Регуляция деятельности дыхательного центра

Автоматическая деятельность дыхательного центра регулируется нервным и гуморальным путем, благодаря чему достигается соответствие легочной вентиляции потребностям организма в кислороде.

Большую роль в регуляции частоты и глубины дыхательных движений играют блуждающие нервы. На работу дыхательного центра оказывает влияние кора больших полушарий головного мозга. Человек произвольно регулирует дыхание при разговоре, пении, он может задержать дыхание или провести гипервентиляцию.

Рефлекторные изменения возникают при раздражении любых рецепторов. Холодовые раздражения, например, вызывают временную остановку дыхания, что наблюдается при погружении в холодную воду.

Особое значение в регуляции дыхания имеют рефлексы с хеморецепторов, чувствительных к изменению напряжения в крови СО2 и О2. Если путем усиленного дыхания произвести гипервентиляцию легких и таким образом снизить напряжение в крови СО2 и несколько повысить напряжение О2, то наступит временная остановка дыхания. Этим приемом пользуются ныряльщики. Перед погружением в воду они делают искусственную гипервентиляцию легких и после этого могут задержать дыхание и находиться под водой до 80с.

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 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 процесса СО2 транспортируется к легким в физически растворенном виде и в непрочном 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.

Орган слуха и равновесия

Орган слуха и равновесия главной своей частью расположен в пирамиде височной кости и делится на наружное, среднее и внутреннее ухо (см.ил.2.1-10).

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

Иллюстрация 2.1-10. Строение уха.

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 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 первое время испытываем тепло, а потом это ощущение исчезает.