Лекция "Дыхательные движения и их регуляция"

Урок. Дыхательные движения и их регуляция.

Анализ зачетной работы, компьютерное тестирование, устное повторение (20 мин)

1. Механика дыхательного акта. Жизненная емкость легких.

К

аждое легкое находится в герметически замкнутой плевральной полости и практически заполняет ее целиком. В плевральной полости постоянно поддерживается пониженное давление. В спокойном состоянии человек делает 16—20 дыхательных движений в 1 мин. При таком темпе дыхания вдох осуществляется за счет сокращения межреберных мышц и мышц диафрагмы — грудобрюшной преграды. Сокращаясь, диафрагма оттесняет органы брюшной полости вниз, межреберные мышцы поднимают ребра, при этом объем грудной и, естественно, плевральной полости увеличивается. Давление в ней понижается еще значительнее. Это вызывает расширение легких, легочных пузырьков и бронхов и падение в них давления. Оно становится ниже атмосферного, и воздух засасывается в легкие через воздухоносные пути. Таким образом, плевральные полости работают как насосы, обеспечивая поступление в легкие необходимого количества воздуха.

При выдохе под действием собственной тяжести ребра опускаются, мышцы диафрагмы расслабляются, она принимает первоначальное положение и грудная полость уменьшается до обычных размеров. Легочные пузырьки и бронхи уменьшаются в объеме за счет сокращения своих эластичных стенок и выталкивают наружу большую часть находящегося в них воздуха. Усиленный выдох обеспечивается сокращением мышц брюшной стенки и туловища. Это позволяет удалить из легких увеличенный объем воздуха, поступивший в них во время глубокого вдоха.

Жизненная емкость легких. Взрослый человек в зависимости от возраста и роста в спокойном состоянии при каждом вдохе потребляет 300— 900 мл воздуха и примерно столько же его выдыхает – это дыхательный объем. В этом случае возможности легких используются не полностью. После любого спокойного вдоха можно вдохнуть еще дополнительную порцию воздуха – это дополнительный объем, а после спокойного выдоха выдохнуть еще некоторое его количество – резервный объем. Максимальное количество выдыхаемого воздуха после самого глубокого вдоха называется жизненной емкостью легких, она складывается из дополнительного, дыхательного и резервного объемов. Обычно ее определяют с помощью специального прибора — спирометра. В среднем жизненная емкость легких составляет 3—5 л. Но даже после самого глубокого выдоха в легких остается какое-то количество воздуха в альвеолах и бронхиолах – это остаточный объем. В процессе физической тренировки жизненная емкость легких может увеличиваться на 1—2 л. Поэтому у спортсмена не возникает одышки даже при выполнении тяжелой работы. Большие порции воздуха, поступающего в легкие при вдохе, позволяют снабжать организм достаточным количеством кислорода, не увеличивая частоту дыхания.

2. Регуляция дыхательных движений.

Снабжение организма необходимым количеством кислорода обеспечивается совместной деятельностью органов дыхания и кровообращения. Работой органов дыхания управляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге и состоящий из центра вдоха и центра выдоха. Отсюда направляются импульсы к мышцам, осуществляющим дыхательные движения. Дыхательный центр координирует мышечные сокращения при осуществлении вдоха и выдоха.

В дыхательный центр из различных рецепторов непрерывно поступают сигналы о содержании газов в тканях тела, о работе мышц, о степени наполнения легких воздухом и о транспортировке газов кровью. Рецепторы, находящиеся в тканях тела, сообщают о концентрации там кислорода. Чрезвычайно важны нервные сигналы от рецепторов, расположенных в аорте и сонных артериях. Они позволяют контролировать содержание кислорода в крови, поступающей в мозг и важнейшие органы тела. О снабжении легких воздухом сигнализируют рецепторы, находящиеся в легочных пузырьках. При недостатке кислорода в воздухе рефлекторно учащаются дыхательные движения. Повышение концентрации углекислого газа вызывает углубление дыхательных движений.

Нервные клетки продолговатого мозга, руководящие дыханием, образуют отдельные объединения, выполняющие конкретные функции. Одни из них, например, формируют нервные импульсы для вдоха, другие — для выдоха. Дыхательный центр подчинен вышележащим отделам головного мозга. На основе поступающей оттуда информации он согласует работу дыхательных органов с процессом проглатывания пищи или с работой голосового аппарата во время разговора и пения. Звук возникает только при выдохе. Плавная речь или пение, не прерываемые дыхательными паузами, требуют тщательной координации работы дыхательных органов.

Гуморальная регуляция. В дыхательном центре располагаются особые нервные клетки, очень чувствительные к малейшим изменениям содержания углекислого газа в межклеточном веществе. Накопление в межклеточном веществе углекислого газа возбуждает дыхательный центр и приводит к углубленному вдоху и выдоху. Попробуйте убедиться в этом сами. Сделайте глубокий выдох и сразу задержите дыхание на 30— 40 с. После этого вновь начните дышать. Вы легко заметите, что в первый же момент дыхательные движения станут более глубокими.

Благодаря влияниям больших полушарий головного мозга работа дыхательного аппарата может произвольно меняться. Выполняя тяжелую работу, лучше дышать редко и глубоко, чтобы создать более благоприятные условия для снабжения организма кислородом.

Сильные эмоции, такие, как страх, гнев, плач, сопровождаются усиленным дыханием, и, наоборот, во время тоски, грусти, подавленного настроения дыхание становится более слабым.

Основные термины и понятия:

Дыхательные мышцы. Дыхательный объем. Дополнительный объем. Резервный объем. Остаточный объем. Жизненная емкость легких. Дыхательный центр. Гуморальная регуляция дыхания.

Карточка у доски:

1. Какие мышцы обеспечивают дыхание?

2. Какой объем воздуха называют дыхательным?

3. Какой объем воздуха называют дополнительным?

4. Какой объем воздуха называют резервным?

5. Какой объем воздуха называют остаточным?

6. Из каких объемов складывается жизненная емкость легких?

7. Где располагается дыхательный центр?

8. К какому веществу особенно чувствителен дыхательный центр?

9. Где находятся рецепторы, контролирующие содержание кислорода в крови?

10. С помощью каких веществ осуществляется гуморальная регуляция дыхания?

Карточки для письменной работы:

1. Какие два этапа различают в дыхании? Значение дыхания?

2. Строение дыхательных путей.

3. Строение и газообмен в легких.

4. Дайте определения или раскройте понятия: Дыхание. Воздухоносные пути. Реснитчатый эпителий. Голосовая щель. Голосовые связки. Альвеолы. Плевра. Плевральная полость.

Компьютерное тестирование:

**Тест 1. Какие мышцы обеспечивают дыхание?

1. Наружные межреберные.

2. Мышцы живота.

3. Диафрагма.

4. Мышцы легких.

Тест 2. Какой объем воздуха называют дыхательным?

1. Объем воздуха, который попадает в легкие при спокойном вдохе.

2. Объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Объем воздуха, который можно выдохнуть из легких после спокойного выдоха.

4. Объем воздуха, который остается в легких даже после самого глубокого выдоха.

Тест 3. Какой объем воздуха называют резервным?

1. Объем воздуха, который попадает в легкие при спокойном вдохе.

2. Объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Объем воздуха, который можно выдохнуть из легких после спокойного выдоха.

4. Объем воздуха, который остается в легких даже после самого глубокого выдоха.

Тест 4. Какой объем воздуха называют дополнительным?

1. Объем воздуха, который попадает в легкие при спокойном вдохе.

2. Объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Объем воздуха, который можно выдохнуть из легких после спокойного выдоха.

4. Объем воздуха, который остается в легких даже после самого глубокого выдоха.

Тест 5. Какой объем воздуха называют остаточным?

1. Объем воздуха, который попадает в легкие при спокойном вдохе.

2. Объем воздуха, который можно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Объем воздуха, который можно выдохнуть из легких после спокойного выдоха.

4. Объем воздуха, который остается в легких даже после самого глубокого выдоха.

**Тест 6. Из каких объемов складывается жизненная емкость легких?

1. Из дыхательного.

2. Из дополнительного.

3. Из резервного.

4. Из остаточного.

Тест 7. Где располагается дыхательный центр?

1. В коре головного мозга.

2. В продолговатом мозге.

3. В среднем мозге.

4. В промежуточном мозге.

Тест 8. К какому веществу особенно чувствителен дыхательный центр?

1. К адреналину.

2. К кислороду.

3. К углекислому газу.

4. К альдостерону.

Тест 9. Где находятся рецепторы, контролирующие содержание кислорода в крови?

1. В дыхательном центре.

2. В аорте.

3. В сонных артериях.

4. В легочных артериях.

Тест 10. С помощью каких веществ осуществляется гуморальная регуляция дыхания?

1. С помощью кислорода, растворенного в крови.

2. С помощью углекислого газа, растворенного в крови.

3. С помощью адреналина.

4. С помощью норадреналина.