôvodu zvýši činnosť ktoréhokoľvek orgánu, zvýši sa v ňom rýchlosť energetického metabolizmu a následne aj potreba buniek v kyslíku. Počas konzumácie cvičenia

O 2 tkaniva myokardu sa môže zvýšiť 3-4 krát a funguje kostrové svaly- viac ako 20-50 krát v porovnaní s úrovňou odpočinku. Spotreba Asi 2 tkanivá obličky sa zvyšuje so zvýšením rýchlosti reabsorpcie Na +.

Vo väčšine orgánov rýchlosť absorpcie O 2 nezávisí od rýchlosti prietoku krvi v nich (za predpokladu, že napätie O 2 v tkanivách je dostatočne veľké). Výnimkou sú obličky. Existuje kritická rýchlosť perfúzie, ktorej prekročenie spôsobuje tvorbu ultrafiltrátu; na tejto úrovni filtrácie zvýšený prietok krvi sprevádzaný zvýšená spotreba Asi 2 obličkové tkanivá. Táto vlastnosť je spôsobená tým, že intenzita glomerulárnej filtrácie(a teda reabsorpcia Na +) je úmerná rýchlosti prietoku krvi.

Závislosť spotreby O 2 od teploty. Spotreba O2 tkanivami je mimoriadne citlivá na zmeny teploty. S poklesom telesnej teploty sa spomaľuje energetický metabolizmus a znižuje sa potreba kyslíka pre väčšinu orgánov. Pri normálnej termoregulácii sa zvyšuje aktivita organónov podieľajúcich sa na udržiavaní tepelnej bilancie a zvyšuje sa ich spotreba kyslíka. Medzi takéto orgány patria najmä kostrové svaly; ich termoregulačná funkcia sa uskutočňuje zvýšením svalového tonusu a chvením (s. 667). Zvýšenie telesnej teploty

63β ČASŤ VI. NÁDYCH

sprevádzané zvýšením dopytu väčšiny orgánov po kyslíku. Podľa van't Hoffovho pravidla sa pri zmene teploty o 10 o C v rozsahu od 20 do 40 o C mení spotreba kyslíka tkanivami v rovnakom smere 2 3 krát (Q 10 = 2-3). Pre niektoré chirurgické operácie môže byť potrebné dočasne zastaviť krvný obeh (a následne zásobovanie orgánov O 2 a živinami). Zároveň, aby sa znížila potreba orgánov kyslíkom, sa často používa hypotermia (zníženie telesnej teploty): pacientovi sa podá taká hlboká anestézia, pri ktorej sú utlmené termoregulačné mechanizmy.

Obehový systém – jeden z najdôležitejších fyziologických – zahŕňa srdce, ktoré funguje ako pumpa, a cievy (tepny, arterioly, kapiláry, žily, venuly). dopravná funkcia srdečne- cievny systém spočíva v tom, že srdce zabezpečuje pohyb krvi cez uzavretý reťazec elastických ciev.

Hlavné fyzické ukazovatele hemodynamika (pohyby krvi v systéme) sú: krvný tlak v cievach, vytvorený čerpacou funkciou srdca; tlakový rozdiel medzi rôzne oddelenia Cievny systém „núti“ krv pohybovať sa smerom k nízkemu tlaku.

Systolický alebo maximálny arteriálny tlak(BP) je maximálna úroveň tlaku, ktorá sa vyvíja počas systoly. U relatívne zdravých dospelých v pokoji je to zvyčajne 110-125 mm Hg. S vekom sa zvyšuje a vo veku 50-60 rokov je v rozmedzí 130-150 mm Hg.

Diastolický alebo minimálny krvný tlak je minimálna hladina krvného tlaku počas diastoly. U dospelých je to zvyčajne 60-80 mm Hg.

Pulzný tlak je rozdiel medzi systolickým a diastolickým krvným tlakom (normálna hodnota u ľudí je 30-35 mm Hg). Spolu s inými sa používa indikátor pulzného tlaku určité situáciešpecialistov klinickej a športovej medicíny.

Zmeny krvného tlaku pri rôznych druhoch svalovej činnosti určite prebiehajú. Zvýšenie hladiny systolického tlaku pri kontrakcii kostrových svalov je jednou z nevyhnutných podmienok adaptačných (adaptívnych) reakcií obehového systému a organizmu ako celku na výkon svalovej práce. Zvýšenie krvného tlaku zabezpečuje dostatočné prekrvenie pracujúcich svalov, čím sa zvyšuje ich úroveň výkonnosti. Zároveň sú zmeny ukazovateľov krvného tlaku určené povahou vykonávanej práce: je dynamická alebo cyklická, intenzívna alebo objemná, globálna alebo lokálna.

Srdce - duté štvorkomorové (dve komory a dve predsiene) svalový orgán s hmotnosťou od 220 do 350 g u mužov a od 180 do 280 g u žien, pričom dochádza k rytmickým kontrakciám, po ktorých nasleduje relaxácia, vďaka čomu dochádza v tele k prekrveniu.

Srdce je autonómne, automatické zariadenie. Srdcové kontrakcie sa vyskytujú v dôsledku elektrických impulzov, ktoré sa periodicky vyskytujú v samotnom srdcovom svale. Na rozdiel od kostrového svalstva má srdcový sval množstvo vlastností, ktoré zabezpečujú jeho nepretržitú rytmickú aktivitu: excitabilitu, automatickosť, vodivosť, kontraktilitu a refraktérnosť (krátkodobé zníženie excitability). Na každej kontrakcii sa podieľajú všetky svalové vlákna a sila kontrakcie srdcového svalu sa na rozdiel od kostrového svalu nedá zmeniť zapojením iného počtu buniek srdcového svalu (zákon všetko alebo nič). Práca srdca spočíva v rytmickej zmene srdcových cyklov, pozostávajúcich z troch fáz: predsieňovej kontrakcie, komorovej kontrakcie a celkovej relaxácie srdca. Vo všeobecnosti je však činnosť srdca korigovaná mnohými priamymi a spätnoväzbovými spojeniami pochádzajúcimi z rôznych orgánov a systémov tela. Funkcia srdca je neustále prepojená s centrálnym nervovým systémom, ktorý má regulačný vplyv na jeho prácu.Jedným z najdôležitejších ukazovateľov práce srdca je minútový objem krvného obehu (MOV), alebo inak povedané -“ srdcový výdaj» (CB) - množstvo krvi vytlačenej srdcovou komorou za minútu. IOC je integračným ukazovateľom práce srdca v závislosti od srdcovej frekvencie a hodnoty systolického objemu (SO) - množstva krvi vytlačenej srdcom do cievneho riečiska pri jednej kontrakcii. Prirodzene, tieto ukazovatele majú rovnakú hodnotu v podmienkach relatívneho odpočinku a výrazne sa líšia v závislosti od funkčného stavu srdca, objemu, intenzity a typu svalovej aktivity, úrovne kondície atď.

Kardiovaskulárny systém pozostáva z veľkých a malých kruhov krvného obehu. Ľavá polovica slúži srdciam veľký kruh krvný obeh, vpravo - malý.

Srdcová frekvencia (HR) je jedným z najinformatívnejších a najintegratívnejších ukazovateľov nielen funkčného stavu kardiovaskulárneho systému ale celého organizmu ako celku. Pojem srdcová frekvencia často nie je úplne legitímne stotožňovaný s pojmom pulz. Pulz je výsledkom priamych rytmických kontrakcií srdca, čo je vlna oscilácií zaznamenaná nejakým spôsobom (napríklad palpáciou), šíria sa pozdĺž elastických stien tepien v dôsledku hydrodynamického vplyvu časti krv vytlačená do aorty pod veľký tlak s ďalšou kontrakciou ľavej komory. Pulzová frekvencia však zodpovedá srdcovej frekvencii.

Srdcová frekvencia (alebo pulz) sa výrazne líši v závislosti od toho, kedy a za akých podmienok sa tento ukazovateľ zaznamenáva: v podmienkach relatívneho odpočinku (ráno, na lačný žalúdok, ležanie alebo sedenie, v príjemnom prostredí); pri vykonávaní akejkoľvek fyzickej aktivity, bezprostredne po nej alebo v rôznych fázach obdobia rekonvalescencie. V pokoji sa pulz prakticky zdravého, na systematickú pohybovú aktivitu (netrénovaného) mladého muža vo veku 20 – 30 rokov pohybuje v rozmedzí 60 – 70 úderov za minútu (bpm) a 70 – 75 u žien. S vekom sa pokojová srdcová frekvencia mierne zvyšuje (u 60-75-ročných o 5-8 tepov za minútu). Aby sa uspokojilo zvýšenie dodávky kyslíka do svalov v procese vykonávania práce, musí sa zvýšiť objem krvi dodanej do svalov za jednotku času. Zvýšenie srdcovej frekvencie priamo súvisí so zvýšením IOC. Ak je napríklad výkon práce cyklického charakteru vyjadrený v množstve spotrebovaného kyslíka (ako percento hodnoty maximálnej spotreby - MPC), potom sa srdcová frekvencia zvyšuje v lineárnom vzťahu s výkonom. práce a spotreby kyslíka.

U "jednotlivcov" samice je srdcová frekvencia v takýchto prípadoch zvyčajne o 10-12 úderov / min vyššia.

Nervový systém

Nervový systém pozostáva z centrálnej (mozog a miecha) a periférnych častí (nerovnomerné útvary miechy a umiestnené na periférii gangliami). Hlavnými štrukturálnymi prvkami nervového systému sú nervové bunky alebo neuróny, ktorých hlavnými funkciami sú: vnímanie podnetov z receptorov, ich spracovanie a prenos nervové vplyvy k iným neurónom alebo pracovným orgánom.

Centrálny nervový systém (CNS) koordinuje činnosť rôznych orgánov a systémov tela a v meniacom sa prostredí ju reguluje reflexným mechanizmom. Reflex je odpoveďou tela na pôsobenie stimulov, ktoré sa uskutočňuje za účasti centrálneho nervového systému. Nervová dráha reflexu je tzv reflexný oblúk. U ľudí je vedúcim oddelením centrálneho nervového systému mozgová kôra. Základom všetkého sú procesy prebiehajúce v centrálnom nervovom systéme duševnej činnosti osoba.

Mozog je nahromadením obrovského množstva nervových buniek. Skladá sa z prednej, strednej, strednej a zadnej časti. Štruktúra mozgu je neporovnateľne zložitejšia ako štruktúra akéhokoľvek orgánu ľudského tela. Mozog je aktívny nielen počas bdenia, ale aj počas spánku. Mozgové tkanivo spotrebuje 5-krát viac kyslíka ako srdce a 20-krát viac ako svaly. Mozog, ktorý tvorí len asi 2% hmotnosti ľudského tela, absorbuje 18-25% kyslíka spotrebovaného celým telom. Mozog výrazne prevyšuje ostatné orgány v spotrebe glukózy. Využíva 60-70% glukózy produkovanej pečeňou, napriek tomu, že mozog obsahuje menej krvi ako iné orgány.

Zhoršenie zásobovania mozgu krvou môže byť spojené s hypodynamiou. V tomto prípade sa vyskytuje bolesť hlavy rôznej lokalizácie, intenzity a trvania, závraty, slabosť, klesá duševná výkonnosť, zhoršuje sa pamäť, objavuje sa podráždenosť. Charakterizovať zmeny duševný výkon, sa používa súbor techník na hodnotenie jeho rôznych zložiek (pozornosť, pamäť a vnímanie, logické myslenie).

Miecha je najnižšia a najstaršia časť CNS, leží v miechovom kanáli tvorenom oblúkmi stavcov. Prvý krčný stavec je hranicou miechy zhora a hranicou nižšie je druhý bedrový stavec.

Miecha vykonáva reflexné a vodivé funkcie pre nervové impulzy. Reflexy miechy sú rozdelené na motorické a vegetatívne, poskytujúce elementárne motorické akty: flexia, extenzia, rytmické (napríklad chôdza, beh, plávanie atď., spojené so striedavými reflexnými zmenami tonusu kostrového svalstva). Štruktúra miechy obsahuje nervy, ktoré inervujú kožu, sliznice, svaly hlavy a množstvo vnútorných orgánov, funkcie tráviacich procesov, životne dôležité centrá (napríklad dýchacie), analyzátory atď. Všetky druhy zranení a chorôb miechy môžu viesť k poruche bolesti, citlivosti na teplotu, narušeniu štruktúry komplexných dobrovoľných pohybov, svalového tonusu.

Autonómny nervový systém (nazýva sa aj autonómny) je špecializovaný útvar nervového systému, regulovaný vôľou (v spolupráci so somatickým oddelením nervového systému), ako aj nedobrovoľne (cerebrálnym kortexom). Autonómny nervový systém reguluje činnosť vnútorných orgánov – dýchanie, obeh, vylučovanie, rozmnožovanie, žľazy s vnútorným vylučovaním. To je zase rozdelené na sympatické a parasympatické divízie tejto nervovej štruktúry.

Vzrušenie sympatické oddelenie vedie k zvýšeniu krvného tlaku, uvoľneniu krvi z depa, vstupu glukózy a enzýmov do krvi, zvýšeniu tkanivového metabolizmu, čo súvisí so spotrebou energie (ergotrofná funkcia).

Keď sú stimulované parasympatické nervy, práca srdca je inhibovaná, tón sa zvyšuje hladký sval priedušiek, zrenička sa zužuje, stimulujú sa tráviace procesy, žlč a močového mechúra, konečník.

Pôsobenie parasympatického nervového systému je zamerané na obnovenie a udržanie stálosti kompozície vnútorné prostredie organizmus narušený v dôsledku činnosti sympatického nervového systému (trofotropná funkcia).

Receptory a analyzátory

Schopnosť tela rýchlo sa prispôsobiť zmenám prostredia sa realizuje prostredníctvom špeciálne vzdelanie- receptory, ktoré s prísnou špecifickosťou premieňajú vonkajšie podnety (zvuk, teplota, svetlo, tlak) na nervové impulzy, ktoré vstupujú do centrálneho nervového systému nervovými vláknami.

Ľudské receptory sú rozdelené do dvoch hlavných skupín: extero- (externé) a intero - (interné) receptory. Každý takýto receptor je integrálnou súčasťou analyzačného systému, ktorý sa nazýva analyzátor.

Analyzátor pozostáva z troch častí - receptora, vodivej časti a centrálnej formácie v mozgu.

Najvyšším oddelením analyzátora je kortikálne oddelenie.

Uvádzame mená analyzátorov, ktorých úloha v ľudskom živote je mnohým známa. to:

analyzátor kože (citlivosť na dotyk, bolesť, teplo, chlad);

motorické (pod vplyvom tlaku a naťahovania sú excitované receptory vo svaloch, kĺboch, šľachách a väzivách);

vestibulárny (nachádza sa vo vnútornom uchu a vníma polohu tela v priestore);

vizuálne (svetlo a farba);

sluchový (zvuk) čuchový (vôňa);

chuťový (chuť);

viscerálny (stav množstva vnútorných orgánov).

Je ťažké preceňovať význam zmyslových systémov v živote organizmu. Je výborný aj pri svalovej aktivite v procese organizovania telesnej kultúry a zdraviu prospešnej a športovo-masovej práce. K formovaniu motorických zručností a schopností dochádza v dôsledku analytickej a syntetickej činnosti mozgovej kôry založenej na komplexnej interakcii informácií prichádzajúcich z vizuálnych, sluchových, vestibulárnych, proprioceptívnych a iných zmyslových systémov. V rovnakom čase, v rovnakom čase zmyslové systémy podieľať sa na regulácii funkčného stavu organizmu v procese, počas a po cvičení.

Endokrinný systém

endokrinné žľazy, príp Endokrinné žľazy, produkujú špeciálne biologické látky – hormóny. Hormóny zabezpečujú humorálnu (cez krv, lymfu, intersticiálnu tekutinu) reguláciu fyziologických procesov v tele, ktoré sa dostávajú do všetkých orgánov a tkanív. Časť sa vyrába iba v určitých obdobiach, zatiaľ čo väčšina - po celý život človeka. Môžu spomaliť alebo urýchliť rast tela, puberta, telesné a duševný vývoj, regulujú metabolizmus a energiu, činnosť vnútorných orgánov. Medzi endokrinné žľazy patria: štítna žľaza, prištítne telieska, struma, nadobličky, pankreas, hypofýza, pohlavné žľazy a niektoré ďalšie.

Hormóny, ako látky s vysokou biologickou aktivitou, aj napriek extrémne nízkym koncentráciám v krvi, môžu spôsobiť výrazné zmeny v stave organizmu, najmä v realizácii metabolizmu a energie. Hormóny sa pomerne rýchlo ničia a na udržanie určitého množstva v krvi je potrebné, aby ich neúnavne vylučovala príslušná žľaza.

Takmer všetky poruchy činnosti žliaz s vnútornou sekréciou spôsobujú zníženie celkovej výkonnosti človeka.

©2015-2019 stránka
Všetky práva patria ich autorom. Táto stránka si nenárokuje autorstvo, ale poskytuje bezplatné používanie.
Dátum vytvorenia stránky: 20.04.2017

V našom tele je kyslík zodpovedný za proces výroby energie. V našich bunkách len vďaka kyslíku dochádza k okysličovaniu – premene živín (tukov a lipidov) na bunkovú energiu. S poklesom parciálneho tlaku (obsahu) kyslíka vo vdychovanej hladine – klesá jeho hladina v krvi – klesá aktivita organizmu na bunkovej úrovni. Je známe, že viac ako 20 % kyslíka spotrebuje mozog. Nedostatok kyslíka prispieva Preto, keď hladina kyslíka klesá, pohoda, výkon, všeobecný tón, imunita.
Je tiež dôležité vedieť, že je to kyslík, ktorý dokáže odstrániť toxíny z tela.
Upozorňujeme, že vo všetkých zahraničných filmoch v prípade nehody alebo osoby v vážny stav V prvom rade lekári záchrannej služby nasadili postihnutého na kyslíkový prístroj, aby zvýšili odolnosť organizmu a zvýšili jeho šance na prežitie.
Liečebný účinok kyslíka je v medicíne známy a využívaný už od konca 18. storočia. V ZSSR sa aktívne využívanie kyslíka na preventívne účely začalo v 60. rokoch minulého storočia.

hypoxia

Hypoxia alebo kyslíkové hladovanie – znížený obsah kyslíka v organizme resp jednotlivé orgány a tkaniny. Hypoxia nastáva, keď je nedostatok kyslíka vo vdychovanom vzduchu a v krvi, čo je porušením biochemických procesov tkanivového dýchania. V dôsledku hypoxie sa vyvíjajú životne dôležité orgány nezvratné zmeny. najcitlivejšie na nedostatok kyslíka sú centrálny nervový systém, srdcový sval, tkanivo obličiek, pečeň.
Prejavy hypoxie sú respiračné zlyhanie, dýchavičnosť; porušenie funkcií orgánov a systémov.

Poškodenie kyslíkom

Niekedy môžete počuť, že "Kyslík je oxidačné činidlo, ktoré urýchľuje starnutie tela."
Tu sa zo správneho predpokladu vyvodzuje nesprávny záver. Áno, kyslík je oxidačné činidlo. Len vďaka nemu sa živiny z potravy v tele spracujú na energiu.
Strach z kyslíka je spojený s dvoma jeho výnimočnými vlastnosťami: voľnými radikálmi a otravou nadmerným tlakom.

1. Čo sú voľné radikály?
Niektoré z obrovského množstva neustále prúdiacich oxidačných (energiutvorných) a redukčných reakcií organizmu nie sú dotiahnuté do konca a potom vznikajú látky s nestabilnými molekulami, ktoré majú na vonkajších elektronických úrovniach nepárové elektróny, nazývané „voľné radikály“ . Snažia sa zachytiť chýbajúci elektrón z akejkoľvek inej molekuly. Táto molekula sa stane voľným radikálom a ukradne elektrón ďalšej molekule atď.
Prečo je to potrebné? Určité množstvo voľné radikály alebo oxidanty, je pre telo životne dôležitá. Po prvé - bojovať proti škodlivým mikroorganizmom. Voľné radikály využíva imunitný systém ako „projektily“ proti „votrelcom“. Bežne sa v ľudskom tele 5 % látok, ktoré vznikajú pri chemických reakciách, stávajú voľnými radikálmi.
Vedci nazývajú hlavné dôvody narušenia prirodzenej biochemickej rovnováhy a nárastu počtu voľných radikálov emocionálny stres, ťažká fyzická námaha, úrazy a vyčerpanie na pozadí znečistenia ovzdušia, konzumácia konzervovaných a technologicky nesprávne spracovaných potravín, zeleniny a ovocia pestovaných pomocou herbicídov a pesticídov, vystavenie ultrafialovému a radiačnému žiareniu.

Teda starnutie je biologický proces spomalenie bunkového delenia a voľné radikály, mylne spojené so starnutím, sú prirodzené a nevyhnutné obranné mechanizmy organizmu a ich škodlivé účinky sú spojené s narušením prirodzené procesy v tele negatívnych faktorov prostredia a stresu.

2. "Kyslík sa ľahko otrávi."
Nadbytok kyslíka je skutočne nebezpečný. Nadbytok kyslíka spôsobuje zvýšenie množstva oxidovaného hemoglobínu v krvi a zníženie množstva redukovaného hemoglobínu. A keďže oxid uhličitý odstraňuje redukovaný hemoglobín, jeho zadržiavanie v tkanivách vedie k hyperkapnii – otrave CO2.
S nadbytkom kyslíka rastie počet metabolitov voľných radikálov, tých veľmi strašných „voľných radikálov“, ktoré sú vysoko aktívne a pôsobia ako oxidačné činidlá, ktoré môžu poškodiť biologické membrány bunky.

Strašné, však? Okamžite chcem prestať dýchať. Našťastie na otravu kyslíkom je potrebný zvýšený tlak kyslíka, ako napríklad v tlakovej komore (pri kyslíkovej baroterapii) alebo pri potápaní so špeciálnymi dýchacími zmesami. V bežnom živote takéto situácie nenastávajú.

3. „V horách je málo kyslíka, ale je tam veľa storočných! Tie. kyslík je zlý."
V Sovietskom zväze v horských oblastiach Kaukazu a v Zakaukazsku bol skutočne zaregistrovaný určitý počet dlhovekých. Ak sa pozriete na zoznam overených (t. j. potvrdených) storočných ľudí sveta počas jeho histórie, obrázok nebude taký zrejmý: najstarších storočných, registrovaná vo Francúzsku, USA a Japonsku, nežila v horách ..

V Japonsku, kde stále žije a žije najstaršia žena na planéte Misao Okawa, ktorá má už viac ako 116 rokov, je aj „ostrov storočných“ Okinawa. Priemerná dĺžka života u mužov je tu 88 rokov, u žien - 92; je to o 10 – 15 rokov vyššie ako vo zvyšku Japonska. Ostrov zozbieral údaje o viac ako sedemsto miestnych storočných starcoch starších ako sto rokov. Hovorí sa, že: "Na rozdiel od kaukazských horalov, Hunzakutov zo severného Pakistanu a iných národov, ktoré sa chvália svojou dlhovekosťou, všetky narodené na Okinawe od roku 1879 sú zdokumentované v japonskom rodinnom registri - koseki." Samotní obyvatelia Okinhua veria, že tajomstvo ich dlhovekosti spočíva na štyroch pilieroch: strave, aktívnom životnom štýle, sebestačnosti a spiritualite. Domáci sa nikdy neprejedajú, dodržiavajúc zásadu „hari hachi bu“ – osem desiatych sýtych. Týchto „osem desatín“ z nich pozostáva z bravčového mäsa, morských rias a tofu, zeleniny, daikonu a miestnej horkej uhorky. Najstarší Okinawčania nezaháľajú: aktívne pracujú na zemi a aktívne sa venujú aj ich rekreácii: zo všetkého najradšej hrajú miestny kroket.: Okinawa sa nazýva najšťastnejší ostrov - neexistuje hlavné ostrovy Japonsko zhon a stres. Miestni obyvatelia sa hlásia k filozofii yuimaru – „dobré srdce a priateľské spoločné úsilie“.
Je zaujímavé, že akonáhle sa Okinawčania presťahujú do iných častí krajiny, medzi takýmito ľuďmi už nie sú dlhovekí. genetický faktor nehrá rolu. A z našej strany považujeme za mimoriadne dôležité, že ostrovy Okinawa sa nachádzajú v aktívnej zóne ošľahanej vetrom v oceáne a úroveň obsahu kyslíka v takýchto zónach je zaznamenaná ako najvyššia - 21,9 - 22% kyslíka.

Čistota vzduchu

"Ale vzduch je vonku špinavý a kyslík so sebou nesie všetky látky."
Preto majú systémy OxyHaus trojstupňový systém filtrácie vstupujúceho vzduchu. A už vyčistený vzduch vstupuje do molekulového sita zeolitu, v ktorom sa oddeľuje vzdušný kyslík.

"Je možné sa otráviť kyslíkom?"

Otrava kyslíkom, hyperoxia, nastáva v dôsledku dýchania zmesí plynov obsahujúcich kyslík (vzduch, nitrox) pri zvýšenom tlaku. Otrava kyslíkom môže nastať pri používaní kyslíkových prístrojov, regeneračných prístrojov, pri použití zmesí umelých plynov na dýchanie, pri rekompresii kyslíka a tiež v dôsledku prebytočných terapeutických dávok v procese kyslíkovej baroterapie. Pri otrave kyslíkom sa vyvinú dysfunkcie centrálneho nervového systému, dýchacích a obehových orgánov.

Ako kyslík ovplyvňuje ľudské telo?

Viac ho vyžaduje rastúce telo a tí, ktorí sa venujú intenzívnej fyzickej aktivite. Vo všeobecnosti činnosť dýchania do značnej miery závisí od súboru vonkajšie faktory. Napríklad, ak sa dostanete dostatočne pod chladná sprcha, potom sa množstvo spotrebovaného kyslíka zvýši o 100 % v porovnaní s podmienkami pri izbovej teplote. Teda než viac ľudí vydáva teplo, tým rýchlejšia je frekvencia jeho dýchania. Tu je niekoľko zaujímavosti pri tejto príležitosti:

• za 1 hodinu človek spotrebuje 15-20 litrov kyslíka;


• množstvo spotrebovaného kyslíka: počas bdelosti sa zvyšuje o 30-35%, počas pokojnej chôdze - o 100%, pri ľahkej práci - o 200%, pri ťažkej fyzickej práci - o 600% alebo viac;


• činnosť dýchacie procesy priamo súvisí s kapacitou pľúc. Takže napríklad pre športovcov je to o 1-1,5 litra viac ako je norma, ale pre profesionálnych plavcov to môže dosiahnuť až 6 litrov!


• Čím väčšia je kapacita pľúc, tým nižšia je frekvencia dýchania a tým väčšia je hĺbka nádychu. Názorný príklad: športovec vykoná 6-10 nádychov a výdychov za minútu, pričom obyčajný človek(nešportovec) dýcha rýchlosťou 14-18 dychov za minútu.

Prečo teda potrebujeme kyslík?

Je nevyhnutný pre všetok život na Zemi: zvieratá ho konzumujú v procese dýchania a rastliny uvoľnite ho počas fotosyntézy. Každá živá bunka obsahuje viac kyslíka ako ktorýkoľvek iný prvok – asi 70 %.

Nachádza sa v molekulách všetkých látok – lipidov, bielkovín, sacharidov, nukleových kyselín a zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou. A ľudský život by bol bez tohto dôležitého prvku jednoducho nemysliteľný!

Proces jeho metabolizmu je nasledovný: najprv sa dostáva cez pľúca do krvi, kde je absorbovaný hemoglobínom a tvorí oxyhemoglobín. Potom je „transportovaný“ krvou do všetkých buniek orgánov a tkanív. AT viazaný stav prichádza vo forme vody. V tkanivách sa vynakladá najmä na oxidáciu mnohých látok pri ich metabolizme. Ďalej sa metabolizuje na vodu a oxid uhličitý, potom sa vylučuje z tela cez orgány dýchacej a vylučovacej sústavy.

Nadbytok kyslíka

Dlhodobé vdychovanie vzduchu obohateného o tento prvok je pre ľudské zdravie veľmi nebezpečné. Vysoké koncentrácie O2 môže spôsobiť výskyt voľných radikálov v tkanivách, ktoré sú „ničiteľmi“ biopolymérov, presnejšie ich štruktúry a funkcií.

V medicíne sa však na liečbu niektorých chorôb stále používa postup nasýtenia kyslíkom. vysoký krvný tlak nazývaná hyperbarická oxygenoterapia.

Nadbytok kyslíka je rovnako nebezpečný ako nadmerné slnečné žiarenie. V živote človek jednoducho pomaly vyhorí v kyslíku ako sviečka. Starnutie je proces spaľovania. V minulosti roľníci, ktorí boli neustále na čerstvý vzduch a slnko, žilo oveľa menej ako ich páni – šľachtici hrajúci v hudbe uzavreté domy a tráviť čas hraním kartových hier.

Dych- najživšie a najpresvedčivejšie vyjadrenie života. Prostredníctvom dýchania telo prijíma kyslík a uvoľňuje sa z prebytočného oxidu uhličitého, ktorý vzniká v dôsledku metabolizmu. Dýchanie a krvný obeh dodávajú všetkým orgánom a tkanivám nášho tela energiu potrebnú pre život. K uvoľňovaniu energie potrebnej pre život tela dochádza na úrovni buniek a tkanív v dôsledku biologickej oxidácie (bunkové dýchanie).

Pri nedostatku kyslíka v krvi sú primárne postihnuté také životne dôležité orgány ako srdce a centrálny nervový systém. hladovanie kyslíkom srdcový sval je sprevádzaný inhibíciou syntézy kyseliny adenozíntrifosforečnej (ATP), ktorá je hlavným zdrojom energie potrebnej pre prácu srdca. Ľudský mozog spotrebuje viac kyslíka ako nepretržite pracujúce srdce, takže aj mierny nedostatok kyslíka v krvi ovplyvňuje stav mozgu.

Údržba respiračná funkcia dosť vysoký stupeň je nevyhnutnou podmienkou pre udržanie zdravia a prevenciu rozvoja predčasného starnutia.

Dýchací proces zahŕňa niekoľko fáz:

1. naplnenie pľúc atmosférickým vzduchom (pľúcna ventilácia);
2. prechod kyslíka z pľúcnych alveol do krvi prúdiacej cez kapiláry pľúc a uvoľňovanie oxidu uhličitého z krvi do alveol a potom do atmosféry;
3. dodávanie kyslíka krvou do tkanív a oxidu uhličitého z tkanív do pľúc;
4. spotreba kyslíka bunkami – bunkové dýchanie.

Prvá fáza dýchania - ventilácia pľúc- spočíva vo výmene vdychovaného a vydychovaného vzduchu, t.j. pri naplnení pľúc atmosférickým vzduchom a jeho odstránení von. Je to spôsobené dýchacími pohybmi hrudníka.

12 párov rebier je pripevnených vpredu k hrudnej kosti a vzadu k chrbtici. Chránia orgány hrudníka (srdce, pľúca, veľké cievy) pred vonkajším poškodením, ich pohyb - hore a dole, vykonávaný medzirebrovými svalmi, podporuje nádych a výdych. Zospodu je hrudník hermeticky oddelený od brušná dutina bránica, ktorá svojím vydutím trochu vyčnieva do hrudnej dutiny. Pľúca vypĺňajú takmer celý priestor hrudníka, s výnimkou jeho strednej časti, obsadenej srdcom. spodný povrch pľúca ležia na bránici, ich zúžené a zaoblené vrcholy vyčnievajú za kľúčnu kosť. vonkajšie konvexný povrch pľúca susediace s rebrami.

Centrálna časť vnútorného povrchu pľúc, v kontakte so srdcom, zahŕňa veľké priedušky, pľúcne tepny(prenášanie venóznej krvi z pravej srdcovej komory do pľúc), cievy s arteriálnou krvou, ktoré vyživujú pľúcne tkanivo, a nervy, ktoré inervujú pľúca. Pľúcne žily vychádzajú z pľúc a vedú arteriálnu krv do srdca. Celá táto zóna tvorí takzvané korene pľúc.

Schéma štruktúry pľúc: 1- priedušnica; 2 - bronchus; 3 - krvná cieva; 4 - centrálna (bazálna) zóna pľúc; 5 - vrchol pľúc.

Každá pľúca je pokrytá membránou (pleura). Pri koreni pľúcna pleura prepne na vnútorná stena hrudnej dutiny. Povrch pleurálneho vaku, ktorý obsahuje pľúca, sa takmer dotýka povrchu pohrudnice, ktorá lemuje vnútro hrudníka. Medzi nimi je štrbinovitý priestor - pleurálna dutina, kde sa nachádza malé množstvo tekutiny.

Pri nádychu sa medzirebrové svaly nadvihnú a roztiahnu rebrá do strán, dolný koniec hrudnej kosti sa posunie dopredu. Bránica (hlavný dýchací sval) v tomto momente sa tiež zmršťuje, čím sa jeho kupola splošťuje a klesá, pričom tlačí brušných orgánov dole, do strán a dopredu. Tlak v pleurálnej dutine sa stáva negatívnym, pľúca sa pasívne rozširujú a vzduch je nasávaný cez priedušnicu a priedušky do pľúcnych alveol. Ide o prvú fázu dýchania – nádych.

Pri výdychu sa uvoľňujú medzirebrové svaly a bránica, rebrá klesajú, kupola bránice stúpa. Pľúca sú stlačené a vzduch je z nich akoby vytlačený. Po výdychu nasleduje krátka pauza.

Tu treba poznamenať osobitnú úlohu bránica nielen ako hlavná dýchacieho svalu, ale aj ako sval, ktorý aktivuje krvný obeh. Bránica sa pri nádychu sťahuje a tlačí na žalúdok, pečeň a ďalšie orgány brušnej dutiny, akoby z nich vytláčala venóznu krv smerom k srdcu. Počas výdychu sa bránica zdvihne vnútrobrušný tlak klesá, a to zvyšuje prietok arteriálnej krvi do vnútorných orgánov brušnej dutiny. Takto vznikajú dýchacie pohyby bránice, ktoré sa vyskytujú 12-18 krát za minútu jemná masáž brušných orgánov, zlepšuje ich krvný obeh a uľahčuje prácu srdca.

Zvýšenie a zníženie vnútrohrudného tlaku počas dýchacieho cyklu priamo ovplyvňujú činnosť orgánov nachádzajúcich sa v hrudník. Tak sa sacia sila podtlaku v pleurálnej dutine vyvíja počas nádychu a uľahčuje tok krvi z hornej a dolnej dutej žily a z pľúcnej žily do srdca. Okrem toho zníženie vnútrohrudného tlaku počas nádychu prispieva k výraznejšiemu rozšíreniu lúmenu koronárnych artérií srdca počas jeho relaxácie a pokoja (t.j. počas diastoly a pauzy), v súvislosti s ktorým sa výživa srdcového svalu zlepšuje. Z toho, čo bolo povedané, je zrejmé, že plytké dýchanie zhoršuje sa nielen ventilácia pľúc, ale aj pracovné podmienky a funkčný stav srdcového svalu.

Keď je človek v pokoji, pri dýchaní sú prevažne obsadené periférne časti pľúc. centrálna časť, ktorý sa nachádza pri koreni, je menej roztiahnuteľný.

Pľúcne tkanivo sa skladá z drobných vzduchom naplnených vačkov. alveoly, ktorého steny sú husto opletené krvnými cievami. Na rozdiel od mnohých iných orgánov majú pľúca dvojité zásobovanie krvou: systém krvných ciev, ktoré zabezpečujú špecifickú funkciu pľúc – výmenu plynov, a špeciálne tepny, ktoré vyživujú samotné pľúcne tkanivo, priedušky a stenu pľúcnej tepny.

Kapiláry pľúcnych alveol sú veľmi hustá sieť so vzdialenosťou medzi jednotlivými slučkami niekoľkých mikrometrov (µm). Táto vzdialenosť sa zväčšuje, keď sú steny alveol počas inšpirácie natiahnuté. generál vnútorný povrch všetkých kapilár v pľúcach dosahuje približne 70 m2. Súčasne môže byť v pľúcnych kapilárach až 140 ml krvi, pri fyzickej práci môže množstvo pretekajúcej krvi dosiahnuť 30 litrov za 1 minútu.

Prívod krvi do rôznych častí pľúc závisí od ich funkčného stavu: prietok krvi sa uskutočňuje hlavne cez kapiláry ventilovaných alveol, zatiaľ čo v častiach pľúc, ktoré sú odpojené od ventilácie, je prietok krvi prudko znížený. . Takéto oblasti pľúcneho tkaniva sa stávajú bezbrannými, keď sú napadnuté patogénnymi mikróbmi. V niektorých prípadoch to vysvetľuje lokalizáciu zápalové procesy s bronchopneumóniou.

Normálne fungujúce pľúcne alveoly obsahujú špecializované bunky nazývané alveolárne makrofágy. Chránia pľúcne tkanivo pred organickým a minerálnym prachom obsiahnutým vo vdychovanom vzduchu, neutralizujú mikróby a vírusy a neutralizujú nimi vylučované. škodlivé látky(toxíny). Tieto bunky prechádzajú z krvi do pľúcnych alveol. Dĺžku ich života určuje množstvo vdýchnutého prachu a baktérií: čím je vdychovaný vzduch znečistenejší, tým rýchlejšie makrofágy odumierajú.

Zo schopnosti týchto buniek fagocytózy, t.j. na vstrebávanie a trávenie patogénnych baktérií, v do značnej miery závisí od úrovne všeobecnej nešpecifickej odolnosti organizmu voči infekcii. Okrem toho makrofágy čistia pľúcne tkanivo od seba mŕtve bunky. Je známe, že makrofágy rýchlo „rozpoznajú“ poškodené bunky a idú k nim, aby ich odstránili.

Rezervy prístrojov vonkajšie dýchanie, zabezpečujúce ventiláciu pľúc, sú veľmi veľké. Napríklad zdravý dospelý človek urobí v pokoji v priemere 16 nádychov a výdychov za 1 minútu a na jeden nádych sa dostane do pľúc asi 0,5 litra vzduchu (tento objem sa nazýva dychový objem), za 1 minútu to bude 8 litrov. vzduchu. S maximálnym dobrovoľným zvýšením dýchania sa frekvencia nádychu a výdychu môže zvýšiť na 50-60 za 1 minútu, dychový objem - až 2 litre a minútový objem dýchania - až 100-200 litrov.

Pomerne významné sú aj rezervy objemu pľúc. Takže ľudia, ktorí vedú sedavý obrazživot, vitálna kapacita pľúc (t.j. maximálny objem vzduchu, ktorý je možné vydýchnuť po maximálnom nádychu) je 3000-5000 ml; pri fyzickom tréningu napríklad u niektorých športovcov stúpa na 7000 ml alebo viac.

Ľudské telo využíva vzdušný kyslík len čiastočne. Ako viete, vdychovaný vzduch obsahuje v priemere 21% a vydychovaný - 15-17% kyslíka. V pokoji telo spotrebuje 200-300 cm 3 kyslíka.

K prenosu kyslíka do krvi a oxidu uhličitého z krvi do pľúc dochádza v dôsledku rozdielu medzi parciálnym tlakom týchto plynov vo vzduchu v pľúcach a ich napätím v krvi. Pretože parciálny tlak kyslíka v alveolárnom vzduchu je v priemere 100 mm Hg. Art., v krvi prúdiacej do pľúc je tlak kyslíka 37-40 mm Hg. Art., prechádza z alveolárneho vzduchu do krvi. Tlak oxidu uhličitého v krvi prechádzajúcej pľúcami klesá zo 46 na 40 mm Hg. čl. v dôsledku jeho prechodu do alveolárneho vzduchu.

Krv je nasýtená plynmi, ktoré sú v chemicky viazanom stave. Kyslík je transportovaný erytrocytmi, v ktorých sa dostáva do nestabilnej kombinácie s hemoglobínom - oxyhemoglobínu. To je pre telo veľmi prospešné, pretože ak by sa kyslík jednoducho rozpustil v plazme a nebol spojený s hemoglobínom erytrocytov, potom by sa normálne dýchanie tkanív, srdce by muselo biť 40-krát rýchlejšie ako teraz.

V krvi dospelého človeka zdravý človek obsahuje len asi 600 g hemoglobínu, takže množstvo kyslíka spojeného s hemoglobínom je relatívne malé, asi 800-1200 ml. Dokáže uspokojiť telesnú potrebu kyslíka len na 3-4 minúty.

Keďže bunky využívajú kyslík veľmi energicky, jeho napätie v protoplazme je veľmi nízke, a preto musí neustále vstupovať do buniek. Množstvo kyslíka absorbovaného bunkami sa mení za rôznych podmienok. Zvyšuje sa fyzickou aktivitou. Oxid uhličitý a kyselina mliečna, ktoré sú v tomto prípade intenzívne vytvorené, znižujú schopnosť hemoglobínu zadržiavať kyslík a tým uľahčujú jeho uvoľňovanie a využitie tkanivami.

Ak dýchacie centrum, nachádzajúce sa v medulla oblongata, je bezpodmienečne potrebný na realizáciu dýchacích pohybov (po jeho poškodení dochádza k zástave dýchania a smrti), potom zostávajúce časti mozgu zabezpečujú reguláciu najjemnejších adaptačných zmien dýchacích pohybov na podmienky vonkajšieho a vnútorného prostredia organizmu. tela a nie sú životne dôležité.

Dýchacie centrum je citlivé na zloženie plynu krv: prebytok kyslíka a nedostatok oxidu uhličitého inhibujú a nedostatok kyslíka, najmä keď nadbytočný obsah oxid uhličitý stimuluje dýchacie centrum. Počas fyzická práca svaly zvyšujú spotrebu kyslíka a hromadia oxid uhličitý, dýchacie centrum na to reaguje zvýšením dýchacích pohybov. Už mierne zadržanie dychu (dýchacia pauza) pôsobí stimulačne na dýchacie centrum. Počas spánku, s poklesom fyzickej aktivity, je dýchanie oslabené. Toto sú príklady nedobrovoľnej regulácie dýchania.

Vplyv mozgovej kôry na dýchacie pohyby sa prejavuje v schopnosti ľubovoľne zadržať dych, meniť jeho rytmus a hĺbku. Impulzy pochádzajúce z dýchacie centrum, zase ovplyvňujú tonus mozgovej kôry. Fyziológovia zistili, že inhalácia a výdych majú opačný účinok na funkčný stav mozgovej kôry a prostredníctvom nej na vôľové svaly. Nádych spôsobí mierny posun smerom k excitácii a výdych zase posun smerom k inhibícii, t.j. inhalácia je stimulačný faktor, výdych je upokojujúci faktor. Pri rovnakom trvaní nádychu a výdychu sa tieto vplyvy vo všeobecnosti navzájom neutralizujú. Predĺžená inhalácia s prestávkou vo výške inhalácie so skráteným výdychom sa pozoruje u ľudí, ktorí sú v veselom stave, s vysokou pracovnou kapacitou. Tento typ dýchania možno nazvať mobilizačným. A naopak: energický, ale krátky dych s trochu predĺženým predĺženým výdychom a zadržaním dychu po výdychu pôsobí upokojujúco a pomáha uvoľniť svaly.

Na zlepšení dobrovoľnej regulácie dýchania je založená terapeutický účinok dychové cvičenia. Počas procesu opakovania dychové cvičenia návyk sa vyvíja fyziologicky správne dýchanie, je eliminovaná rovnomerná ventilácia pľúc preťaženie v malom kruhu a v pľúcnom tkanive. Zároveň sa zlepšujú ďalšie ukazovatele respiračných funkcií, ako aj srdcová činnosť a prekrvenie brušných orgánov, hlavne pečene, žalúdka a pankreasu. Okrem toho existuje možnosť použitia odlišné typy dýchanie na zlepšenie výkonu a dobrý odpočinok.