Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

Особенности дыхания в необычных условиях

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

Человек осваивает в процессе хозяйственной и исследовательской деятельности высокогорные регионы, а также глубины морей и океанов. Все эти ситуации связаны с деятельностью в измененной газовой среде и требуют специфической адаптации функции дыхания и особой подготовки.

Резкие изменения в организме, связанные с нарушением газообмена, наблюдаются при понижении и повышении атмосферного давления.

Измененная газовая среда вызывает множественные физиологические изменения в работе внутренних органов, составе крови, а также различные приспособительные реакции.

При высокой нагрузке, долгом нахождении или игнорировании правил техники безопасности в условиях повышенного и пониженного барометрического давления возможно развитие осложнений и заболеваний (горная болезнь,  кессонная болезнь).

Проблема дыхания при пониженном барометрическом давлении имеет большое практическое значение при высотных полетах и подъемах на горные вершины. На высоте 4000—6000 м могут возникнуть симптомы горной болезни, которая характеризуется признаками, характерными для тяжелой гипоксии.

Проблема дыхания при повышенном барометрическом давлении связана с погружением на глубины, для людей, выполняющих работы в кессоне, водолазов, операциях в барокамерах, при подводном плавании.

Дыхание в условиях пониженного давления.

На больших высотах наблюдается падение парциального давления кислорода в воздухе (давление отдельно взятого компонента смеси). Так, на высоте 4 км над уровнем моря атмосферное РO2 уменьшается до 98 мм рт. стм альвеолярное PO2 – до 60 мм рт. ст., т.е. более чем в 1,5 раза по сравнению с “земным”.

В данном случае у человека могут наступать недостаточность кислородного снабжения организма, особенно мозга, и явления горной (высотной) болезни: одышка, головная боль, тошнота бессонница,, эйфория или угнетенное состояние, ослабление памяти и внимания, падение остроты зрения.

Может наблюдаться спазм легочных сосудов, повышение давления в малом круге кровообращения вплоть до отека легких. Bысоту около 7-8 км, где атмосферное и альвеолярное давление кислорода падают примерно втрое, считают предельно переносимой для человека без специального снаряжения [2].

Острая нехватка кислорода запускает компенсаторные физиологические механизмы. Основные физиологические изменения при гипоксии включают:

  • рефлекторное увеличение легочной вентиляции, обусловленное стимуляцией хеморецепторов синокаротидной и отчасти аортальной зон
  • повышенное выделение диоксида углерода вызывает уменьшение в крови концентрации иона водорода , что приводит к развитию алкалоза (увеличение pH крови (и других тканей организма) за счёт накопления щелочных веществ)
  • возрастают частота сердечных сокращений и минутный объем крови
  • повышается кислородный транспорт  [1,3].

Данные изменения имеют и обратную сторону:

  • вымывание СО2 при гипервентиляции легких
  • большие затраты энергии при гипервентиляции
  • угнетение деятельности дыхательного центра, что чревато сбоями в дыхании
  • недостаток СО2 (гипокапния) вызывает спазм церебральных сосудов, и это еще больше ухудшает снабжение мозга кислородом

В течение нескольких следующих дней пребывания на большой высоте происходит дальнейшее изменение дыхательного процесса, обычно называемое адаптация дыхания.

У жителей горных регионов наблюдаются характерные физиологические изменения: возрастание ЖЕЛ, увеличение количества эритроцитов крови, увеличение содержания миоглобина, повышается активность митохондрий.

Дыхание в условиях повышенного давления.

С данной проблемой сталкиваются все живые организмы, чья деятельность связана с пребыванием на глубине. Главной особенностью является задержка дыхания и прекращение дыхательных движений. Увеличивается объем легких, увеличивается количество альвеол, снижается реакция рецепторов на повышение содержания углекислого газа в крови.         

Некоторые животные способны задерживать дыхание от 15 минут до 2 часов, но тренированный человек не выдержит без воздуха более 5 минут. Такое состояние может вызвать потерю сознания в связи с оксигенацией- избыточным повышением давления кислорода вплоть до гибели.

С гипербарией (повышенным давлением) постоянно сталкиваются водолазы, работники кессонов. Давление сжатого воздуха, который подается через снаряжение, должно соответствовать давлению на данной глубине.

опасность ожидает при подьеме на поверхность, т.к. возникает опасность возникновения кессонной болезни. Впервые это заболевание возникло после изобретения в XIX веке кессона- камеры для подводных работ.

причина его возникновения – резкое падение давления вдыхаемого воздуха при переходе от повышенного давления к нормальному (декомпрессия), вследствие чего газы (азот, водород и другие) перестают быть растворенными и образуют пузырьки, которые могут закупорить любой важный кровеносный сосуд [1].

Кессонная болезнь может протекать в острой форме и в хронической.

По тяжести М.И. Якобсон выделил четыре вида декомпрессионной болезни:

  1. Легкая форма характеризуется высыпаниями на коже, болью в мышцах и суставах (из-за недостатка кислорода создается давление на нервные окончания), повышение частоты сердечных сокращений и дыхания. Данные явления могут сопровождаться слабостью, недомоганием, зудом.
  2. Кессонная болезнь средней тяжести характеризуется поражением органов пищеварения, вестибулярного аппарата, зрительного аппарата и соответствующими симптомами: тошнотой, рвотой, чувством давления в брюшной стенке, образованием газов в кишечнике, резкой головной болью, головокружением, повышенной потливостью. Также типичен спазм артерий глаза [2].
  3.  Тяжелая форма характеризуется резкой болью в суставах, мышцах и костях, чувством стеснения и болью в груди, параличом нижних конечностей, нарушением кровообращения и дыхания, потерей сознания. Перепады  давления могут привести к баротравме легких и среднего уха. Часто страдает спинной мозг, в особенности среднегрудной отдел, где наблюдается малая способность к образованию кровеносных сосудов. Может возникнуть паралич обеих нижних конечностей  [2].

Также травмируются легкие (баротравма вплоть до пневмоторакса и шока).

Больные жалуются на боль в грудной клетке, выделение кровавой пены изо рта, кровохарканье, кашель, одышку, сердцебиение, нарушается речь, появляются судороги.

Баротравма среднего уха проявляется поражением барабанной перепонки – от гиперемии до разрыва ( при этом возникает ощущение надавливания на уши, заложенность, появляются колющие сильные боли).

Данные симптомы могут сохраняться до нескольких часов.

При погружении на глубину свыше 40 метров с использованием для дыхания сжатого воздуха может наступить азотный наркоз (сходный с алкогольным опьянением, характеризуется наркотическим воздействием на ЦНС). Причина азотного наркоза – высокое парциальное давление азота и избыток углекислого газа в организме.

  1. Летальная форма кессонной болезни достаточна редка в настоящее время. Она может развиться при полной блокировке легочного кровообращения, острой недостаточности сердца или при блокаде кровообращения в продолговатом мозге. Один из возможных исходов при спасении больного- паралич.

Таким образом, в нашей работе мы рассмотрели особенности дыхания в условиях повышенного и пониженного барометрического давления, определили, кто наиболее часто с ними сталкивается, выявили физиологические механизмы и изменения, происходящие при данных процессах, а также адаптацию к необычным условиям.

 Кроме того, мы рассмотрели патологические процессы, сопутствующие дыханию в аномальных условиях: гипоксию и горную болезнь, декомпрессионную болезнь. Мы обратили внимание на причины их возникновения, различные формы данных патологических изменений.

Список литературы:

  1. Литвицкий П.Ф. Патофизиология: учебник – 4-е изд., – 2009. – 496 
  2. Орлов Р.С., Ноздрачёв А.Д. Нормальная физиология : Учебник. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 688 с
  3. Ярош А.А. Нервные болезни. Учебное пособие, 1985

Источник: //sibac.info/studconf/science/xxi/76796

Дыхание в условиях повышенного и пониженного барометрического давления

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

С увеличением высоты над уровнем моря падает барометри­ческое давление и парциальное давление О2, однако насыщение альвеолярного воздуха водяными парами при температуре тела не изменяется. На высоте 20 000 м содержание О2 во вдыхаемом воздухе падает до нуля.

Если жители равнин поднимаются в горы, гипоксия увеличивает у них вентиляцию легких, стимулируя ар­териальные хеморецепторы. Изменения дыхания при высотной ги­поксии у разных людей различны.

Возникающие во всех случаях реакции внешнего дыхания определяются рядом факторов: 1) ско­рость, с которой развивается гипоксия; 2) степень потребления О2 (покой или физическая нагрузка); 3) продолжительность гипоксического воздействия.

Первоначальная гипоксическая стимуляция дыхания, возникаю­щая при подъеме на высоту, приводит к вымыванию из крови СО2 и развитию дыхательного алкалоза. Это в свою очередь вызывает увеличение рН внеклеточной жидкости мозга.

Центральные хемо­рецепторы реагируют на подобный сдвиг рН в цереброспинальной жидкости мозга резким снижением своей активности, что заторма­живает нейроны дыхательного центра настолько, что он становится нечувствительным к стимулам, исходящим от периферических хеморецепторов. Довольно быстро гиперпноэ сменяется непроизволь­ной гиповентиляцией, несмотря на сохраняющуюся гипоксемию.

Подобное снижение функции дыхательного центра увеличивает сте­пень гипоксического состояния организма, что чрезвычайно опасно, прежде всего для нейронов коры большого мозга.

При акклиматизации к условиям высокогорья наступает адап­тация физиологических механизмов к гипоксии. К основным фак­торам долговременной адаптации относятся: повышение содержания СО2 и понижение содержания О2 в крови на фоне снижения чув­ствительности периферических хеморецепторов к гипоксии, а также рост концентрации гемоглобина.

Дыхание при высоком давлении

При производстве подводных работ водолаз дышит под давлением выше атмосферного на 1 атм. на каждые 10 м погружения. Если человек вдыхает воздух обычного состава, то происходит растворение азота в жировой ткани. Диффузия азота из тканей происходит медленно, поэтому подъем водолаза на поверхность должен осуще­ствляться очень медленно.

В противном случае возможно внутрисосудистое образование пузырьков азота (кровь «закипает») с тя­желыми повреждениями ЦНС, органов зрения, слуха, сильными болями в области суставов. Возникает так называемая кессонная болезнь. Для лечения пострадавшего необходимо вновь поместить в среду с высоким давлением.

Постепенная декомпрессия может продолжаться несколько часов или суток.

Вероятность возникновения кессонной болезни может быть зна­чительно снижена при дыхании специальными газовыми смесями, например кислородно-гелиевой смесью.

Это связано с тем, что рас­творимость гелия меньше, чем азота, и он быстрее диффундирует из тканей, так как его молекулярная масса в 7 раз меньше, чем у азота.

Кроме того, эта смесь обладает меньшей плотностью, поэтому уменьшается работа, затрачиваемая на внешнее дыхание.

Дыхание чистым О2 кислородом

В клинической практике иногда возникает потребность в по­вышении Ро2 в артериальной крови. При этом повышение пар­циального давления О2 во вдыхаемом воздухе оказывает лечебный эффект.

Однако продолжительное дыхание чистым кислородом О2 может иметь отрицательный эффект. У здоровых испытуемых отмечаются боли за грудиной, особенно при глубоких вдохах, уменьшается жизненная емкость легких.

Возможно перевозбуждение ЦНС и появление судорог.

Полагают, что кислородное отравление связано с инактивацией некоторых ферментов, в частности дегидрогеназ.

У недоношенных новорожденных при длительном воздействии избытка О2 образуется фиброзная ткань за хрусталиком и разви­вается слепота.

146. Нейрофизиологические механизмы голода и насыщения.В процессе метаболизма клеток происходит постоянное потребление ими питательных веществ. Снижение концентрации питательных веществ в крови приводит к возникновению у животных и человека неприятного чувства голода, которое является субъективным выражением потребности организма в пище.

Физиологической основой для чувства голода является возбуждение центра голода, локализованного в латеральных ядрах гипоталамуса. Чувство голода является побудительной причиной (мотивацией) целенаправленной пищедобывательной деятельности (поиска и приема пищи).

При электростимуляции через вживленные электроды (в опытах на животных) латеральных ядер гипоталамуса возникает чрезмерная потребность в пище (гиперфагия), а при их разрушении — отказ от приема пищи (афагия). Мощным стимулятором центра голода является кровь с пониженным содержанием глюкозы, аминокислот, жирных кислот и глицеридов, продуктов метаболизма цикла Кребса.

Она возбуждает ядра латерального гипоталамуса через хеморецепторы сосудов и рецепторы самого гипоталамуса, избирательно чувствительные к недостатку в крови определенных питательных веществ.

После приема пищи у животного и человека возникает субъективно приятное чувство насыщения, сменяющее чувство голода и прекращающее потребление пищи. Чувство насыщения является следствием возбуждения центра насыщения, расположенного в вентромедиальных ядрах гипоталамуса.

Между центрами голода и насыщения имеются реципрокные отношения (возбуждение одного сопровождается торможением другого).

Чувство насыщения, прекращающее прием пищи, имеет нейрогенную природу и обусловлено поступлением афферентных импульсов от раздражаемых пищей рецепторов проксимальных отделов пищеварительного тракта (слизистых оболочек и мускулатуры полости рта, пищевода и желудка). Эта афферентация возбуждает центр насыщения и тормозит центр голода.

Она является причиной сенсорного насыщения (первичного) и предшествует увеличению питательных веществ в крови. Через 1,5—2 ч после приема пищи исходный уровень содержания питательных веществ в крови восстанавливается за счет их поступления из органов, в которых они находятся в депонированном состоянии.

Так, превращение гликогена печени в глюкозу приводит к возрастанию ее концентрации в крови. Это обусловливает гуморальное возбуждение центра насыщения, что является причиной метаболического (обменного, вторичного) насыщения. Поддержание уровня концентрации питательных веществ в крови осуществляется за счет поступления из желудочно-кишечного тракта продуктов гидролиза пищевых веществ.

147. Слюноотделение. Количество, состав и свойства слюны. Функции слюны. Механизмы регуляции слюноотделения.У человека имеется три пары больших слюнных желез (околоушные, подъязычные, подчелюстные) и большое количество мелких желез, локализованных в слизистой оболочке рта.

Слюнные железы состоят из слизистых и серозных клеток. Первые выделяют мукоидный секрет густой консистенции, вторые — жидкий, серозный или белковый. Околоушные слюнные железы содержат только серозные клетки. Такие же клетки находятся и на боковых поверхностях языка.

Подчелюстные и подъязычные содержат как серозные, так и слизистые клетки. Подобные железы расположены и в слизистой оболочке губ, щек, на кончике языка. Подъязычные и мелкие железы слизистой оболочки выделяют секрет постоянно, а околоушные и подчелюстные — при их стимуляции.

Ежедневно у человека продуцируется от 0,5 до 2,0 л слюны. Ее рН колеблется от 5,25 до 8,0, а скорость секреции слюны у человека при «спокойном» состоянии слюнных желез составляет 0,24 мл/мин.

Однако скорость секреции может колебаться даже в состоянии покоя от 0,01 до 18,0 мл/мин, что обусловлено раздражением рецепторов слизистой оболочки ротовой полости и возбуждением слюноотделительного центра под влиянием условных раздражителей. Слюноотделение при жевании пищи возрастает до 200 мл/мин.

Количество и состав секрета слюнных желез меняется в зависимости от характера раздражителя. Слюна человека представляет собой вязкую, опалесцирующую, слегка мутную (благодаря присутствию клеточных элементов) жидкость с удельным весом 1,001-1,017 и вязкостью 1,10—1,33.

Секрет смешанных всех слюнных желез человека содержит 99,4—99,5 % воды и 0,5—0,6 % плотного остатка, который состоит из неорганических и органических веществ Неорганические компоненты в слюне представлены ионами калия, натрия, кальция, магния, железа, меди, хлора, фтора йода, роданистых соединений, фосфата, сульфата, бикарбоната составляют примерно 1/3 часть плотного остатка, а 2/3 приходится на органические вещества. Минеральные вещества слюны поддерживают оптимальные условия среды, в которой осуществляется гидролиз пищевых веществ ферментами.

Органические вещества плотного остатка — это белки (альбумины, глобулины, свободные аминокислоты), азотсодержащие соединения небелковой природы (мочевина, аммиак, креатин), лизоцим и ферменты (альфаамилаза и мальтаза). Вязкость и ослизняющие свойства слюны обусловлены наличием в ней мукополисахаридов (муцина).

Слизь слюны склеивает частички пищи в пищевой комок; обволакивает слизистую оболочку ротовой полости и пищевода, она защищает ее от микротравм и проникновения патогенных микробов.

Другие органические компоненты слюны, например холестерин, мочевая кислота, мочевина, являются экскретами, подлежащими удалению из организма.

Во время приема пищи раздражаются тактильные, температурные и вкусовые рецепторы слизистой оболочки полости рта. Афферентные импульсы от них по чувствительным волокнам тройничного, языкоглоточного, лицевого и блуждающего нервов достигают слюноотделительного центра продолговатого мозга.

При возбуждении верхнего слюноотделительного ядра центра эфферентные импульсы по преганглионарным парасимпатическим волокнам барабанной струны достигают подъязычного и нижнечелюстных ганглиев, где они переключаются на постганглионарные, парасимпатические волокна подъязычного нерва, иннервирующего подъязычные подчелюстные слюнные железы. При возбуждении нижнего слюноотделительного ядра центра эфферентные импульсы по преганглионарным парасимпатическим волокнам языкоглоточного нерва достигают ушного ганглия, где они переключаются на постганглионарные волокна ушновисочного нерва, иннервирующего околоушные слюнные железы.

Под влиянием эфферентных импульсов в окончаниях парасимпатических постганглионарных волокон выделяется ацетилхолин, возбуждающий гландулоциты и расширяющий кровеносные сосуды железы. Поэтому секреторный эффект сопровождается повышением уровня кровоснабжения железы.

Поступающие в продолговатый мозг афферентные импульсы возбуждают также чувствительные нейроны одиночного пучка, по аксонам которых сенсорные импульсы достигают ядер таламуса, где они переключаются на таламокортикальное пути и достигают коркового представительства вкусовой сенсорной системы (в области роландовой борозды). В коре больших полушарий сенсорная информация переключается на эфферентные корковые нейроны, аксоны которых передают эфферентные импульсы на парасимпатические и симпатические ядра гипоталамуса. Нисходящие влияния от парасимпатических ядер активируют бульбарный слюноотделительный центр, а от симпатических ядер — активируют преганглионарные симпатические нейроны II—V грудных сегментов спинного мозга, где возбуждение переключается на постганглионарные волокна, в окончаниях которых выделяется норадреналин.

Центры слюноотделения рефлекторно могут не только возбуждаться, но и тормозиться. Например, при болевом раздражении во время отрицательных эмоций и при умственном напряжении слюноотделение резко ослабляется или прекращается («пересыхает во рту»).

Источник: //megaobuchalka.ru/12/22985.html

Дыхание в разных условиях – Знаешь как

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

Дыхание при пониженном атмосферном давлении

При полетах на больших высотах или при подъеме на горные вершины наблюдаются нарушения в жизнедеятельности организма, получившие название высотной, или горной, болезни.

Высота, на которой наступают первые проявления горной болезни, индивидуальна, она колеблется в пределах от 4000 до 5000 м. Наблюдения показывают, что до указанной высоты человек обычно может подниматься, не испытывая заметных нарушений в отправлении жизненно важных функций своего организма.

Нарушения, которые наступают на больших высотах, заключаются в основном в следующем: учащается пульс, появляются слабость мышц и их судороги, дыхание становится учащенным, теряется острота слуха и зрения, появляются головная боль, чувство усталости и иногда нервно-психические расстройства, оканчивающиеся обмороком.

Рис. Искусственное дыхание

Для изучения явлений, наступающих при подъеме на значительные высоты, используются специальные герметически скрываемые камеры, в которых по желанию исследователя при помощи специального приспособления можно создать условия, соответствующие той или другой высоте. Такие камеры называются барокамерами.

При наличии барокамер в значительной мере отпадает необходимость изучать изменения, наступающие в организме на высотах, в естественных условиях, так как их можно исследовать,создав соответствующие условия в барокамере.

Изучение горной оолезни показало, что нарушения, которые наблюдаются на высотах, связаны с недостаточным поступлением кислорода в организм: на высоте 5500 м давление становится равным 380 мм рт. ст., т. е. по сравнению с давлением на поверхности земли падает наполовину. Резко снижается и парциальное давление кислорода. Если при атмосферном давлении 760 мм рт. ст.

парциальное давление кислорода равно 159 мм, то уже на высоте 5500 м оно падает почти до 80мм. Такое понижение парциального давления вызывает от-осительно недостаточное насыщение крови кислородом и следовательно, недостаточное снабжение им нервной ткани,мышц и других органов. Наступает так называемое кислородное голодание, или а н о к с и я тканей и нервной системы.

Большое значение для борьбы с горной болезнью имеет тренировка. Для тренировки очень широко применяются барокамеры. В результате тренировки организм приобретает возможность реагировать на изменение давления рядом физиологических приспособлений.

При подъеме на высоту увеличивается вентиляция легких путем учащения и углубления дыхания; благодаря этому насыщение крови кислородом увеличивается. Возрастает количество эритроцитов в крови за счет их усиленного образования и выбрасывания в кровеносное русло из кровяных депо.

Это Является одним из основных защитных приспособлений организма, которое и способствует увеличению количества гемоглобина, а следовательно, и усилению связывания и переноса кислорода.

Кроме того, увеличивается минутный объем сердца и повышается стойкость тканей к некоторому недостатку кислорода.

Увеличение устойчивости организма к понижению атмосферного давления, т. е. приспособление хода физиологических процессов к изменившимся внешним условиям, осуществляется нервной системой и ее высшим отделом — корой головного мозга.

После тренировки человек может находиться на высоте 4000—5000 м, не испытывая неприятных проявлений горной болезни. Так, после тренировки экспедиция на Эльбрусе достигла высоты более 5000 м, а на Памире — 7000 м. Экспедиция, поднявшаяся на Эверест, достигла высоты 8400. Подъемы на высоты более 5000 м, как правило, возможны при условии пользования кислородными приборами.

Дыхание при повышенном атмосферном давлении

Работа, которая выполняется в кессонах при постройке тоннелей и мостов и водолазами под водой, протекает под большим давлением. Давление возрастает по мере опускания водолаза в глубинные водные слои. Спуск на глубину 10,3 м увеличивает давление на 1 атмосферу.

Водолаз, находясь на глубине 20,6 м, будет испытывать давление слоя воды, равное 2 атмосферам плюс атмосферное давление, т. е. всего 3 атмосферы. Некоторые водолазы спускаются на глубину, где давление достигает 10 атмосфер.

Водолазы и лица, работающие в кессонах, подвержены водолазной, или кессонной, болезни.

Кессонная болезнь связана с тем, что в крови человека, находящегося на поверхности земли, в растворенном состоянии находится около 1 л азота. При опускании в глубину человек испытывает большее давление, и количество растворенного в крови азота возрастает.

Быстрый подъем человека из глубины сопровождается понижением давления, а следовательно, и изменением парциального давления азота в альвеолярном воздухе. Азот начинает энергично выделяться, и в крови появляются его пузырьки.

Появление таких пузырьков весьма опасно, так как они могут вызвать закупорку сосудов. Особенно тяжелые последствия наблюдаются при закупорке сосудов мозга, что сопровождается параличом и иногда кончается смертью. При легких формах кессонной болезни больной испытывает кожный зуд, боль в суставах и мышцах, головокружение; бывает рвота, иногда наступает обморочное состояние.

Основной мерой предотвращения кессонной болезни является медленный подъем на поверхность с остановками на разных глубинах. Такой продолжительный подъем с остановками значительно снижает возможность наступления кессонной болезни. Чтобы ускорить выделение азота из крови, применяется вошедшее в последние годы в практику дыхание смесью кислорода и гелия.

Искусственное дыхание

Искусственное дыхание применяется в тех случаях, когда у человека прекращается дыхание, а сердце продолжает работать. Так бывает у утопленников, у людей, пораженных электрическим током, отравленных газами, и т. д.

В этих случаях при помощи искусственного дыхания можно возобновить деятельность дыхательного центра и спасти человека от смерти.

В практике были случаи, когда нормальное дыхание восстанавливалось через 4—6 часов искусственного дыхания.

Наиболее распространенными являются два способа искусственного дыхания.

Первый способ: дыхание изо рта в рот. На рот пострадавшего набрасывают кусочек марли или тоненький платочек и оказывающий помощь, прижавшись губами к губам пострадавшего, делает сильный выдох ему в рот. Выдохнутый воздух поступает в легкие и раздувает их.

В выдохнутом воздухе содержится около 17% кислорода, что достаточно для насыщения гемоглобина кислородом, а высокий процент углекислого газа (3) препятствует выходу из крови углекислоты, в результате ее концентрация в крови спасаемого повышается и возбуждает дыхательный центр.

Второй способ: расширение и сдавливание грудной клетки.

Широко применяются два приема.

Первый прием (рис.): больного кладут на спину с несколько запрокинутой назад головой. Руки его берут ниже локтя и в течение 2 секунд прижимают к грудной клетке, уменьшая тем самым ее объем и изгоняя из нее воздух; так производится выдох, за выдохом следует вдох; его достигают путем отведения рук кверху круговым движением. Продолжительность искусственного вдоха 3 секунды.

Второй прием (рис.2): больного кладут вниз лицом, повернув голову в сторону. Человек, производящий искусственное дыхание, становится на колени так, чтобы туловище больного находилось между ними.

Выдох достигается путем сильного надавливания ладонями и всей тяжестью тела на нижнюю часть грудной клетки.

Вдох производится пассивно, так как по прекращении надавливания грудная клетка расширяется, возвращаясь к исходному положению.

Статья на тему Дыхание в разных условиях

Источник: //znaesh-kak.com/m/mf/%D0%B4%D1%8B%D1%85%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B2-%D1%80%D0%B0%D0%B7%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D1%8F%D1%85

Рефлекторно-гуморальные механизмы регуляции дыхания. Дыхание в условиях пониженного и повышенного барометрического давления

Дыхание в условиях повышенного барометрического давления

Регуляция дыхания осуществляется центральной нервной системой самопроизвольно (автоматически) и произвольно.

В стволовой части мозга (в частности в продолговатом мозге) размещена группа нервных клеток – дыхательный центр, отвечающий за дыхательный цикл (вдох-выдох).

Дыхательный центр находится в постоянном ритмической активности, которая обычно осуществляется автоматически. Ритмические импульсы передаются от дыхательного центра к дыхательным мышцам, обеспечивая последовательное осуществление вдоха и выдоха.

Деятельность дыхательного центра регулируется рефлекторно (импульсами, поступающими от рецепторов) и гуморального (в зависимости от химического состава крови). Оба механизма регуляции действуют слаженно и между ними трудно провести границу.

Рефлекторная регуляция дыхания

Автоматическая регуляция дыхания. Дыхательный центр воспринимает информацию, поступающую от хеморецепторов и механорецепторов. Хеморецепторы расположены в крупных сосудах и реагируют на снижение концентрации кислорода и повышение концентрации углекислого газа. В них возникают нервные импульсы, которые по нервам достигают дыхательного центра и стимулируют акт вдоха.

В заключительной стадии вдоха, когда легкие растягиваются, раздражаются механорецепторы, расположенные в дыхательных мышцах и легких. Импульсы, возникающие в механорецепторов, направляются в дыхательного центра, тормозят центр вдоха и возбуждают центр выдоха. От центра выдоха импульсы передаются в дыхательных мышц, которые начинают расслабляться.

Окончания выдоха рефлекторно стимулирует вдох.

Произвольная регуляция дыхания. В регуляции дыхания может участвовать кора больших полушарий головного мозга. Человек может произвольно (по своему желанию) на некоторое время задержать дыхание, изменить его ритм и глубину.

Гуморальная регуляция дыхания

Значительное влияние на дыхательный центр осуществляет химический состав крови, особенно его газовый состав. Например, накопление углекислого газа в крови раздражает хеморецепторы и рефлекторно возбуждает дыхательный центр.

Гормон адреналин способен непосредственно влиять на дыхательный центр стимулируя дыхательные движения. Подобное действие может вызвать молочная кислота, которая образуется во время работы мышц.

Она способна раздражать хеморецепторы в сосудах, что также приводит к увеличению частоты и глубины дыхания.

Дыхание в условиях пониженного и повышенного барометрического давления.

Барометрическое давление воздуха при спуске под воду на каждые 10,4 м глубины увеличивается на 1 атм. Повышенное давление существует также в кессонах и при постройке тоннелей, мостов, гидростанций. Человек в таких случаях может находиться под давлением не свыше 505400 Па. Частота дыхания при этом уменьшается на 2-4 в 1 мин.

Вдох становится легче и короче, выдох затруднен и удлинен. Газообмен не изменяется или немного повышен. При повышенном давлении воздуха количество эритроцитов в крови уменьшается, что связано с их накоплением в кровяных депо.

Чем дольше человек находится в условиях повышенного давления и чем оно выше, тем больше азота растворяется в его крови.

При быстром переходе от повышенного давления к нормальному возникает опасность «кессонной болезни», которая выражается в том, что начинается выделение азота из тканей и крови. Пузырьки выделяющегося азота могут закупорить мелкие кровеносные сосуды.

При закупорке кровеносных сосудов мозга наступают параличи и смерть. Безопасность подъема в условия нормального давления обеспечивается его постепенностью.

Подъем с остановками и вдыхание O2, ускоряющее выделение азота из организма, полностью устраняют опасность «кессонной болезни».

При дыхании кислородом в маске при повышенном давлении выдох становится активным, а вдох — пассивным, что приводит к перестройке нервной регуляции дыхания. Частота дыхания изменяется мало, а глубина его возрастает значительно. Легочная вентиляция увеличивается более чем в 2-3 раза.

В результате гипервентиляции легких происходит избыточное удаление CO2 и давление СO2 в альвеолярном воздухе падает с 5320 Па до 3325 Па и ниже, что создает угрозу гипокапнии — падения содержания углекислоты в крови. В грудной полости создается положительное давление вместо отрицательного, что нарушает кровообращение в большом и малом кругах.

Повышенное венозное давление компенсирует избыток давление в легких.

Снижение барометрического давления ведет к уменьшению парциального напряжения кислорода во всех звеньях кислородтранспортной системы организма, хотя усиленная легочная вентиляция и другие физиологические механизмы препятствуют снижению содержания кислорода в крови и других тканях тела.

В результате вблизи митохондрий давление кислорода может быть равно 10 мм рт. ст. на уровне моря и около 5 мм рт. ст даже на высоте 5600 м. Такое давление все еще достаточно, чтобы обеспечить оптимальные условия для протекания окислительных ферментативных реакций в клетках тела.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: //studopedia.ru/11_112355_transport-gazov-krovyu-krivaya-dissotsiatsii-oksigemoglobina-ee-harakteristika.html

РукаПомощи
Добавить комментарий