Absorbția organismului viu O2 și eliberarea de CO2 și este esența respirației. Oxidarea biologică are loc cu ajutorul enzimelor mitocondriale. Prin urmare, conceptul de respirație include toate procesele asociate cu eliberarea de O2 din mediul înconjurător în interiorul celulei și cu eliberarea de CO2 din celulă în mediu.
distinge respirația internă (celulară, țesuturi) și externă (pulmonară), identificând ca legătură de legătură transportul de gaze prin sânge sau alte fluide ale corpului. Dar, de fapt, toate legăturile din sistemul de transport al gazului din organism, inclusiv mecanismele de reglementare, sunt concepute pentru a asigura concentrația de oxigen în celulele necesare pentru a menține activitatea enzimelor din lanțul respirator.
Transferul gazelor între celulă și mediul extern constă din două procese: difuzie și convecție. Difuzia este mișcarea particulelor unei substanțe, ceea ce duce la o egalizare a concentrației acesteia în mediu. Datorită difuziei, moleculele de gaz se deplasează din regiunea cu presiune mai mare spre regiunea în care presiunea parțială este mai mică. Convecția este transferul de O2 și CO2 cu fluxul unui amestec de gaze și / sau lichid.
Respirație și ventilație
Sistemul respirator al mamiferelor are caracteristici care îi diferențiază de sistemele respiratorii ale altor clase de vertebrate.
1. Schimbul de gaz pulmonar se realizează prin ventilarea reciprocă a alveolelor umplută cu un amestec de gaze în raport cu o compoziție constantă.
2. Mușchiul inspirator al diafragmei joacă rolul principal în ventilarea plămânilor, ceea ce asigură autonomia funcției de respirație.
3. Mecanismul central al respirației este reprezentat de un număr de populații de neuroni din tulpina creierului și este supus efectelor modulative ale structurilor nervoase care se suprapun.
Respiră mușchii. Mușchi exercitarea actului respirator este împărțit în inspirator și expirator contribuind, respectiv, crește și a reduce volumul cavității toracice, precum și sprijinul pe care a inclus la respirație forțată.
Principalul mușchi inspirator este diafragmatică. Diafragma funcționează sinergic cu o altă inspirație - mușchii intercostali externi. În acest sens, diafragma este considerată un sistem de două mușchi: părțile costale și lombare legate de centrul tendonului. Primul este conectat funcțional cu mușchii intercostali în paralel, cel de-al doilea - în mod consecvent. Cu structura de fibre musculare, amintind de miocard și conexiune monosinaptic cu neuronii inspiratorii spate grup respirator al bulbul rahidian, diafragma este deosebit de autonomă și nu este implicată în alte funcții.
Contracțiile muschilor intercostali externi și interni ajută diafragma să îndeplinească o funcție de inspirație.
Secțiunile posterioare ale mușchilor intercostali interne, cu contracția lor, promovează expirarea. Pentru a aplica mușchii expirator ale peretelui abdominal: funcția lor este de a crește presiunea intra-abdominală, permițând invaginates diafragmă dom în cavitatea toracică și reduce volumul său.
La mușchii respiratori auxiliari se numără un număr de mușchi ai gâtului, pieptului și spatelui, reducerea cărora determină mișcarea coastelor, facilitând acțiunea inspiratorilor sau a expiratorilor.
Actiune respiratorie. În timpul inspirației, datorită creșterii volumului cavității toracice, presiunea negativă în cleavația pleurală crește. Prin urmare, plămânii sunt întinși și mai mult. O creștere a volumului pulmonar duce la o scădere a presiunii intracerebrale, care este motivul pentru intrarea aerului prin tractul respirator.
De îndată ce se relaxează mușchiul inspirator, tragerea elastică a plămânilor crește în timpul inhalării și le readuce la starea inițială. În același timp, datorită scăderii volumului pulmonar, presiunea în ele devine pozitivă, aerul din alveole se strecoară prin căile aeriene spre exterior. Astfel, expirarea are loc pasiv, eliberând energia potențială a plămânilor întinși în timpul fazei de inspirație.
Ciclul respirator include două faze: inhalare (inspirație) și expirație (expirare). De obicei, respirația este oarecum mai scurtă decât expirația. Raportul dintre componentele ciclului respirator (durata fazelor, profunzimea respirației, dinamica presiunii și debitul în căile respiratorii) caracterizează așa-numitul tip de respirație.
Datorită mecanismelor de reflexie ale autoreglementării, organismul alege modelul optim de respirație - astfel încât consumul de energie pentru fiecare litru de aer ventilat este cel mai mic. De aceea, munca efectuată de muschii respiratori în repaus este relativ mică și reprezintă doar 2-3% din totalul cheltuielilor cu energia la om. Cu toate acestea, cu respirație forțată, crește brusc datorită creșterii rezistenței plămânilor excesiv de întinși și a apariției fluxurilor turbulente în căile respiratorii, ajungând la 10% din totalul cheltuielilor cu energia.
Volumul de aer inhalat pentru fiecare ciclu respirator, adâncimea respirației sau volumul respirator este, cu respirație liniștită, o parte relativ mică din capacitatea pulmonară totală. Cu creșterea ventilației pulmonare, acest volum crește datorită aerului suplimentar (volumul rezervelor). venind în plămâni în timpul inspirației și expulzat atunci când a fost expirat. Dacă stabilim diferența dintre cea mai profundă inhalare și expirația maximă, obținem capacitatea vitală a plămânilor, care nu include volumul rezidual, care este îndepărtat numai când plămânul cade complet. Partea din capacitatea pulmonară totală care rămâne umplută după o expirație normală se numește capacitatea reziduală funcțională. Acesta include un volum rezidual plus un volum de rezervă de expirare.
Ventilarea plămânilor și volumul intrapulmonar de gaze. Ventilația pulmonară este volumul de aer inhalat pe unitate de timp.
Astfel, ventilația este produsul volumului respirator prin frecvența ciclurilor respiratorii. În partea de schimb pulmonar de gaz din aer, care ajunge la alveole, participă.
Aproximativ 1/3 din volumul respirator de repaus se datorează ventilației spațiului mort umplut cu aer, care se mișcă numai în lumenul căilor respiratorii atunci când este inhalat și expirat. În consecință, ventilația alveolară este ventilația pulmonară, minus ventilarea spațiului mort. Oferă schimbul de gaze în plămâni.
Transferul gazelor convective și difuzive are loc în căile respiratorii. În trahee, bronhii și bronhiole, transferul de gaze are loc exclusiv prin convecție. Bronhiolele respiratorii și conductele alveolare la proces se alătură schimbului de difuzie cauzate de gradientului presiunilor parțiale ale gazelor respiratorii: molecule O2 se deplasează spre alveolele unde Po2 este mai mică decât în moleculele de aer și CO2 inspirat - în direcția opusă.
Aparute in caile respiratorii transfer de gaz dirijat spre menținerea O2 constantă și presiunea parțială a CO2 în alveolele pulmonare, unde există un schimb continuu de gaze cu sânge. Amestecul de gaz care umple alveolele (gazul alveolar) servește ca un fel de atmosferă internă. Constanța compoziției gazului alveolar este asigurată de ventilația alveolară și este o condiție necesară pentru cursul normal al schimbului de gaze.
Aerul expirat este un amestec de gaz alveolar și aer de spațiu mort, astfel încât compoziția sa medie ocupă o poziție intermediară între compoziția aerului inhalat și gazul alveolar.
Odată cu creșterea consumului de energie în organism, consumul de produse O2 și CO2 crește; mecanismele de reglare măresc ventilația alveolară prin creșterea în mod corespunzător a adâncimii și / sau a frecvenței respiratorii - se dezvoltă hiperpnoe, în care compoziția gazului alveolar rămâne normală. În cazul în care o creștere de ventilație depășește nevoia organismului în schimbul de gaze (hiperventilație), eluarea CO2 din alveolelor compensate introducând-din țesuturi, picături PCO2 alveolar (hipocapnia). Cu o ventilație insuficientă a alveolelor (hipoventilația), acestea acumulează un exces de CO2 (hipercapnie). și cu un decalaj ascuțit în ventilație de la schimbul de gaz, scade Po2 (hipoxia).
Raportul dintre ventilație și perfuzia plămânilor. Pentru un proces normal de schimb de gaze în alveolele pulmonare, este necesar ca ventilația lor în aer să fie într-o anumită proporție cu perfuzia capilarelor lor cu sânge. Cu alte cuvinte, volumul minim de respirație trebuie să corespundă volumului mic al sângelui. În condiții normale, coeficientul de ventilație-perfuzie la om este de 0,8-0,9.
Fluxul de sânge pulmonar în ansamblu depinde de debitul cardiac, fiind, prin urmare, controlat de mecanismele generale de reglementare a sistemului cardiovascular. Prin urmare, relația strânsă dintre reglementarea respirației și circulației.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: