ТЕМА: Регуляция дыхания. Дыхание в изменённых условиях окружающей среды. Функциональные методы оценки внешнего дыхания.

Величина дыхательных показателей в организме определяется двумя механизмами: хеморефлексогенным при помощи сосудистых хеморецепторных зон и центральными хеморецепторами, находящимися в области продолговатого мозга. Кроме хеморецепторных влияний, активность дыхательного центра продолговатого мозга определяется еще целым рядом факторов. Среди них наибольшее значение имеет афферентация от механорецепторов альвеол лёгких, поступающих по блуждающим нервам. Также активность дыхательного центра определяется температурой крови, импульсацией, поступающих от сосудистых барорецепторов и от мышечных проприорецепторов, болевыми стимулами, влияниями, связанными с эмоциями и речью.

Эфферентные нервы, иннервирующие дыхательную мускулатуру: диафрагмальный нерв и межрёберные нервы.

Центры: спинальные ( С₃ - С₅ и Т₂ - Т₁₀), бульбарные (экспираторный и инспираторный отделы дыхательного центра продолговатого мозга, в которых имеются ранние и поздние нейроны, находящиеся в реципрокных отношениях). Эти нейроны обладают автоматией. В варолиевом мосте расположен пневмотоксический центр, регулирующий глубину и частоту дыхания.

Дыхательные рефлексы начинаются со следующих рецепторов дыхательной системы: рецепторов растяжения (блуждающий нерв – рефлекс Геринга – Брейера), ирритантных рецепторов (кашель, бронхоспазм), юкстакапиллярных (отёк лёгких), проприорецепторов дыхательных мышц, периферических хеморецепторов синокаротидной зоны и дуги аорты, центральных хеморецепторов продолговатого мозга, терморецепторов.

Цель занятия:

1) знать:

- нервно - гуморальную регуляцию дыхания;

- организацию дыхательного центра и роль различных его отделов в регуляции дыхания;

- механизм смены дыхательных фаз (роль механорецепторов лёгких, мышц, сосудистых рефлексогенных зон и центральных хеморецепторов);

- дыхание в изменённых условиях окружающей среды;

- понятие о гиперкапнии, гипоксии и др.

2) уметь:

- применять основные методы исследования внешнего дыхания и анализировать полученные результаты;

- выполнить функциональные дыхательные пробы и оценить их результаты.

 

Методическое и техническое оснащение занятия:

Основная литература:

1) Физиология человека под редакцией Покровского В.М., Коротько Г.Ф. М.: Медицина, 1998 г.

2) Физиология человека. Курс лекций под редакцией Агаджаняна Н.А., Циркина В.И. Сотис, 1998 г.

3) Физиология. Курс лекций под ред. К.В. Судакова. М.: Медицина, 2000 г.

4) Практикум по нормальной физиологии. Москва. Издательство Российского университета дружбы народов, 1996 г.

5) Руководство к практическим занятиям по физиологии./ Под ред. К.В. Судакова.- М.: Медицина, 2002 г.

 

Дополнительная литература:

1) Нормальная физиология: учебное пособие для студ. вузов: в 3-х томах. Частная физиология/ В.Н.Яковлев, И.Э. Есауленко, А.В. Сергиенко и др. Под ред. Яковлева В.Н. – М.: Академия, 2006 г.

2) Физиология человека: Учебник в 3-х томах./ М. Циммерман, В. Ениг, В. Вутке и др. Пер. с англ. Алипова Н.Н. и др. под ред. Костюка П.Г. – 2-е изд. доп., перераб.- М.: Мир,1996 г.

4) Учебные таблицы, видеофильмы, набор тестов.

 

Основные вопросы темы, подлежащие тестированию и обсуждению:

1) Понятие дыхательного центра. Современные представления о локализации дыхательного центра. Ритмическая активность дыхательного центра. Автоматия.

2) Гуморальный механизм регуляции дыхания. Влияние на дыхательный центр газового состава крови (опыт Фредерика). Механизм первого вдоха новорождённого.

3) Механорецепторы лёгких.

4) Нервно-рефлекторный механизм регуляции дыхания. Роль центральных и периферических рецепторов в регуляции дыхания. Значение афферентной импульсации с механорецепторов лёгких в саморегуляции дыхания (рефлексы Геринга-Брейера).

5) Кашель. Чихание.

6) Дыхание в изменённых условиях окружающей среды. Горная и кессонная болезнь.

7) Понятие об асфиксии, гипоксемии, гиперкапнии, гипоксии, гипероксии.

8) Методы исследования дыхательной системы.

 

Задания для самостоятельной работы на занятии:

Практическая работа №1

Спирометрия

Спирометрия - метод определения жизненной ёмкости лёгких (ЖЕЛ) и составляющих её объёмов воздуха. Объём вдыхаемого и выдыхаемого воздуха можно непосредственно измерить при помощи спирометра. Наиболее распространен водяной спирометр. Для проведения исследований используют также суховоздушный спирометр (рис. 1).

Рис. 1. Водяной и суховоздушный спирометры

Функциональное состояние лёгких зависит от возраста, пола, физического развития и ряда других факторов. Для оценки функции внешнего дыхания у данного лица следует срав­нивать измеренные у него лёгочные объёмы с должными величи­нами. Должные величины жизненной ёмкости лёгких (ДЖЕЛ) рассчитывают по формуле или определяют по номограммам (рис. 2), отклонения на [+-] 15% расценивают как несущественные.

 

 

Рис. 2. Номограммы для определения должной величины ЖЕЛ

Цель работы: измерить жизненную ёмкость лёгких (ЖЕЛ) и сопоставить с ДЖЕЛ, найденной по номограмме.

Оснащение: водяной или суховоздушный спирометр, носовой зажим, клапанное устройство, загубник, трехходовой кран, спирт, вата. Объект исследования — человек.

Проведение работы. Мундштук спирометра протирают ватой, смоченной спиртом. Испытуемый после максимального вдоха делает максимально глубокий выдох в спирометр. По шкале спирометра определяют ЖЕЛ. Точность результатов повышается, если измерение ЖЕЛ производят несколько раз и вычисляют среднюю величину. При неоднократных измерениях необходимо каждый раз устанавливать шкалу спирометра в исходное положение. Для этого у водяного спирометра из внутреннего цилиндра извлекают пробку, и цилиндр опускается, а у суховоздушного (сухого) спирометра поворачи­вают измерительную шкалу и нулевое деление совмещают со стрелкой.

ЖЕЛ определяют в положении испытуемого стоя или лёжа, а также после физической нагрузки. Отмечают разницу в результатах измерений.

Для измерения лёгочных объёмов, составляющих ЖЕЛ, целесооб­разно соединить спирометр через трехходовой кран с клапанным устройством и загубником. Испытуемый, у которого нос зажат носовым зажимом, дышит через загубник и клапанное устройство. Вначале трехходовой кран устанавливают так, чтобы вдыхаемый воздух поступал в спирометр. Подсчитывают количество дыхательных движений. Разделив показания спирометра на число выдохов, сде­ланных в спирометр, определяют дыхательный объём воздуха.

Для определения резервного объёма выдоха испытуемого просят сделать после очередного спокойного выдоха максимальный выдох в спирометр. По шкале спирометра определяют резервный объём выдоха. Повторяют измерения несколько раз и вычисляют среднюю величину.

Резервный объём вдоха можно определить двумя способами: вычислить и измерить спирометром. Для его вычисления необходимо из величины ЖЕЛ вычесть сумму дыхательного и резервного объё­мов воздуха. При измерении резервного объёма вдоха спирометром в него набирают определенный объём воздуха и испытуемый после спокойного вдоха делает максимальный вдох из спирометра. Раз­ность между первоначальным объёмом воздуха в спирометре и объёмом, оставшимся там после глубокого вдоха, соответствует резервному объёму вдоха.

Остаточный объём воздуха можно измерить только непрямыми методами. Принцип таких методов заключается в том, что в лёгкие либо вводят инородный газ типа гелия (метод разведения), либо вымывают содержащийся в альвеолярном воздухе азот, заставляя испытуемого дышать чистым кислородом (метод вымывания). И в том, и в другом случаях искомый объём вычисляют, исходя из конечной концентрации газа. В последнее время получило широкое распространение измерение остаточного объёма воздуха при помощи интегрального плетизмографа. Считают, что в норме остаточный объём составляет 25- 30% от величины ЖЕЛ.

Оформление протокола. 1. Полученные данные внесите в таблицу.

2. Сравните величину ЖЕЛ, измеренную спирометром, с должной ЖЕЛ, найденной по номограмме. Выясните, от каких факторов зависит величина ЖЕЛ.

 

Таблица 1. Данные ЖЕЛ и её составляющих

ЖЕЛ и её составляющие	1-е измерение	2-е измерение	3-е измерение	Средняя величина
Резервный объём вдоха Дыхательный объём Резервный объём выдоха Жизненная ёмкость лёгких

 

 

Практическая работа №2