Такие физиологические системы и механизмы, которые обеспечивают периодическое потребление О2, относятся к функциональной системе дыхания (ФСД). ФСД составляет различные органы дыхания, а также клетки и ткани организма для кислородного окисление в органеллах клетки митохондриях при необходимости в кислороде и выведение из организма углекислого газа. Кора головного мозга, а также подкорковые области и железы внутренних секреции обеспечивают выполнение функции в системе дыхания. Органы внешнего дыхания, сердечно-сосудистой системы, перенос кислорода кровью по тканям и газообменные процессы являются исполнительными структурами на всех стадиях дыхательного процесса. Благодаря этим структурам обеспечиваются работа поддерживающий дыхательный режим организма для нормального функционирования всех органов и тканей организма. Следовательно, изучение состояние органов тканей и других структур входящих в ФСД, а также особенности потребление кислорода людьми разных возрастных категорий объясняется необходимостью их исследования на разных этапах. Особенности потребления кислорода организмом, особенно в возрастном аспекте имеет практическую актуальность. Зависимость состояния функциональной системы дыхания от обеспечения организмом нормального и пониженного содержания кислорода имеет большое значение для определения состояния функции организма у здоровых людей, а также и при патологических состояния, в основном от гипоксии. Именно поэтому в настоящее время стало актуальным проведения исследования в этом направлении, т.е. изучения влияния пониженного содержания кислорода на показатели функциональной системы дыхания.
Функцией физиологических систем в митохондриях управляют головной мозг, кора его больших полушарий, вегетативная и центральная нервные системы при участии эндокринной системы, продолговатый мозг и подкорковые образования.
Основная цель функциональной системы дыхания состоит в том, чтобы обеспечивать адекватную скорость поэтапной доставки О2 к потребностям организма и выведение избытка СО2. Функция различных органов и физиологических систем зависит от состояния ФСД, кровоснабжения и оксигенации.
Цель работы: целью проведения наших исследований является изучение ФСД при пониженном содержании кислорода и влиянии гипоксии на показатели ФСД у лиц различных возрастных категорий.
Задачи исследования: в соответствии данной целью были поставлены следующие задачи
- Выявить повышение минутного объема дыхания, показателей частоты дыхания.
- Определить изменения дыхательного объема и альвеолярной вентиляции легких при воздействии пониженного содержания кислорода.
- Выявить снижение скорости поступления кислорода в легкие и альвеолы при пониженном содержании кислорода.
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Функциональная система дыхания.
Животные, растения и человек дышат и поглощают из окружающей среды кислород и выделяют в нее углекислый газ[51].С расходованием энергии связана деятельность любой клетки, ткани каждого органа. Источником энергии для организма являются окисление и распад органических соединений, происходящие постоянно в клетках. К веществам образующим эти процессы относятся углекислый газ и вода. Кислород затрачивается на окислительные процессы. Из-за этого клетки нуждаются в постоянном его притоке[51].
Во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе газы содержатся неодинаково. В атмосферном воздухе содержится примерно 0,03% углекислого газа, 21% кислорода, 79% азота.
Важное условие, необходимое для жизни организма – постоянный состав воздуха в окружающей среде. Пониженное содержания кислорода в крови, происходит при нехватки кислорода в воздухе. Это влечет за собой серьезные нарушения работы организма, а иногда и смерть[51].
Дыхание - это совокупность процессов, которые обеспечивают потребление организмом О2 и выделение СО2. Дыхание является одной из основных функций регуляции организма. Дыхательная система обеспечивает в организме человека функцию дыхания. Дыхательная система включает в себя легкие и дыхательные пути, которые в свою очередь включают в себя носовые проходы, трахею, гортань, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы. Распространяясь по всему объему легких, бронхи разветвляются, и напоминают крону дерева. Вследствие этого нередко трахею и бронхи со всеми отраслями называют бронхиальным деревом[51].
Поступление кислорода в легкие происходит через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи. Набором тонкостенных легочных пузырьков-альвеолами заканчиваются концы самых маленьких бронхов. Альвеолы находятся в 500 000 000 пузырьков диаметром 0,2 мм, где происходит
поступление кислорода в кровь и выведение из крови углекислого газа. Где происходит газообмен. В кровь проникает кислород из легочных пузырьков, а в легочные пузырьки проникает углекислый газ из крови[51].
Отношение вдоха к выдоху при спокойном дыхании составляет 1:1:3. Человек без дыхания может прожить до 5-7 минут, после чего происходит потеря сознания, необратимые изменения в мозге и в конце смерть. Одно из немногих способностей организма – дыхание, которое может контролироваться осознанно и неосознанно. При глубоком дыхании возбудимость нервных центров уменьшается, а при частом и поверхностном дыхании, наоборот, возрастает. Различают несколько видов дыхания: верхнее, среднее и нижнее, частое и редкое, глубокое и поверхностное. При смехе и икоте наблюдаются особые виды дыхательных движений[52].
Дыхательная система человека представляет собой ряд органов, отвечающих за поступление кислорода и вытеснение углекислого газа. Важными органами системы дыхания являются легкие, которые осуществляют этот обмен газами во время дыхания[47].
По данным Американской ассоциации легких, эритроциты собирают кислород из легких и переносят его к необходимым частям тела. Во время процесса, клетки крови собирают углекислый газ и транспортируют его назад к легким, где он выходит из организма, когда мы выдыхаем.
Человеческий организм нуждается в кислороде, чтобы поддерживать себя. Уменьшение в кислороде как гипоксия и полное отсутствие кислорода как аноксия, согласно национальным институтам здоровья[47].
У человека средняя скорость дыхания зависит от возраста. По данным Детской больницы Филадельфии, нормальная частота дыхания новорожденного составляет около 40 раз в минуту и может замедлиться, когда ребенок спит до 20 раз вминуту[47].
Физическая нагрузка такжевлияет на частоту дыхания, и здоровый взрослый человек может в среднем сделать 45 вдохов в минуту во время физических упражнений[47].
Части дыхательной системы. Когда мы дышим, кислород поступает в нос или в рот и проходит через пазухи, которые являются полыми пространствами в черепе. Для регулирования температуры и влажности воздуха, которым мы дышим, помогают пазухи.
Трахея, также называемая дыхательным горлом, фильтрует воздух, который вдыхается, согласно Американской ассоциации легких. Она разветвляется на бронхи, которые представляют собой две трубки, по которым воздух поступает в каждое легкое. Каждый из них называется бронхом. Бронхи выстланы крошечными волосками, называемыми ресничками. Реснички двигаются вперед и назад, вынося слизь в наружу. Слизь, липкая жидкость, собирает пыль, микробы и другие вещества, которые вторглись в легкие. Мы изгоняем слизь, когда чихаем, кашляем, плюемся или глотаем[47].
Бронхи ведут к долям легких. Правое легкое имеет три доли, левое- две, по данным Американской ассоциации легких. По данным Йоркского университета, левое легкое меньше, чтобы позволить место для сердца.
Кровь проходит по капиллярам. Легочная артерия несет кровь, содержащую углекислый газ, к воздушным мешочкам, где происходит перемещения газа из крови в воздух. Насыщенная кислородом кровь поступает в сердце через легочную вену, и сердце перекачивает ее по всему телу.
Диафрагма, куполообразная мышца в нижней части легких, контролирует дыхание и отделяет грудную полость от брюшной полости, отмечает американская Ассоциация легких. Когда он делает вдох, он расплющивается и тянется вперед, освобождая больше места для легких. Во время выдоха диафрагма расширяется и вытесняет воздух[47].
Кислородное голодание мозга возникает из-за нарушения поступления кислорода в его ткани. Мозг- это орган, наиболее нуждающийся в кислороде. Четверть всего вдыхаемого воздуха уходит на обслуживание потребности мозга в нем, а 4 минуты без него становятся критическими для
жизни. Кислород поступает в мозг через сложную систему кровоснабжения, затем используется его клетками. Любое нарушение в этой системе приводит к кислородному голоданию.
Из-за многообразия форм патологических состояний, присущих кислородному голоданию, трудно определить его распространенность. Основываясь на причинах его генераторов, количество людей, которые испытали это состояние, очень велико. Но статистика кислородного голодания у новорожденных более однозначна и неутешительна: гипоксия плода наблюдается в 10 случаях из 100.
