Главная Обратная связь
Дисциплины:
Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)
Регуляція дихання при фізичній роботі
|
|
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ДЛЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ ПРИ ПІДГОТОВЦІ ДО ПРАКТИЧНОГО ЗАНЯТТЯ
| Навчальна дисципліна | “ФІЗІОЛОГІЯ” |
| Модуль № 2 | “Фізіологія вісцеральних систем”. |
| Змістовий модуль №12 | Система дихання. |
| Тема практичного заняття №13 | Дослідження регуляції дихання. |
| Курс | 2-й |
| Факультет | Стоматологічний |
Тривалість практичного заняття 3 акад. год.
Київ – 2013
1.Актуальність теми:
Регуляція дихання в широкому розумінні — це пристосування зовнішнього дихання до змінних потреб організму. Йдеться не тільки про рівень метаболізму, але й про зміни газового складу навколишнього середовища, емоції, подразнення різних екстерорецепторів тощо.
Головний фізіологічний результат системи регулювання дихання — підтримання оптимальної парціальної напруги газів у крові і тканинах відповідно до інтенсивності метаболізму.
Лікар нерідко стикається з ситуаціями, коли треба швидко, чітко, кваліфіковано допомогти хворому при порушенні дихання.
3нання механізмів регуляції дихання можуть знадобитися лікарю під час приймання пологів, подання допомоги утопленому або отруєному чадним газом. Ці знання стануть у пригоді під час перебування в горах, осередку пожежі тощо.
2.Навчальні цілі:
Ø Пояснювати механізми регуляції дихального ритмогенезу, параметрів газового гомеостазу на підставі аналізу фізіологічних критеріїв кожного з етапів дихання, функцій виконавчих структур системи, що забезпечують процеси дихання.
Ø Робити висновки про стан регуляції процесів дихання на підставі аналізу параметрів зовнішнього дихання при стандартному фізичному навантаженні та пробах з затримкою дихання.
Ø Аналізувати регульовані параметри, що характеризують стан газообміну, й робити висновки про механізми регуляції процесу дихання у людини за різних умов.
Ø Пояснювати особливості регуляції диханні у віковому аспекті
Базовий рівень підготовки
Студенти мають навики з попередніх навчальних дисциплін:
| Назви попередніх дисциплін | Отримані навики |
| Анатомія людини | Аналізувати інформацію про будову тіла людини, системи, що його складають, органи і тканини |
| Гістологія, цитологія, ембріологія | Інтерпретувати мікроскопічну та субмікроскопічну структуру клітин |
| Медична і біологічна фізика | Трактувати загальні фізичні та біофізичні закономірності, що лежать в основі життєдіяльності людини |
| Медична біологія | Пояснювати закономірності проявів життєдіяльності людського організму на молекулярно-біологічному та клітинному рівнях. |
Завдання для самостійної праці під час підготовки до практичного заняття
Перелік основних термінів, параметрів, характеристик, які повинен засвоїти студент при підготовці до практичного заняття
| Термін | Визначення |
| Пневмотаксичний центр | Розташований у мосту заднього мозку, пригнічує фазу вдиху завдяки гальмуванню інспіраторних нейронів дорзальної дихальної групи (ДДГ) |
| Дорзальна дихальна група нейронів (ДДГ) | Розташована дорзально у довгастому мозку, забезпечує ритмогенез інспіраторних нейронів, завдяки чому здійснюється вдих. |
| Вентральна дихальна група нейронів (ВДГ) | Розташована вентрально у довгастому мозку, містить інспіраторні та експіраторні нейрони, неактивна у стані спокою, активується ДДГ при форсованому диханні. |
| Апнейстичний центр | Розташований у нижній частині мосту, може активувати ДДГ |
| Ейпное | Нормальна глибина і частота дихання |
| Гіперпное | Збільшення глибини дихання |
| Гіпопное | Зменшення глибини дихання |
| Тахіпное | Збільшення частоти дихання |
| Брадіпное | Зменшення частоти дихання |
| Диспное | Задишка |
| Гіповентиляція | Величина альвеолярної вентиляції менша за потреби метаболізму, що призводить до збільшення РСО2 в артеріальній крові. |
| Гіпервентиляція | Величина альвеолярної вентиляції більша за потреби метаболізму, що призводить до зменшення РСО2 в артеріальній крові. |
Теоретичні гштання
1) Регуляція дихання. Механізми регуляції.
2) Дихальний центр, його локалізація, функції. Автономія дихального центра.
3) Роль блукаючого нерва у регуляції дихания. Рефлекс Герінга—Брейера.
4) Роль великих пікуль мозку у регуляції дихання.
5) Регуляція дихання при низькому вмісті кисню і підвищеному рівні вуглекислого газу в атмосферному повітрі.
6) Регуляція дихання під час м'язової роботи.
7) 3ахисні рефлекси системи дихання.
Практичні роботи
1) Проби з максимальною затримкою дихання.
2) Спірографія у стані спокою і після фізичної праці
Зміст теми
Регуляція дихання направлена на виконання двох завдань: по-перше, автоматична генерація частоти і сили скорочення дихальних м'язів, по-друге, підстроювання ритму і глибини дихальних рухів до реальних потреб організму (в першу чергу, до змін метаболічних параметрів у вигляді DPo2, DPco2 и DpH артеріальної крові і DPo2, DPco2 и DpH міжклітинної рідини мозку)
Будова дихального центру.
Незважаючи на те, що дихання свідомо регулюється, у задньому мозку розташовано локальний дихальний центр, завдяки якому «автоматично» забезпечується дихальний ритмогенез. До складу локального дихального центру входять: 1) дорзальна дихальна група нейронів (ДДГ)) - розташована в латеральній частині ядра одиночного тракту на дорзальній поверхні довгастого мозку; тут знаходяться переважно інспіраторні нейрони; 2) вентральна дихальна група нейронів (ВДГ) розташована у вентролатеральній частині довгастого мозку поблизу подвійного ядра; тут знаходяться як інспіраторні, так і експіраторні нейрони; 3) пневмотаксичний центр розташований у клювовиднолатеральній частині варолієвого мосту, він регулює частоту та зразок дихання, гальмуючи інспіраторні нейрони дорзального дихального ядра, 4) апнейстичний центр розташований у нижній частині мосту.
Роль дорзальної дихальної групи нейронів:
· забезпечує вдих і генерує основний ритм дихання;
· вхід - сенсорна інформація надходить від периферичних хеморецепторів, у складі аферентних волокон ІХ пари черепних нервів (каротидні тільця), Х пари (аортальне тільце), у складі Х пари надходить інформація від механорецепторів розтягнення легень (РРЛ);
· вихід з дорзальної дихальної групи забезпечує активацію мотонейронів спинного мозку, переважно С3 – С5 при спокійному диханні;
· механізми ритмогенезу: існує два основних напрямки теорій ритмогенезу дорзальної групи дихальних нейронів: 1) відповідно до першого збудження так званих клітин умовного водія ритму синхронізується з фазами дихального циклу; ритмічна активність зберігається в цих клітинах при порушенні синаптичних зв’язків між ними; 2) відповідно до альтернативних теорій окремих пейсмейкерних клітин не існує, скоріш за все, серед основних дихальних нейронів є групи нейронів, серед яких об’єднаний імпульсний патерн викликає вдих і видих – коливальноподібний дихальних контур.
Роль вентральної дихальної групи нейронів:
· не активна при спокійному диханні,
· активується під час фізичного навантаження, отримуючи імпульси від дорзальних інспіраторних нейронів, коли їх активність збільшується;
· імпульси від інспіраторних (під час посиленого вдиху) і експіраторних (під час посиленого видиху) нейронів надходять до мотонейронів грудних сегментів спинного мозку, що призводить до скорочення переважно допоміжних дихальних м’язів.
Роль пневмотаксичного центру:
· гальмує вдих, впливаючи наінспіраторні нейрони дорзальної групи
· регулює ДО і частоту дихання і тим самим забезпечуєпристосування глибини і ритму дихання до фізіологічного стану організму, його поведінки.
Роль апнейстичного центру:
· стимулює вдих, викликаючи глибокий і тривалий вдих. Його роль можна виявити в експерименті тільки після перерізу обох блукаючих нервів та порушення зв’язку пневмотаксичного центру з дорзальними дихальними нейронами.
Роль кори головного мозку:
· дихання регулюється свідомо, людина може робити гіпервентиляцію або гіповентиляцію, затримувати дихання під час розмови, співу та інше. Дихання регулюється довільно за участю нейронів кори головного мозку; в цьому випадку інформація від вищих ЦНС надходить до мотонейронів дихальних м’язів поза локальним дихальним центром: “Вищі відділи ЦНС”→ “мотонейрони спинного мозку” → “дихальні м’язи”.
Роль хеморецепторів:
· Центральні хеморецептори довгастого мозку:
- Чутливі до зміни концентрації іонів Н+ у цереброспінальній рідині (ЦСР)
- СО2 дифундує з артеріальної крові до ЦСР через гемато- енцефалічний бар’єр, де під впливом карбоангідрази утворюється вугільна кислота (СО2 + Н2О= Н2СО3), яка дисоціює до Н+ + НСО3-, а іони Н+ безпосередньо діють на центральні хеморецептори, інформація від яких передається до дорзальних інспіраторних нейронів, які активуються при підвищенні рСО2 артеріальної крові, що призводить до збільшення вентиляції легень.
· Периферичні хеморецептори каротидних і аортальних тілець:
- При збільшенні рСО2 у артеріальній крові активуються периферичні хеморецептори, що призводить до збільшення вентиляції легень, але їх роль значно менша (15%), ніж центральних хеморецепторів (85%), які активуються пізніше.
- При зменшенні рО2 у артеріальній крові стимулюються периферичні хеморецептори, переважно каротидного тільця (при умові, що рО2 < 60 мм рт.ст.)
- При зменшенні рН артеріальної крові стимулюються переважно каротидні хеморецептори незалежно від зміни рСО2.
- Механізм активації периферичних хеморецепторів: це вторинні хеморецептори – гломусні клітини, що входять до аортального і каротидного тілець у відповідь на зміни DPo2, DPco2 и DpH зменшують проникність для калію іонних каналів, що розташовані у мембрані, що призводить до деполяризації мембрани, збільшення проникності її для іонів кальцію, наслідком чого є виділення медіаторів, які взаємодіють з постсинаптичними мембранами аферентних нервових волокон де генерується постсинаптичний потенціал з подальшою генерацією ПД, що передають інформацію до ДДГ у складі ІХ і Х пари черепних нервів.
Інші види рецепторів:
1) Рецептори розтягнення легень:
- розташовані в гладких м’язах бронхів, у дорослої людини активуються при наповненні легень повітрям під час вдиху, коли дихальний об’єм перевищує 1 л, наприклад, при фізичній роботі;
- від РРЛ інформація передається аферентними волокнами блукаючого нерва до дорзальної дихальної групи нейронів, що призводить до припинення вдиху і прискорення видиху (рефлекси Геринга – Брейєра), при цьому величина ДО має бути більше 1,0 л.. Вони більш важливі для координації дихального акту у новонароджених, ніж у дорослих людей, бо активуються при кожному вдиху.
.
2) Ірітантні рецептори:
- ці механорецептори розташовані у повітроносних шляхах (ПВШ) між епітеліальними клітинами;
- стимулюються при вдиханні пилу, холодного повітря, деяких газів;
- реагують також при наповненні повітрям легень, але швидко адаптуються;
- інформація передається аферентними волокнами блукаючого нерва до дорзальних дихальних нейронів, що призводить до бронхоконстрикції, кашлю (захисні рефлекси) та частого поверхневого дихання.
3) J-рецептори (юкстакапілярні):
- розташовані у стінці альвеоли, яка тісно прилягає до капілярів;
- активуються при набряку в інтерстиційному просторі між стінкою альвеоли і капіляра;
- активація призводитьдо закриття гортані, апное, після чого виникає часте поверхневе дихання
4) Рецептори суглобів і м’язів (пропріорецептори):
- активуються під час руху кінцівок;
- важливі для стимуляції дихання при фізичному навантаженні;
- має місце зворотний зв’язок від дихальних м’язів.
5) Рецептори шкіри та вісцеральні:
- також передають інформацію у дихальний центр;
- може виникати гіпервентиляція під час болю, зміни температури шкіри.
Регуляція дихання при фізичній роботі
Регуляція дихання при фізичному навантаженні в нормальних фізіологічних умовах здійснюється завдяки:
1) Впливу вищих моторних центрів - кори головного мозку не тільки на моторні центри стовбура мозку та спінальні мотонейрони, що забезпечують рухові акти, але й на дихальний та гемодинамічний центри.
2) Інформації від пропріорецепторів суглобів та м’язів, яка надходить не тільки до моторних центрів, але й призводить до активації дихального центру. Навіть пасивний рух кінцівок збільшує вентиляцію легень в декілька разів.
Спрощена схема контуру регуляції дихання при фізичному навантаженні:
|
Просмотров 2260 |
|
|
