Légzésszabályozás 1
A légzés összetett, folyamatos folyamat, amelynek eredményeként a vér gázösszetétele folyamatosan frissül és a szövetekben biológiai oxidáció következik be. A kilégzett levegő összetétele nagyon instabil, és függ az anyagcsere intenzitásától, valamint a légzés gyakoriságától és mélységétől. Érdemes megtartani a lélegzetét vagy mély lélegzetmozgást végezni, mivel a kilégzett levegő összetétele megváltozik.
A légzésszabályozás fontos szerepet játszik egy személy életében.
Tevékenységének szabályozására a légzési központ nyúltvelő végrehajtott humorális miatt reflexszerűen és idegi impulzusok jönnek az agyból. Az elvont kérdések szabályozása tevékenység a légzési központ és a légzés mechanizmusát alkalmazkodás izomaktivitás.
Funkcionális rendszer, amely az emberi szervezetben a gázok optimális szintjét biztosítja
A légzés funkcionális rendszere magában foglalja az önszabályozás belső, külső és viselkedési kapcsolatát.
A külső légzés a test és a környező levegő közötti gázcsere. Ez két lépésben végezzük - a gázcsere között légköri levegő és az alveoláris gázcsere a vér és a tüdő kapillárisok és az alveoláris levegő.
külső légzőkészülék magában légutak, a tüdő, mellhártya, csontváz, mellkas, és izmai és a rekeszizom. A külső légzés berendezésének fő feladata, hogy a testet oxigénnel látja el, és felszabadítsa a felesleges széndioxidból. A funkcionális állapot a gép külső légzés ritmusa lehet megítélni, mélység, légzési gyakorisága, a nagysága tüdőtérfogatokat, a felszívódását oxigén mutatók és szén-dioxid-gázzal, és a hasonlók. D.
A gázok szállítása vérrel történik. Ezt biztosítja a gázok részleges nyomásának (feszültségének) az útja mentén: a tüdőtől a szövetekig terjedő oxigén, a szén-dioxid a sejtekből a tüdőbe.
A belső vagy a szövet légzése két szakaszra osztható. Az első szakasz a vér és a szövetek közötti gázcsere. A második az oxigén fogyasztása a sejtek és a szén-dioxid felszabadítása (sejtes légzés).
A belső környezet eltérő indikátorainak kölcsönhatása, amelyet a különféle funkcionális rendszerek aktivitása biztosít, dinamikus állapotot teremt a homeosztázis számára. A vér gázállapotának kémiai receptorai a test szinte minden szövetének vaszkuláris falában helyezkednek el. Jelentős számban vannak az aorta ívében, a közös karotid artériában. Egy speciális csoport a gázindexek központi kemoreceptoraiból áll (tapasztalatukat Frederick keresztkötéses tapasztalatával igazolja).
A légzés önszabályozásának belső kapcsolatához a szív is bekapcsolódik: a szívverések gyakorisága és ereje, a szisztolés és a percnyi térfogat. A véráramlás sebessége és a vérnyomás értéke is változik. A vér tulajdonságai megváltoztak: a vörösvértestek száma. hemoglobin. oxigén kapacitás stb. Az Erythropoiesis aktiválódik. A szervezetben a hipoxia és az asphyxia során felhalmozódva a szén-dioxid aktív módon kiválasztódik az emésztőrendszer veséjében és titkaiban, valamint izzadással. Ugyanakkor a hormonális mechanizmusok is aktívan részt vesznek.
A légzőrendszer önszabályozásának külső kapcsolatát a légzőkészülék segítségével végzik el. az adaptív eredmény az alveoláris levegő állandó gázösszetételének megőrzése. Az alveoláris levegőben csak a CO2-koncentráció változása vezet jelentős változásokhoz a pulmonalis szellőztetésben.
Okai az első lélegzetet az újszülött annak a ténynek köszönhető, hogy a méhen belüli magzati gázcsere zajlik a köldökzsinór erek szorosan érintkeznek az anyai vér a méhlepényen. A születéskor az anyával való kapcsolat megszűnése az oxigénfeszültség csökkenését és a magzati vérben lévő széndioxid felhalmozódását eredményezi. A vérben felhalmozódó szén-dioxid a szövetek és az erek perifériás receptoraira hat. A központi kemoreceptorok által észlelt magas CO2 szint és a pH egyidejű csökkenése okozza a belégzési neuronok gerjesztését. A medulla oblongata dorzális légúti magjában helyezkedik el, a szelep közelében. Pulzust küldünk a membránra és a külső interkostális izmokra. Csökkentésük következtében a mellkas térfogata nő, a tüdők egyenesek, a levegő belép a tüdőbe. Továbbá a hörgők és az alveolák nyújtására szolgáló receptorok irritálódnak. Ebben jelentősen növeli az impulzusok kinyúló stretch receptorok afferens vagus rostok .Impulsatsiya bolygóidegeket szállított izgatott felhalmozódott CO2 vérben belégzési neuronok a dorzális légzőszervi sejtmagban. Amikor a frekvencia eléri a 100 imp / s-ot, ez a frekvencia pesszimális lesz a medulla oblongata dorzális magjának inspiráló neuronjaihoz. Pessimum állapotba kerülnek - a lélegzet leáll. Passzív kilégzés zajlik. A mellkas összeomlik, a membrán kupola emelkedik.
A gázok vérrel való szállítása
A gázok vérrel történő szállítása kétféleképpen valósul meg: fizikai feloldódással és Hb-vel való összekapcsolássalÁbra. Az oxihemoglobin disszociációs görbéje és annak változása a szövetekben és az O2-ben a tüdőkben növekvő CO2-tartalom mellett
Szén-dioxid vérrel történő szállítása
A C02-t egyszerű fizikai feloldódás formájában viszik át a vérplazmában (a teljes mennyiség 3% -a) és kémiai kapcsolatok formájában. a vérplazmában - vörösvérsejt-hemoglobin (karbogemoglobin formájában) és kálium-hidrogén-karbonát KHCO3
Ezek a karbaminvegyületek a hemoglobinmolekula alloszterikus hatásmechanizmusai, és közvetlenül befolyásolják az O2 kötődését.
A karbaminvegyületek alacsony szintje a jobb oldali görbe eltolódását és a hemoglobin O2-hez való affinitásának csökkenését okozza, melyet a szövetekben az O2 felszabadulásának növekedése kísér. Ahogy a PaCO2 növekszik, a karbamin vegyületek egyidejű növekedése a görbét balra tolja, növelve az O2 hemoglobinhoz való kötődését.
A glikolízis során szerves foszfátok, különösen 2,3-difoszfoglicerát (2,3-DPG) képződnek eritrocitákban. A 2,3-DPG termelése a hipoxémiában fokozódik, ami fontos adaptációs mechanizmus. Számos olyan körülmény, amely a perifériás szövetekben az O2 csökkenését okozza, például vérszegénység, akut vérveszteség, pangásos szívelégtelenség stb. a szerves foszfátok termelésének növekedése az eritrocitákban.
Ez csökkenti a hemoglobin O2 iránti affinitását, és fokozza a szövetekben való felszabadulását. Ezzel szemben, bizonyos kóros állapotok, például szeptikus sokk és hipofoszfatémia, alacsony 2,3-DPG, ami egy elmozdulást az oxihemoglobin disszociációs görbe balra.
A testhőmérséklet befolyásolja az oxyhemoglobin disszociációs görbéjét, kevésbé hangsúlyos és klinikailag szignifikáns, mint a fent leírt tényezők. A hyperthermia a Pco2 növekedését okozza, azaz jobbra tolja a görbét, ami kedvező adaptív válasz a lázas állapotban lévő sejtek fokozott oxigénigényére. A hipotermia viszont csökkenti a PSR2-t, azaz a disszociációs görbét balra tolja.
A hemoglobinhoz való kötődés (karboxihemoglobin kialakulása), két mechanizmus révén rontja a perifériás szövetek oxigenizációját. Először is, a CO közvetlenül csökkenti a vér oxigénteljesítményét. Másodszor, csökkenti az O2-kötés számára rendelkezésre álló hemoglobin mennyiségét; A CO csökkenti a P50 értéket és az oxihemoglobin disszociációs görbét balra tolja.
A vas-iron hemoglobin egy részének háromértékű oxidációja a methemoglobin képződéséhez vezet. Általában egészséges emberekben a methemoglobin kevesebb mint a teljes hemoglobin 3% -a. Alacsony szintjét az intracelluláris enzimjavító mechanizmusok támogatják.
Methaemoglobinaemia előfordulhat eredményeként öröklött hiányában ezeknek az enzimeknek vagy képződésének csökkentésére kóros hemoglobin molekulák, amelyek ellenállnak az enzimatikus redukciós (például hemoglobin M).
A légzés ideg-humorális szabályozása A légzést a légzőközpont komplex idegrendszeri és humorális hatások szabályozzák. Az idegi mechanizmusok közé tartoznak a tüdő receptorok, a vázizmok, az erek kemoreceptorai és a pszichés hatások stimulálásával kialakuló reflexek. Belégzéskor a tüdő alveolusai megnyúlnak. Ennek eredményeképpen a pulmonalis receptorok idegi impulzusokat termelnek, amelyek átjutnak a vagus idegbe a légzőközpontba, ez gátolja az inhalációt. Éppen ellenkezőleg, a kilégzés kezdetén a felmerülő impulzusok kilégzést tesznek szükségessé.
A fizikai gyakorlatokkal a légzés szabályozásában fontos szerepet játszik az afferens impulzusok, amelyek a működő izmokban vannak. A vázizmok aktivitásának fokozása reflexivitással növeli a légzőközpont működését és növeli a tüdő szellőzését.
Az erek kemooreceptoraiból származó reflex hatásokat az alábbiak szerint végezzük. Azáltal, hogy hiányzik az oxigén vagy a felesleges széndioxid a receptorokban, például az aorta vagy a carotis sinusban, idegimpulzusok keletkeznek. A centripetális idegek mentén továbbítják a légzőközpontba, és reflexív módon fokozzák a légzést. Ezzel párhuzamosan a légzőkészülék felépítésében megállapítást nyert, hogy egy ellenőrző eszköz elfogadja az akció eredményét.
A légzés szabályozásában nagy jelentőséggel bír az agyféltekék kortexje. Egy személy szándékosan beavatkozhat a légzőszervi cselekménybe, önkényesen erősítheti, gyengítheti vagy visszatarthatja a lélegzetét. A légzés egyaránt önkényes és önkényes cselekmény.
A légzőközpontban a neuronok humorális szabályozása
A szabályozási humorális mechanizmusokat először Frederick 1860-as kísérletében írják le, majd az egyes tudósok - köztük IP Pavlov és IM Sechenov - tanulmányozta.
Frederick úr átfogó keringési tapasztalatot végzett, amelyben két kutya nyaki artériáját és jugularis vénáját kapcsolta össze. Ennek eredményeképpen az 1. kutya feje vért vett a 2. számú állatok törzséből, és fordítva. Amikor a tracheát préselték, az 1. kutya felhalmozódott a széndioxidot, amely a 2. számú állatok törzsébe került, és a légzés gyakoriságát és mélységét - a hyperpnoe fokozódását okozta. Az ilyen vér a kutyafejbe került az 1. szám alatt, és a légzőközpont centrifugális aktivitásának csökkenéséhez vezetett a légzési hipopnea és apopnea megállításáig. A tapasztalat azt bizonyítja, hogy a vér gázösszetétele közvetlenül befolyásolja a légzés intenzitását.
A légzőszervek neuronjaira kifejtett stimuláló hatás a következő:
1) az oxigénkoncentráció (hipoxémia) csökkenése;
2) a széndioxid (hypercapnia) növekedése;
3) a hidrogén-protonok (acidózis) szintjének emelkedése.
A fékhatás hatása:
1) az oxigén koncentrációjának növelése (hiperoxémia);
2) csökkenti a szén-dioxid (hypocapnia) tartalmát;
3) a hidrogén-protonok (alkalózis) szintjének csökkenése.
A tudósok jelenleg ötféle módszert azonosítottak a vér gázösszetételének befolyásolására a légzőközpont tevékenységében:
3) perifériás cheoreceptorok révén;
4) a központi kemoceptorokon keresztül;
5) az agykéreg kémiai érzékeny idegsejtjein keresztül.
A helyi akció a metabolikus termékek vérében való felhalmozódás következménye, főleg a hidrogén-protonok miatt. Ez az idegsejtek működésének aktiválódásához vezet.
Humorális befolyás jelenik meg, amikor a vázizmok és a belső szervek munkája nő. Ennek eredményeképpen felszabadulnak a szén-dioxid és hidrogén-protonok, amelyek a légzőközpont neuronjai felé áramlanak és növelik tevékenységüket.
A perifériás cheoreceptorok a cardiovascularis reflexogén zónák idegvégződései (carotis sinusisok, aortaív, stb.). Az oxigén hiányára reagálnak. Válaszként impulzusokat küldünk a központi idegrendszerbe, ami az idegsejtek aktivitásának növekedését eredményezi (Bainbridge reflex).
Az retikuláris képződés összetétele magában foglalja a központi kemoceptorokat, amelyek fokozott érzékenységet mutatnak a szén-dioxid és a hidrogén-protonok felhalmozódásával. A gerjesztés kiterjed az retikuláris képződés minden zónájára, beleértve a légzőközpont neuronjait.
Az agykéreg idegsejtjei szintén reagálnak a vér gázösszetételének változására.
Így a humorális kapcsolat fontos szerepet játszik a légzőközpontban lévő neuronok működésének szabályozásában.