В организациях РОСТО И ВОСВОД»

Кулаков И.Ю.

 

 

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО ПРОГРАММЕ

«Подготовка подводного пловца

(аквалангиста – спасателя)

В организациях РОСТО И ВОСВОД»

Часть 1

«ВОДОЛАЗНАЯ МЕДИЦИНА»

 

 

________________________________________________________

Санкт-Петербург

 

Данный курс лекций создан на основе руководства по подводному спорту в организациях ДОСААФ (РПС-79) и единых правил безопасности труда на водолазных работах (РД 31.84.01-90).

Разработан для обучающихся подводному плаванию в клубах и секциях РОСТО, в учреждениях дополнительного образования и других организациях, культивирующих подводный спорт, подразделений ВОСВОД, готовящих аквалангистов – спасателей, педагогов дополнительного образования.

Курс лекций состоит из трех частей:

Часть 1 – «Водолазная медицина и физиология»;

Часть 2 – «Водолазная техника и средства обеспечения водолазных спусков (СОВС);

Часть 3 – «Техника безопасности при проведении водолазных спусков».

 

 

Под общей редакцией О.Б. Подпориновой

 

 

РАЗДЕЛ 1. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ

КРОВЬ

Кровь -это жидкая ткань,состоящая из плазмы и взвешенных в ней кровяных телец. Она заключена в систему кровеносных сосудов и благодаря работе сердца находится в состоянии непрерывного движения.

Кровь, лимфа и межтканевая жидкость являются внутренней средой организма. Омывая все клетки, внутренняя среда доставляет им веще­ства, необходимые для жизнедеятельности, и уносит конечные продукты обмена.

В отличие от непрерывно изменяющейся внешней среды внутренняя среда постоянна по своему составу и физико-химическим свойствам (температура, осмотическое давление, реакция и др.). Постоянство внутренней среды организма (гомеостаз) является необходимым условием свободной жизни. Постоянство температуры внутренней среды обеспечивает постоянство жизнедеятельности всех органов и систем организма.

Циркуляция крови является необходимым условием поддержания постоянства ее состава. Остановка сердца и прекращение движения крови немедленно приводят организм к гибели. Протекая через легкие, кровь восстанавливает свой газовый состав, отдавая принесенный из тканей углекислый газ и насыщаясь кислородом. Недостаток питательных веществ (глюкоза, аминокислоты и др.) пополняется из запасов печени, жировой клетчатки, пищеварительного тракта. Избыток веществ в крови, а также конечные продукты жизнедеятельности, ненужные и вредные для организма, удаляются через органы выделения.

Постоянство состава и свойств крови регулируется центральной нервной системой и железами внутренней секреции.

Основные функции крови

Находясь в непрерывной циркуляции, кровь выполняет транспортные функции:

1. разносит по организму питательные вещества;
2. уносит от органов продукты распада и доставляет их к органам выделения;
3. участвует в газообмене, транспортируя кислород и углекислый газ;
4. поддерживает постоянство температуры тела. Нагреваясь в органах с высоким обменом веществ (мышцах, печени), кровь переносит тепло к другим органам и коже, через которую происходит теплоотдача;
5. переносит поступающие в нее гормоны, метаболиты (продукты обмена веществ) и осуществляет химическое взаимодействие в организме, или гуморальную регуляцию функций.

Кровь выполняет защитную функцию:

1. играет важную роль в уничтожении проникающих в организм болезнетворных бактерий и участвует в выработке невосприимчивости (иммунитета) к инфекционным болезням.

2. способность к свертыванию, прекращающему кровотечение.

Плазма крови

Плазма крови – это сложная смесь белков, аминокислот, углеводов, жиров, солей, гормонов, ферментов, антител, растворенных газов и продуктов распада белка (мочевина, мочевая кислота, креатинин, аммиак), подлежащих выведению из организма. Основные компоненты плазмы – вода (90-92%), белки (7-8%), глюкоза (0,1%), соли (0,9%).

Основными белками плазмы являются: глобулины (альфа-, бета- и гамма-глобулины), альбумины и липопротеиды. Значение белков многообразно, например:

· важнейшую роль играет глобулин фибриноген: он участвует в процессе свертывания крови

· фракция гамма-глобулина содержит антитела, обеспечивающие иммунитет к определенным инфекционным болезням.

Глюкоза является основным источником энергии для клеток организма. Ее содержание в крови колеблется в пределах 3,33-5,55 ммоль/л. Если количество глюкозы снижается до 2,22 ммоль/л, то резко повышается возбудимость клеток мозга, у человека появляются судороги. Если содержание глюкозы продолжает понижаться, человек впадает в коматозное состояние (нарушается сознание, кровообращение, дыхание) и умирает.

В состав минеральных веществ плазмы входят соли: NaCl, CaCl2, KCl, NaHCO3, NaH2PO4 и др.

В медицинской практике для частичного пополнения потерь крови используют физиологический раствор. В настоящее время применяются кровезамещающие растворы, которые содержат не только соли, глюкозу, но и белки, т.е. по составу и физико-химическим свойствам максимально возможно приближаются к плазме крови. Их вводят человеку после кровопотери для восстановления кровяного давления.

Форменные ферменты крови

Эритроциты. Основная функция эритроцитов – перенос кислорода и углекислого газа. В 1 мкл крови взрослого человека содержится около 4-5млн эритроцитов. Во время работы количество эритроцитов в 1 мкл крови может увеличиваться до 6 млн. это объясняется выходом эритроцитов из кровяных депо (селезенка, печень) в общий круг кровообращения.

Эритроциты образуются в красном костном мозге. При некоторых заболеваниях, травмах возникает анемия – уменьшение числа эритроцитов в крови. Это приводит к уменьшению содержания гемоглобина. Однако в каждом эритроците содержание гемоглобина не изменяется.

Гемоглобин крови. В состав эритроцитов входит пигмент крови – гемоглобин, который участвует в переносе кислорода и углекислого газа. В норме в крови содержится около 140 г/л гемоглобина.

Лейкоциты, или белые кровяные тельца, образуются в красном костном мозге, лимфатических узлах и селезенке. В 1 мкл крови здорового человека содержится в среднем 6-8 тысяч лейкоцитов.

В крови находится пять видов лейкоцитов: эозинофилы, базофилы, нейтрофилы, лимфоциты и моноциты.

У здоровых людей процентные соотношения различных видов лейкоцитов в крови относительно постоянны и носят название лейкоцитарной формулы.

Основная функция лейкоцитов – защита организма от возбудителей болезней. Нейтрофилы и моноциты обладают способностью к фагоцитозу. Другой способ защиты организма от инфекций – образование антител. Вырабатывают антитела лимфоциты, находящиеся в костном мозге и в селезенке, лимфатических узлах и лимфатических фолликулах стенок пищеварительного тракта. При необходимости защиты организма они превращаются в плазматические клетки. Количество лейкоцитов резко возрастает при инфекционных и воспалительных заболеваниях.

Тромбоциты, или кровяные пластинки, образуются в красном костном мозге. В среднем в 1 мкл крови содержится 250 000-400 000 тромбоцитов. Большая часть их депонирована в селезенке, печени, легких и при необходимости поступает в кровь. Характерной особенностью тромбоцитов является их свойство прилипать к чужеродной поверхности и склеиваться между собой. При этом они разрушаются, выделяя вещества, способствующие свертыванию крови. В результате свертывания крови в месте поражения кровеносного сосуда из тромбоцитов, нитей фибрина и эритроцитов образуется тромб, закупоривающий сосуд и останавливающий кровотечение. Тромбоцитам принадлежит ведущая роль в свертывании крови и прекращении кровотечения.

Свертывание крови

Свертывание крови является защитной реакцией организма. При ранении и вытекании крови из сосудов она из жидкого состояния переходит в желеобразное. Образующийся сгусток закупоривает поврежденные сосуды и предотвращает потерю значительного количества крови.

Свертывание крови обусловлено превращением находящегося в плазме растворимого белка фибриногена в нерастворимый фибрин. При этом образуются тончайшие нити фибрина, в петлях которого удерживаются кровяные клетки и жидкая часть крови.

Свертывающая система крови служит для предотвращения потерь крови. Вместе с тем, для предотвращения свертывания крови внутри сосудистой системы, в крови имеется противосвертывающая система, которая препятствует процессам внутрисосудистого свертывания крови. В печени и легких образуется гепарин, который способен инактивировать тромбин, т.е. переводить его в неактивное состояние.

В крови имеется еще одна система, способная растворять образовавшийся фибрин. После того как тромб закупорил сосуд и остановил кровотечение, он должен быть удален, т.к. теперь мешает заживлению раны. Фибринолизин, появляющийся в плазме крови в этих условиях, способен растворить образовавшийся тромб.

Носовая полость

Носовая полость - начальный отдел дыхательных путей и одновременно орган обоняния. Проходя через полость носа, воздух согревается, увлажняется и очищается. С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей – околоносовые пазухи, или придаточные пазухи носа. Сюда относятся верхнечелюстная (гайморова), лобная, клиновидная пазухи и ячейки решетчатой кости. Отверстия верхнечелюстной и лобной пазух, а также передние и средние ячейки решетчатой кости открываются в средний носовой ход. Клиновидная пазуха, задние ячейки решетчатой кости сообщаются с верхним носовым ходом. В нижний носовой ход открывается носослезный канал.

Гортань

Гортань располагается в области шеи на уровне 4-6 шейных позвонков, ниже подъязычной кости, на передней поверхности шеи, образуя здесь заметное возвышение. При разговоре, пении, кашле гортань смещается, следуя за подъязычной костью, с которой она соединена. Сзади от гортани располагается глотка, с которой она сообщается своим верхним отверстием. Внизу гортань переходит в дыхательное горло – трахею. Спереди от нее лежат мышцы шеи, сбоку – сосудисто-нервные пучки.

Дыхательное горло

Дыхательное горло – трахея является непосредственным продолжением гортани. Стенка трахеи состоит из 16-20 неполных хрящевых колец, соединенных связками. Трахея начинается на уровне нижнего края четвертого шейного позвонка и заканчивается на уровне 4-5 грудного, где трахея разделяется на два главных бронха. Это место называется бифуркацией (раздвоение) трахеи. В шейном отделе спереди к трахее прилежит щитовидная железа, сзади лежит пищевод, а по бокам сонные артерии. Грудной отдел ее спереди покрыт грудиной, у детей вилочковой железой (или ее остатками у взрослых) и крупными сосудами.

Бронхи

Главные бронхи отходят от трахеи почти под прямым углом и направляются к воротам легких. Стенка главных бронхов, так же как и трахея, содержит неполные хрящевые кольца. Соединительнотканная основа их богата эластическими волокнами. Главные бронхи (первого порядка) делятся в легком на долевые (второго порядка), которые в свою очередь делятся на сегментарные (третьего порядка), продолжающие делиться, образуя бронхиальное дерево легкого. Строение стенки крупных бронхов такое же, как и у главных бронхов.

Легкие

Легкие лежат в грудной полости по сторонам от сердца и крупных сосудов, покрыты серозной оболочкой – плеврой, которая образует вокруг них два замкнутых плевральных мешка. Легкие имеют неправильную конусовидную форму с основанием, обращенным к диафрагме, и верхушкой, выступающей на 2-3см над ключицей в области шеи. В легком выделяют три поверхности: реберную – выпуклую, прилежащую к внутренней поверхности стенки грудной полости, диафрагмальную (основание), прилежащую к диафрагме и средостенную, или медиастинальную, - внутреннюю, обращенную к органам средостения, лежащим между плевральными мешками.

На средостенной поверхности находятся ворота легкого – место, через которое бронх и легочная артерия входят в легкое, а две легочные вены выходят из него, составляя вместе корень легкого.

Каждое легкое посредством борозд делится на доли: правое на три (верхнюю, среднюю и нижнюю), левое на две (верхнюю и нижнюю).

Доли легкого состоят из сегментов. Бронхолегочным сегментом называют участок легкого, более или менее полно отделенный от соседних соединительнотканными прослойками с проходящими в них венами, снабженным бронхом третьего порядка и ветвью легочной артерии. Сегменты имеют форму неправильных конусов или пирамид, обращенных основаниями к поверхности легкого.

Сегментарные бронхи неоднократно делятся, направляясь к периферии легкого. Бронх с просветом около 1мм в диаметре входит в дольку легкого. Внутри нее ветвление бронхов продолжается. Здесь они получают название бронхиол. Респираторные бронхиолы имеют выпячивания на своих стенках и переходят в альвеолярные ходы, на стенках которых находятся пузырьки – альвеолы. Весь этот комплекс, начиная с респираторной бронхиолы, называют ацинусом. Ацинус – структурная единица легкого, в которой происходит газообмен между кровью, находящейся в капиллярах легкого, и воздухом, заполняющим легочные альвеолы. В легких взрослого насчитывается 300-500млн. альвеол, общая дыхательная поверхность их составляет около 100 кв.м.

В легкое входит легочная артерия, которая несет венозную, бедную кислородом кровь из правого желудочка сердца. Легочная артерия ветвится в легком соответственно бронхам и в конечном итоге образует капиллярную сеть вокруг альвеол. Здесь происходит газообмен: кислород т воздуха переходит в кровь, а углекислый газ из крови – в альвеолярный воздух. Кровь становится богатой кислородом – артериальной, и по легочным венам направляется к сердцу в левое предсердие.

Плевра

Плевра – это серозная оболочка легкого. Она покрывает легкое со всех сторон и по корню легкого переходит на стенки грудной полости, образуя вокруг легкого замкнутый плевральный мешок. Соответственно легким различают правый и левый плевральные мешки. Между плевральными пленками находится плевральная полость, которая представляет собой капиллярную щель, содержащую ничтожное количество жидкости, уменьшающей трение между двумя листками плевры при дыхательных движениях.

Средостение

Средостением называется комплекс органов, расположенных в грудной полости между правым и левым плевральными мешками.

Средостение ограничено по бокам медиастинальной плеврой, спереди – задней поверхностью грудины, сзади – грудным отделом позвоночника, снизу – диафрагмой, а сверху имеет сообщение с межфасциальными пространствами шеи.

Дыхание

Дыхание – это процесс газообмена между живым организмом и окружающей средой. При этом из внешней среды организм потребляет кислород и выделяет наружу углекислый газ. Кислород необходим живой клетке для непрерывно идущего в ней процесса окисления, освобождающего энергию. Углекислый газ образуется в результате окисления как конечный продукт обмена веществ. Прекращение дыхания даже на очень непродолжительное время приводит к смерти, так как влечет за собой прекращение обмена веществ. Поэтому дыхание является основным жизненным процессом.

У человека газообмен представляет собой сложный процесс. Он состоит из трех фаз: 1)внешнего дыхания; 2)транспорта газов кровью; 3)внутреннего дыхания.

Внешнее дыхание – это процессы, происходящие в легких. Ритмичные движения грудной клетки осуществляют вентиляцию воздуха в легких и поддерживают постоянство его состава. Притекающая к легким венозная кровь освобождается здесь от углекислого газа и насыщается кислородом.

Кровь обладает способностью химически связывать газы. После насыщения в легких кислородом. Она транспортирует его к месту потребления – клеткам, а от клеток тела уносит углекислый газ. Кровь, находясь в состоянии непрерывной циркуляции, осуществляет транспорт газов.

Внутренним или тканевым дыханием называют процесс газообмена между клетками и кровью капилляров большого круга. Кислород диффундирует из крови к клеткам, а углекислый газ – в обратном направлении. Внутреннее дыхание осуществляется при участии особых дыхательных ферментов, ускоряющих его.

Пневмоторакс

При ранениях грудной клетки воздух входит в межплевральное пространство и легкие спадаются. При этом выталкивается через воздухоносные пути большая часть находящегося в легких воздуха. Объем спавшихся легких составляет всего 1/3 объема грудной полости. Нарушение герметичности плевральной полости называется пневмотораксом. При полном двустороннем пневмотораксе, когда выключаются дыхательные движения обоих легких, наступает смерть от удушья.

Механизм вдоха и выдоха

В дыхательном центре, расположенном в продолговатом мозге, ритмически возникает возбуждение и нервные импульсы от дыхательного центра проводятся к дыхательным центрам спинного мозга, а затем по диафрагмальным и межреберным нервам – к дыхательным мышцам и вызывают их сокращения.

Объем грудной полости при вдохе увеличивается в трех направлениях: в поперечном и переднезаднем. При расширении грудной полости пассивно расширяются легкие за счет атмосферного давления, действующего через воздухоносные пути на внутреннюю поверхность легких. При расширении легких воздух в них распределяется в большем объеме и, следовательно, давление в полости легких становится ниже атмосферного (на 3-4мм рт. ст.). Разность давления является причиной того, что атмосферный воздух начинает поступать в легкие – происходит вдох.

Выдох осуществляется в результате расслабления дыхательных мышц. Когда прекращается их сокращение. Приподнятая и выведенная из положения равновесия грудная клетка из-за своей тяжести опускается и возвращается в исходное состояние. Расслабившаяся диафрагма под давлением брюшных внутренностей поднимается вверх и снова принимает форму купола. Растянутые легкие из-за своей эластичности уменьшаются в объеме. Все вместе взятое приводит к повышению внутрилегочного давления. Начинается ток воздуха из легких наружу – происходит выдох. У человека в состоянии покоя цикл дыхания, состоящий из вдоха и выдоха, повторяется 16-20 раз в минуту.

Объемы легочного воздуха

Человек в состоянии покоя вдыхает и выдыхает около 500мл воздуха. Этот объем воздуха называется дыхательным объемом. Если после спокойного вдоха сделать усиленный дополнительный вдох, то в легкие может поступить еще 1500мл воздуха. Это – резервный объем вдоха. После спокойного выдоха можно при максимальном напряжении дыхательных мышц выдохнуть еще 1500мл воздуха. Это – резервный объем выдоха. В сумме дыхательный объем воздуха, резервный объем вдоха и резервный объем выдоха (500+1500+1500) составляют жизненную емкость легких (ЖЕЛ).

При физической тренировке ЖЕЛ увеличивается.

Вентиляция легких

Вентиляцией легких называют объем воздуха, проходящий через легкие в 1 мин, иначе его называют минутным объемом дыхания (МОД). В покое он равен 5-8л/мин. При мышечной работе он увеличивается и нередко достигает 80 и даже 120-150 л/мин.

Человек вдыхает атмосферный воздух, в котором содержится 20,94% О2, 79,03% N2 и очень незначительное количество СО2 – 0,03%. Выдыхаемый воздух содержит меньше О2-16,3% и много СО2– 4,0%.

Дыхательный центр

Грудная клетка человека за 1мин совершает 16-20 дыхательных движений. Ритмичная деятельность дыхательной мускулатуры обеспечивается центральной нервной системой. Дыхательный центр находится в определенной части продолговатого мозга. Дыхательный центр является автоматическим: в нем ритмически возникает возбуждение.

Газообмен в легких

Стенки легочных альвеол состоят из однослойного плоского эпителия. Альвеолы оплетены густой сетью легочных капилляров. Стенки альвеол тонкие и влажные, что позволяет газам легко диффундировать согласно простому физическому закону диффузии. Направление и скорость диффузии определяются парциальным давлением газа или его напряжением (парциальное давление – если данный газ находится в газовой среде, а напряжение – если он растворен в жидкости).

Парциальным давлением газа называют ту часть общего давления газовой смеси, которая приходится на данный газ.

Механизм газообмена в живом организме объясняется законами диффузии.

Поскольку парциальное давление О2 в альвеолах больше, чем в венозной крови, он диффундирует из альвеол в капилляры. Напротив, напряжение СО2 больше в венозной крови, чем в альвеолярном воздухе, поэтому он диффундирует в альвеолы.

Газообмен в тканях

Кровь в легких из венозной превращается в артериальную, богатую О2 и бедную СО2. Артериальная кровь направляется к тканям, где в результате непрерывно идущих окислительных процессов потребляется О2 и образуется СО2. В тканях напряжение О2 близко к нулю, а напряжение СО2 около 60мм рт. ст. Из-за разности давления СО2 из ткани диффундирует в кровь, а О2 – к тканям. Кровь становится венозной и по венам поступает в легкие, где цикл обмена газов повторяется.

Перенос газов кровью

Человек в состоянии покоя в 1 мин потребляет в среднем 250мл О2 и выделяет при этом 200мл СО2. В крови существует гемоглобин, который способен химически связывать и О2 и СО2 и, кроме того, поддерживать постоянную реакцию крови.

Перенос кислорода

В эритроцитах находится пигмент крови – гемоглобин, содержащий железо. Одна молекула гемоглобина присоединяет четыре молекулы О2, при этом гемоглобин превращается в оксигемоглобин, а кровь из вишневой – венозной – становится ярко-алой – артериальной.

В легких гемоглобин насыщается кислородом и превращается в оксигемоглобин, в тканях кислород освобождается.

Перенос СО2

СО2, образовавшийся в тканях, из-за разности напряжения диффундирует в плазму крови, а из нее – в эритроциты. В ходе сложного химического процесса СО2 транспортируется к легким в физически растворенном виде и в непрочном химическом соединении, в виде карбогемоглобина (соединение СО2 с гемоглобином), угольной кислоты и бикарбонатов натрия и калия. Две трети его находятся в плазме и одна треть – в эритроцитах.

 

СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ СИСТЕМА

Кровь заключена в систему трубок, в которых она, благодаря работе сердца как «нагнетающего насоса», находится в непрерывном движении.

Кровеносные сосуды делятся на артерии, артериолы, капилляры и вены. По артериям кровь течет от сердца к тканям. Артерии по току крови древовидно ветвятся на все более мелкие сосуды и, наконец, превращаются в артериолы, которые в свою очередь распадаются на систему тончайших сосудов – капилляров. От капилляров начинаются мелкие вены, которые постепенно сливаются и укрупняются. К сердцу кровь притекает по самым крупным венам.

Система кровообращения обеспечивает непрерывную циркуляцию крови, необходимую для выполнения кровью транспортных функций: она доставляет к тканям питательные вещества и кислород и удаляет продукты обмена и углекислый газ. Кроме того, транспортируя гормоны, ферменты и другие вещества, она объединяет организм в единое целое и осуществляет гуморальную регуляцию функций.

В центре системы кровообращения находится сердце. От него начинается круг кровообращения, который делится на две части – большой и малый.

Малый круг кровообращения начинается легочным стволом, который отходит от правого желудочка. По нему кровь доставляется в систему легочных капилляров. От легких кровь оттекает по четырем венам, впадающим в левое предсердие. Здесь заканчивается малый круг кровообращения. Кровь, проходя через капилляры малого круга, отдает углекислый газ и насыщается кислородом. Таким образом, кровь из венозной превращается в артериальную.

Большой круг кровообращения начинается от левого желудочка, из которого кровь поступает в аорту. Из аорты через систему артерий кровь уносится в систему капилляров органов и тканей всего тела. От органов и тканей кровь оттекает по венам и через две полые – верхнюю и нижнюю – вены вливаются в правое предсердие.

Таким образом, каждая капля крови, только пройдя через малый круг кровообращения, поступает в большой и так непрерывно движется по замкнутой системе кровообращения. Скорость кругооборота крови по большому кругу кровообращения составляет 22с, а по малому – 4-5с.

Сердце

Сердце – полый мышечный орган, имеющий форму конуса. Оно расположено в грудной полости, в области переднего средостения. Стенки сердца состоят из трех слоев: эндокард – внутренний слой; миокард – средний слой; эпикард – наружный слой.

Сердце человека продольной перегородкой разделено на две половины, не сообщающиеся между собой, - правую и левую. В верхней части обеих половин расположены правое и левое предсердия, в нижней части – правый и левый желудочки. Таким образом, сердце человека имеет четыре камеры: два предсердия и два желудочка. Каждое предсердие сообщается с соответствующим желудочком предсердно-желудочковым отверстием.

В правое предсердие поступает кровь из всех частей тела по двум самым крупным венам – верхней и нижней полым венам. Кроме того, сюда же впадает венечная пазуха сердца, собирающая венозную кровь из тканей самого сердца. В левое предсердие впадают четыре легочные вены, несущие артериальную кровь из легких.

Из правого желудочка выходит легочный ствол, по которому венозная кровь поступает в легкие. Легочным стволом начинается малый круг кровообращения.

Из левого желудочка выходит аорта, несущая артериальную кровь в сосуды большого круга кровообращения.

Физиология сердца

Задача сердца – создать и поддержать постоянную разность давления крови между артериями и венами. Причиной движения крови является разность давления. При остановке сердца давление в артериях и венах быстро выравнивается и кровообращение прекращается. Наличие клапанов в сердце уподобляет его насосу. Клапаны закрываются автоматически, давлением крови, и тем самым обеспечивают ее течение в одном направлении.

Цикл сердечной деятельности

При нормальной частоте сердца – 70 ударов в минуту – полный цикл сердечной деятельности продолжается 0,8с. Отделы сердца – предсердия и желудочки – сокращаются последовательно. Сокращение мышц сердца называют систолой, расслабление – диастолой.

Цикл деятельности сердца складывается из трех фаз: первая фаза – систола предсердий (0,1с), вторая фаза – систола желудочков (0,3с) и третья фаза – общая пауза (0,4с). Во время общей паузы расслаблены и предсердия, и желудочки сердца.

Кровяное давление

Непременным условием движения крови по системе кровеносных сосудов является разность давления между артериями и венами, которая создается и поддерживается сердцем. На высоту кровяного давления оказывают влияние несколько факторов: работа сердца, периферическое сопротивление (чем с большей силой сокращается сердце и чем сильнее сужены артериолы и капилляры, тем выше кровяное давление), количество циркулирующей крови и ее вязкость. Как известно, сильное кровотечение, а именно потеря до 1/3 крови, ведет к смерти от невозврата крови к сердцу.

В состоянии покоя не вся кровь циркулирует, часть ее находится в кровяных депо – селезенке, печени, коже. Во время физической работы происходит выход крови из депо и объем циркулирующей крови увеличивается. При этом повышается кровяное давление и усиливается кровообращение в мышцах.

Вязкость крови повышается, например, при сильном потоотделении. При этом увеличивается периферическое сопротивление и для продвижения крови необходимо более высокое давление. Работа сердца усиливается, кровяное давление растет.

В артериальной системе в связи с ритмической работой сердца кровяное давление периодически колеблется, повышаясь во время систолы желудочков и снижаясь во время диастолы, по мере отекания крови на периферию. Наивысшее давление, наблюдающееся во время систолы, называют максимальным, или систолическим, давлением. Наименьшее давление, до которого происходит снижение давления во время диастолы, называют минимальным, или диастолическим. У взрослых здоровых людей максимальное давление в норме равно 110-120мм рт. ст., а минимальное – 70-80мм рт. ст.

Разность между максимальным и минимальным давлением называют пульсовым давлением. Оно равно 40-50мм рт. ст.

Понижение максимального кровяного давления ниже 100мм рт. ст. называют гипотонией, а повышение выше 130мм рт. ст. – гипертонией.

Величина кровяного давления служит важной характеристикой деятельности сердечно-сосудистой системы. Систолическое давление говорит главным образом о работе сердечной мышцы и эластичности сосудов, тогда как диастолическое характеризует периферическое сопротивление сосудов. При интенсивной мышечной работе обычно растет систолическое давление, достигая 200мм рт. ст. и выше, а минимальное давление не меняется.

 

 

ОРГАН СЛУХА И РАВНОВЕСИЯ

Орган слуха и равновесия главной своей частью расположен в пирамиде височной кости и делится на наружное, среднее и внутреннее ухо.

Наружное ухо

Наружное ухосостоит из ушной раковины и наружного слухового прохода и предназначено для улавливания и проведения звуковых колебаний.

Ушная раковина образована эластическим хрящом сложной формы, покрытым кожей. Ушная раковина прикрепляется к височной кости связками и имеет рудиментарные мышцы, являющиеся остатками мышц, хорошо выраженных у животных.

Наружный слуховой проход состоит из хрящевой и костной части. Хрящевая часть является продолжением хряща ушной раковины и составляет 1/3 его длины, остальные 2/3 его образованы костным каналом височной кости. В месте перехода одной части в другую наружный слуховой проход сужен и изогнут. Он выстлан кожей и богат железами, выделяющими ушную серу. Его внутренний конец замыкает барабанная перепонка.

Барабанная перепонка находится на границе между наружным и средним ухом. Она замыкает внутренний конец наружного слухового прохода и стоит наклонно, образуя острый угол с его нижней стенкой.

Барабанная перепонка имеет овальную форму и представляет собой тонкую фиброзную пластинку, втянутую внутрь барабанной полости. Она покрыта снаружи истонченной кожей, а изнутри – слизистой оболочкой. В верхнем отделе она особенно тонка и не содержит фиброзной основы.

Среднее ухо

Среднее ухо лежит внутри пирамиды височной кости и состоит из барабанной полости и слуховой (евстахиевой) трубы, соединяющей среднее ухо с носоглоткой.

Барабанная полость лежит между наружным слуховым проходом и внутренним ухом – лабиринтом. В ней находится цепь слуховых косточек: молоточек, наковальня и стремечко, соединенных при помощи суставов подвижно и передающих колебания барабанной перепонки к лабиринту. Слуховая (евстахиева) труба соединяет барабанную полость с носоглоткой. Она имеет костную и хрящевую части.

Внутреннее ухо

Внутреннее ухо образовано сложно устроенными костными каналами, лежащими в пирамиде височной кости и получившими название лабиринта. Он расположен между барабанной полостью и внутренним слуховым проходом, через который к лабиринту подходит преддверно-улитковый нерв. Выделяют костный и перепончатый лабиринт, расположенный внутри костного.

Костный лабиринт состоит из трех отделов: преддверия, улитки и полукружных каналов. Преддверие образует среднюю часть лабиринта и сообщается с полукружными каналами сзади и каналом улитки спереди.

Улитка имеет в центре костный стержень конической формы. Вокруг стержня, делая 2,5 оборота, идет костная спиральная пластинка, края которой не достигают полости улитки. Костная спиральная пластинка делит полость улитки на две части, или лестницы: верхнюю – лестницу преддверия и нижнюю – барабанную лестницу. Лестница преддверия тянется от преддверия до купола улитки, а барабанная лестница – от купола улитки до ее основания и подходит к окну улитки.

Перепончатый лабиринт лежит внутри костного и в основном повторяет его очертания. Стенки его образованы тонкой соединительнотканной пластинкой. Внутри него находится прозрачная жидкость – эндолимфа. Так как перепончатый лабиринт несколько меньше костного, между их стенками находится пространство, заполненное перилимфой. В преддверии расположены две части перепончатого лабиринта: овальной формы маточка и мешочек округлой, несколько вытянутой формы, соединенные между собой. Маточка пятью отверстиями сообщается с полукружными перепончатыми каналами, повторяющими форму костных. Мешочек соединяется узким каналом с перепончатым протоком улитки.

В ампулах полукружных каналов находятся гребешки, а в области маточки и мешочка – пятна, представляющие собой рецепторные участки вестибулярного аппарата. В области улиткового протока, на его основной пластинке, состоящей из фиброзных волокон разной длины, расположен спиральный (кортиев) орган, являющийся рецепторным аппаратом органа слуха.

Восприятие слуха

Ушная раковина собирает звуки и направляет их в наружный слуховой проход. На границе его и среднего уха наклонно натянута тонкая соединительная перепонка (барабанная), вибрирующая под действием звуковых волн.

Полость среднего уха через слуховую (евстахиеву) трубу сообщается с полостью глотки. Это устройство обеспечивает одинаковое давление по обе стороны барабанной перепонки. Иначе при очень больших перепадах наружного давления, при сильных звуках или быстром подъеме на самолете мог бы произойти разрыв барабанной перепонки.

 

Вестибулярный аппарат

Вестибулярный аппарат является органом равновесия. Рецепторы его раздражаются наклоном или движением головы, при этом возникают рефлекторные сокращения мышц, способствующие выпрямлению тела и сохранению позы. При помощи рецепторов вестибулярного аппарата происходит восприятие положения головы в пространстве, а также восприятие движения тела.

У человека ориентация в пространстве осуществляется, помимо органа равновесия, при помощи зрения, проприоцептивной и тактильной (кожной) чувствительности. Так, давление на подошвы ног, воспринимаемое тактильными рецепторами, свидетельствует о направлении силы земного притяжения.

Человек привык к движениям в горизонтальной плоскости, а непривычные движения вверх и вниз или в стороны при подъеме на лифте или морской качке, могут вызвать головокружение, чувство тошноты и рвоту. Тренировка (качели) понижает возбудимость органа равновесия и предотвращает нежелательные явления.

 

КОЖНАЯ СЕНСОРНАЯ СИСТЕМА

Воздействуя на кожу различными раздражителями, можно вызвать четыре рода ощущений: чувство прикосновения и давления (тактильное чувство), чувство холода, чувство тепла, болевое чувство. Совокупность тактильных, температурных и проприоцептивных ощущений составляет чувство осязания.

Четыре вида кожной чувствительности обусловлены наличием в коже различных рецепторов. Количество тактильных рецепторов – около 500тыс., холодовых – 250тыс., тепловых - 30тыс.

Температурная чувствительность исследуется с помощью прикосновения к кожной поверхности нагретой или охлажденной проволокой. Легко можно убедиться, что не с любой точки кожи возникает температурное ощущение. Холодовые рецепторы располагаются более поверхностно, чем тепловые. Температурные рецепторы быстро адаптируются. При погружении руки в теплую воду мы только в пер