Etapele asimilării oxigenului de către organism sunt scurte. Sistemul de alimentare cu oxigen al corpului (copil). Întrebări și sarcini

Capitolul 8. Sistemul de alimentare cu oxigen al corpului

Reacțiile redox care apar în mod continuu în fiecare celulă a corpului necesită un aflux constant de substraturi de oxidare (carbohidrați, lipide și aminoacizi) și un agent oxidant - oxigen. Corpul are o cantitate impresionantă de substanțe nutritive - depozite de carbohidrați și grăsimi, precum și o cantitate uriașă de proteine în mușchii scheletici, prin urmare, chiar și un post relativ lung (timp de câteva zile) nu aduce daune semnificative unei persoane. Dar practic nu există rezerve de oxigen în organism, cu excepția cantității reduse conținute în mușchi sub formă de oximioglobină, prin urmare, fără aportul acesteia, o persoană poate supraviețui doar 2-3 minute, după care așa-numitul „ moarte clinică "apare. Dacă alimentarea cu oxigen a celulelor creierului nu este restabilită în decurs de 10-20 de minute, vor avea loc astfel de modificări biochimice care le vor perturba proprietățile funcționale și vor duce la moartea timpurie a întregului organism. Este posibil ca alte celule din corp să nu fie afectate în aceeași măsură, dar celulele nervoase sunt extrem de sensibile la lipsa de oxigen. De aceea, unul dintre sistemele fiziologice centrale ale corpului este un sistem funcțional de alimentare cu oxigen, iar starea acestui sistem particular este cel mai adesea utilizată pentru a evalua „sănătatea”.

Conceptul regimului de oxigen al corpului. Oxigenul parcurge un drum lung în corp (Fig. 18). Intrând în interior sub formă de molecule de gaz, acesta deja în plămâni ia parte la o serie de reacții chimice care asigură transportul său în continuare către celulele corpului. Acolo, intrând în mitocondrii, oxigenul oxidează o varietate de compuși organici, transformându-i în cele din urmă în apă și dioxid de carbon. În această formă, oxigenul este îndepărtat din corp.

Ce face ca oxigenul din atmosferă să pătrundă în plămâni, apoi în sânge și de acolo în țesuturi și celule, unde intră deja în reacții biochimice? Evident, există o anumită forță care determină exact această direcție de mișcare a moleculelor acestui gaz. Această forță este un gradient de concentrație. Conținutul de oxigen din aerul atmosferic este mult mai mare decât în aerul spațiului intrapulmonar (alveolar). Conținutul de oxigen din alveole - veziculele pulmonare în care schimbul de gaze între aer și sânge - este mult mai mare decât în sângele venos. Țesuturile conțin mult mai puțin oxigen decât sângele arterial, iar mitocondriile conțin cantități neglijabile de oxigen, deoarece moleculele acestui gaz care intră în ele intră imediat într-un ciclu de reacții oxidative și sunt transformate în compuși chimici. Această cascadă de concentrații care scad treptat, reflectând gradienții de forță, ca urmare a căreia oxigenul din atmosferă pătrunde în celulele corpului, este denumit în mod obișnuit regimul de oxigen al corpului (Fig. 19). Mai degrabă, regimul de oxigen este caracterizat de parametrii cantitativi ai cascadei descrise. Pasul superior al cascadei caracterizează conținutul de oxigen din aerul atmosferic, care pătrunde în plămâni în timpul inhalării. Al doilea pas este conținutul de O2 din aerul alveolar. Al treilea pas este conținutul de O2 din sângele arterial doar îmbogățit cu oxigen. Și, în cele din urmă, al patrulea pas este tensiunea oxigenului din sângele venos, care a donat oxigenul conținut în țesuturi. Acești patru pași formează trei „zboruri”, care reflectă procesele reale de schimb de gaze din corp. „Intensitatea” dintre pașii 1 și 2 corespunde schimbului de gaze pulmonare, între pașii 2 și 3 - la transportul oxigenului prin sânge și între pașii 3 și 4 - la schimbul de gaze tisulare. Cu cât înălțimea treptelor este mai mare, cu atât diferența de concentrație este mai mare, cu atât gradientul la care este transportat oxigenul în această etapă este mai mare. Odată cu vârsta, înălțimea primului „span”, adică gradientul schimbului de gaze pulmonare, crește; al doilea „span”, adică gradientul de transport al sângelui 02, în timp ce înălțimea celui de-al treilea „span”, reflectând gradientul schimbului de gaze tisulare, scade. Scăderea intensității oxidării țesutului legată de vârstă este o consecință directă a scăderii odată cu vârsta a intensității metabolismului energetic.

Orez. 18. Transportul oxigenului la om (direcția indicată de săgeți)

Orez. 19. Cascadă de tensiuni de oxigen în aerul inhalat (I), în alveole (A), artere (a) și vene (K) La un băiat de 5 ani, un adolescent de 15 ani și un adult 30 varsta

Astfel, asimilarea oxigenului de către organism are loc în trei etape, care sunt separate în spațiu și timp. Prima etapă - pomparea aerului în plămâni și schimbul de gaze în plămâni - se mai numește și respirație externă. A doua etapă - transportul gazelor prin sânge - este efectuată de sistemul circulator. A treia etapă - asimilarea oxigenului de către celulele corpului - se numește țesut sau respirație internă.

Schimb de gaze în plămâni. Plămânii sunt saci etanși conectați la trahee prin intermediul căilor respiratorii mari - bronhiile. Aerul atmosferic prin cavitatea nazală și bucală pătrunde în laringe și mai departe în trahee, după care este împărțit în două fluxuri, dintre care unul merge spre plămânul drept, celălalt spre stânga (Fig. 20). Traheea și bronhiile sunt compuse din țesut conjunctiv și un schelet de inele cartilaginoase care împiedică aceste tuburi să se îndoaie și să blocheze căile respiratorii în timpul diferitelor modificări ale poziției corpului. Intrând în plămâni, bronhiile sunt împărțite în multe ramuri, fiecare dintre ele împărțind din nou, formând așa-numitul „copac bronșic”. Cele mai subțiri ramuri ale acestui „copac” se numesc bronșiole, iar la capetele lor sunt vezicule pulmonare sau alveole (Fig. 21). Numărul de alveole ajunge la 350 de milioane, iar suprafața lor totală este de 150 m2. Această suprafață reprezintă zona pentru schimbul de gaze între sânge și aer. Pereții alveolelor constau dintr-un singur strat de celule epiteliale, de care sunt aproape de capilarele sanguine cele mai subțiri, formate tot dintr-un epiteliu cu un singur strat. Acest design, datorită difuziei, asigură o penetrare relativ ușoară a gazelor din aerul alveolar în sângele capilar (oxigen) și în direcția opusă (dioxid de carbon). Acest schimb de gaze are loc ca rezultat al creării unui gradient de concentrație a gazului (Fig. 22). Aerul din alveole conține o cantitate relativ mare de oxigen (103 mm Hg) și o cantitate mică de dioxid de carbon (40 mm Hg). Dimpotrivă, în capilare, concentrația de dioxid de carbon este crescută (46 mm Hg), iar oxigenul este redus (40 mm Hg), deoarece aceste capilare conțin sânge venos colectat după ce a fost în țesuturi și le-a dat oxigen, primind în schimb dioxid de carbon. Sângele curge continuu prin capilare, iar aerul din alveole este reînnoit cu fiecare respirație. Sângele care curge din alveole, îmbogățit cu oxigen (până la 100 mm Hg), conține relativ puțin dioxid de carbon (40 mm Hg) și este din nou gata pentru schimbul de gaze tisulare.

Orez. 20. Diagrama structurii plămânilor (A) și a alveolelor pulmonare (B)

A:] - laringe; 2 - traheea; 3 - bronhii; 4 - bronșiole; 5 - plămâni;

B: 1 - rețea vasculară; 2, 3 - alveole în exterior și în secțiune; 4 -

bronșiol; 5 - arteră și venă

Orez. 21. Diagrama ramificării căilor respiratorii (stânga). Partea dreaptă a figurii arată curba ariei secțiunii transversale totale a căilor respiratorii la nivelul fiecărei ramuri (3). La începutul zonei de tranziție, această zonă începe să crească semnificativ, ceea ce continuă în zona respiratorie. Br - bronhii; Bl - bronșiole; KBl - bronșiole terminale; DBL - bronșiole respiratorii; AX - pasaje alveolare; A - alveole

Orez. 22. Schimb de gaze în alveolele pulmonare: prin peretele alveolelor pulmonare, O2 din aerul inhalat intră în sânge, iar CO2 din sângele venos intră în alveolă; schimbul de gaze este asigurat de diferența presiunilor parțiale (P) de CO2 și O2 din sângele venos și din cavitatea alveolelor pulmonare

Pentru ca cele mai mici bule - alveolele - să nu se prăbușească în timpul expirației, suprafața lor este acoperită din interior cu un strat dintr-o substanță specială produsă de țesutul pulmonar. Această substanță - un agent tensioactiv - reduce tensiunea superficială a pereților alveolelor. De obicei este produs în exces pentru a se asigura că suprafața pulmonară este utilizată cât mai mult posibil pentru schimbul de gaze.

Capacitatea de difuzie a plămânilor. Gradientul de concentrație a gazelor de pe ambele părți ale peretelui alveolar este forța care determină difuzia moleculelor de oxigen și dioxid de carbon, care pătrund prin acest perete. Cu toate acestea, la aceeași presiune atmosferică, viteza de difuzie a moleculelor depinde nu numai de gradient, ci și de zona de contact a alveolelor și capilarelor, de grosimea pereților lor, de prezența unui surfactant și de un numeroase alte motive. Pentru a evalua toți acești factori, utilizând dispozitive speciale, aceștia măsoară capacitatea de difuzie a plămânilor, care, în funcție de vârstă și starea funcțională a unei persoane, poate varia de la 20 la 50 ml O2 / min / mm Hg. Artă.

Raportul ventilație-perfuzie. Schimbul de gaze în plămâni are loc numai dacă aerul din alveole este reînnoit periodic (în fiecare ciclu respirator) și sângele curge continuu prin capilarele pulmonare. Din acest motiv, încetarea respirației, precum și încetarea circulației sângelui, înseamnă în mod egal moartea. Fluxul continuu de sânge prin capilare se numește perfuzie, iar fluxul ritmic de porțiuni noi de aer atmosferic în alveole se numește ventilație. Trebuie subliniat faptul că compoziția aerului din alveole este foarte diferită de cea atmosferică: în aerul alveolar există mult mai mult dioxid de carbon și mai puțin oxigen. Faptul este că ventilația mecanică a plămânilor nu afectează zonele cele mai adânci în care se află veziculele pulmonare și acolo schimbul de gaze are loc doar datorită difuziei și, prin urmare, oarecum încetinit. Cu toate acestea, fiecare ciclu respirator aduce noi porțiuni de oxigen în plămâni și transportă excesul de dioxid de carbon. Rata de perfuzie a țesutului pulmonar cu sânge trebuie să se potrivească exact cu rata de ventilație, astfel încât să se stabilească un echilibru între aceste două procese, altfel fie sângele va fi suprasaturat cu dioxid de carbon și insaturat cu oxigen sau, dimpotrivă, dioxidul de carbon va fi spălat din sânge. Ambele sunt rele, deoarece centrul respirator, situat în medula oblongată, generează impulsuri care forțează mușchii respiratori să inspire și să expire, sub influența receptorilor care măsoară conținutul de CO2 și O2 din sânge. Dacă nivelul de CO2 din sânge scade, respirația se poate opri; dacă crește, începe respirația scurtă, persoana simte sufocare. Relația dintre rata fluxului de sânge prin capilarele pulmonare și rata fluxului de aer care ventilează plămânii se numește raportul ventilație-perfuzie (VPR). Raportul dintre concentrațiile de O2 și CO2 din aerul expirat depinde de acesta. Dacă creșterea CO2 (comparativ cu aerul atmosferic) corespunde exact unei scăderi a conținutului de oxigen, atunci VPO = 1, iar acesta este un nivel crescut. În mod normal, VPO este de 0,7-0,8, adică perfuzia trebuie să fie ceva mai intensă decât ventilația. Valoarea VPO este luată în considerare la identificarea anumitor boli ale sistemului bronhopulmonar și ale sistemului circulator.

Dacă activați în mod conștient brusc respirația, făcând cea mai profundă și frecventă inhalare și expirație, atunci HPO va depăși 1, iar persoana se va simți în curând amețită și poate leșina - acesta este rezultatul „spălării” cantităților excesive de CO2 din sânge și o încălcare a homeostaziei acido-bazice. Dimpotrivă, dacă printr-un efort de voință de a reține respirația, atunci VPO va fi mai mic de 0,6 și după câteva zeci de secunde persoana va simți sufocarea și dorința imperativă de a respira. La începutul muncii musculare, HPO se schimbă brusc, scăzând mai întâi (perfuzia crește, deoarece mușchii, începând să se contracte, strâng porțiuni suplimentare de sânge din vene), iar după 15-20 s crește rapid (centrul respirator este activat iar ventilația crește). HPO este normalizat la numai 2-3 minute după începerea muncii musculare. La sfârșitul muncii musculare, toate aceste procese se desfășoară în ordine inversă. La copii, o astfel de reajustare a sistemului de alimentare cu oxigen are loc puțin mai repede decât la adulți, deoarece dimensiunea corpului și, în consecință, caracteristicile inerțiale ale inimii, vaselor de sânge, plămânilor, mușchilor și altor structuri implicate în această reacție în copiii sunt semnificativ mai mici.

Schimb de gaze tisulare. Sângele, care aduce oxigenul în țesuturi, îl eliberează (de-a lungul gradientului de concentrație) în fluidul tisular, iar de acolo moleculele de O2 pătrund în celule, unde sunt captate de mitocondrii. Cu cât această criză este mai intensă, cu atât conținutul de oxigen din lichidul tisular scade mai rapid, cu atât gradientul dintre sângele arterial și țesut devine mai mare, cu atât sângele eliberează mai repede oxigen, care este detașat de molecula de hemoglobină, care a servit drept „vehicul „pentru livrarea oxigenului. Moleculele de hemoglobină eliberate pot captura molecule de CO2 pentru a le transporta la plămâni și a le da aerului alveolar de acolo. Oxigenul, care intră în ciclul reacțiilor oxidative în mitocondrii, se dovedește a fi în cele din urmă combinat fie cu hidrogen (se formează H2O), fie cu carbon (se formează CO2). În formă liberă, oxigenul practic nu există în organism. Tot dioxidul de carbon generat în țesuturi este excretat din corp prin plămâni. De asemenea, apa metabolică se evaporă parțial de pe suprafața plămânilor, dar poate fi excretată și prin transpirație și urină.

Coeficientul respirator. Raportul dintre cantitățile de CO2 format și O2 absorbit se numește coeficient respirator (DC) și depinde de substraturile care sunt oxidate în țesuturile corpului. DC în aerul expirat este de la 0,65 la 1. Din motive pur chimice, atunci când grăsimea este oxidată, DC = 0,65; cu oxidarea proteinelor - aproximativ 0,85; în oxidarea glucidelor DC = 1,0. Astfel, prin compoziția aerului expirat, se poate judeca ce substanțe sunt utilizate în prezent pentru a genera energie de către celulele corpului. Bineînțeles, DC ia de obicei o anumită valoare intermediară, cel mai adesea aproape de 0,85, dar acest lucru nu înseamnă că proteinele sunt oxidate; mai degrabă, este rezultatul oxidării simultane a grăsimilor și a carbohidraților. Valoarea DC este strâns legată de VPO; există o corespondență aproape completă între ele, cu excepția perioadelor în care VPO este supus unor fluctuații accentuate. La copiii în repaus, DC este de obicei mai mare decât la adulți, ceea ce este asociat cu o participare semnificativ mai mare a carbohidraților la alimentarea cu energie a corpului, în special la activitatea structurilor nervoase.

În timpul muncii musculare, DC poate depăși semnificativ VPO dacă procesele de glicoliză anaerobă sunt implicate în furnizarea de energie. În acest caz, mecanismele homeostatice (sistemele tampon de sânge) conduc la eliberarea unei cantități suplimentare de CO2 din organism, care este cauzată nu de nevoile metabolice, ci de cele homeostatice. Această eliberare suplimentară de CO2 se numește „surplus nemetabolic”. Apariția sa în aerul expirat înseamnă că nivelul încărcăturii musculare a atins un anumit prag, după care este necesar să se conecteze sisteme de producere a energiei anaerobe („prag anaerob”). Copiii cu vârsta cuprinsă între 7 și 12 ani au indicii relativi mai mari ai pragului anaerob: cu o astfel de încărcare, au o rată de puls mai mare, ventilație pulmonară, debit sanguin, consum de oxigen etc. 17-18 ani nu diferă de sarcina corespunzătoare la adulți. Pragul anaerob este unul dintre cei mai importanți indicatori ai performanței aerobice a unei persoane, precum și sarcina minimă care poate asigura realizarea unui efect de antrenament.

Respirația externă este o manifestare a procesului de respirație, care este clar vizibilă fără niciun dispozitiv, deoarece aerul intră și iese din căile respiratorii doar datorită faptului că forma și volumul pieptului se schimbă. Ce face ca aerul să pătrundă adânc în corp, ajungând în cele din urmă la cele mai mici vezicule pulmonare? În acest caz, există o forță cauzată de diferența de presiune în interiorul pieptului și în atmosfera înconjurătoare. Plămânii sunt înconjurați de o membrană de țesut conjunctiv numită pleură, cu lichid pleural între plămâni și sacul pleural, care servește ca lubrifiant și sigilant. Spațiul intrapleural este închis ermetic, nu comunică cu cavitățile adiacente și cu tuburile digestive și de sânge care trec prin piept. Întregul piept este, de asemenea, sigilat, separat de cavitatea abdominală nu numai de membrana seroasă, ci și de mușchiul inelar mare - diafragma. Prin urmare, eforturile mușchilor respiratori, ducând chiar la o ușoară creștere a volumului său în timpul inhalării, asigură un vid destul de semnificativ în interiorul cavității pleurale și sub acțiunea acestui vid, aerul pătrunde în cavitatea bucală și nazală și pătrunde mai departe prin laringe, trahee, bronhii și bronșiole în pulmonar pânză.

Organizarea actului respirator. Trei grupe musculare sunt implicate în organizarea actului respirator, adică în mișcarea pereților pieptului și a cavității abdominale: mușchii intercostali externi inspiratori (care asigură inhalarea); mușchii și diafragmele intercostale interne expiratorii (care oferă expirație), precum și mușchii peretelui abdominal. Contracția coordonată a acestor mușchi sub controlul centrului respirator, care este situat în medula oblongată, face ca coastele să se miște oarecum înainte și în sus față de poziția lor în momentul expirației, sternul crește și diafragma este apăsată în cavitatea abdominală. Astfel, volumul total al pieptului crește semnificativ, acolo se creează un vid destul de mare, iar aerul din atmosferă se precipită în plămâni. La sfârșitul inhalării, impulsurile din centrul respirator către acești mușchi încetează, iar coastele sub propria lor gravitație, iar diafragma, ca urmare a relaxării sale, revin în poziția „neutră”. Volumul pieptului scade, presiunea crește acolo și excesul de aer din plămâni este aruncat prin aceleași tuburi prin care a intrat. Dacă, dintr-un anumit motiv, expirația este dificilă, atunci mușchii expiratori sunt conectați pentru a facilita acest proces. De asemenea, funcționează în cazurile în care respirația este intensificată sau accelerată sub influența stresului emoțional sau fizic. Lucrul mușchilor respiratori, ca orice alt lucru muscular, necesită energie. Se estimează că, cu respirația calmă, puțin mai mult de 1% din energia consumată de organism este cheltuită pentru aceste nevoi.

În funcție de extinderea pieptului în timpul respirației normale este asociată în principal cu ridicarea coastelor sau aplatizarea diafragmei, se disting tipurile de respirație costală (toracică) și diafragmatică (abdominală). În respirația toracică, diafragma se deplasează pasiv ca răspuns la modificările presiunii intratoracice. La tipul abdominal, contracțiile puternice ale diafragmei deplasează puternic organele abdominale, prin urmare, la inhalare, abdomenul „iese”. Formarea tipului de respirație are loc la vârsta de 5-7 ani, iar la fete devine, de regulă, toracică, iar la băieți - abdominală.

Ventilatie pulmonara. Cu cât corpul este mai mare și cu cât funcționează mușchii respiratori, cu atât mai mult aer trece prin plămâni în timpul fiecărui ciclu de respirație. Pentru a evalua ventilația pulmonară, se măsoară volumul respirator minut, adică cantitatea medie de aer care trece prin căile respiratorii în 1 min. La odihnă la un adult, această valoare este de 5-6 l / min. La un nou-născut, volumul de respirație minut este de 650-700 ml / min, până la sfârșitul unui an de viață atinge 2,6-2,7 l / min, cu 6 ani - 3,5 l / min, la 10 ani - 4,3 l / min min, iar la adolescenți - 4,9 l / min. În timpul efortului fizic, volumul mic de respirație poate crește foarte semnificativ, ajungând la 100 l / min și mai mult la bărbați tineri și adulți.

Frecvența și profunzimea respirației. Actul de respirație, constând în inhalare și expirație, are două caracteristici principale - frecvența și adâncimea. Frecvența este numărul de respirații pe minut. La un adult, această valoare este de obicei 12-15, deși poate varia foarte mult. La nou-născuți, rata respiratorie în timpul somnului ajunge la 50-60 pe minut, până la vârsta de un an scade la 40-50, apoi pe măsură ce crește, acest indicator scade treptat. Deci, la copiii de vârstă școlară primară, frecvența respiratorie este de obicei de aproximativ 25 de cicluri pe minut, iar la adolescenți - 18-20. Tendința opusă a modificărilor legate de vârstă este demonstrată de volumul mareelor, adică o măsură a profunzimii respirației. Reprezintă cantitatea medie de aer care intră în plămâni în timpul fiecărui ciclu de respirație. La nou-născuți, este foarte mic - doar 30 ml sau chiar mai puțin, până la vârsta de un an crește la 70 ml, la 6 ani devine peste 150 ml, până la vârsta de 10 ani ajunge la 240 ml, la 14 ani - 300 ml. La un adult, volumul mareelor în repaus nu depășește 500 ml. Volumul respirator minut este produsul volumului mareelor și al frecvenței respiratorii.

Dacă o persoană efectuează orice activitate fizică, are nevoie de o cantitate suplimentară de oxigen, respectiv, crește volumul de respirație minut. La copiii sub 10 ani, această creștere se datorează în principal ritmului respirator crescut, care poate deveni de 3-4 ori mai frecvent decât respirația în repaus, în timp ce volumul mareelor crește doar de 1,5-2 ori. La adolescenți și cu atât mai mult la adulți, creșterea volumului minut se efectuează în principal datorită volumului mareelor, care poate crește de mai multe ori, iar frecvența respiratorie nu depășește de obicei 50-60 de cicluri pe minut. Se crede că acest tip de reacție a sistemului respirator este mai economic. Conform diferitelor criterii, eficacitatea și eficiența respirației externe crește semnificativ odată cu vârsta, atingând valorile maxime la băieți și fete cu vârsta cuprinsă între 18 și 20 de ani. În același timp, respirația băieților, de regulă, este organizată mai eficient decât cea a fetelor. Eficiența respirației și economia acesteia sunt puternic influențate de aptitudinea fizică, în special în acele sporturi în care alimentarea cu oxigen joacă un rol decisiv. Acestea sunt alergarea la distanță, schiul, înotul, canotajul, ciclismul, tenisul și alte sporturi de anduranță.

La efectuarea unui exercițiu ciclic, ritmul respirației se „ajustează” de obicei la ritmul de contracție al mușchilor scheletici - acest lucru facilitează activitatea respirației și o face mai eficientă. La copii, asimilarea ritmului mișcărilor de către mușchii respiratori are loc instinctiv fără intervenția conștiinței, cu toate acestea, profesorul poate ajuta copilul, ceea ce contribuie la cea mai rapidă adaptare la acest tip de sarcină.

Atunci când se efectuează o încărcare electrică și statică, se observă așa-numitul fenomen Lindgardt - menținerea respirației în timpul tensionării cu o creștere ulterioară a frecvenței și adâncimii respirației după îndepărtarea sarcinii. Nu se recomandă utilizarea de forță mare și sarcini statice la antrenamentul și educația fizică a copiilor sub 13-14 ani, inclusiv din cauza imaturității sistemului respirator.

Spirogramă. Dacă burduful de cauciuc sau un clopot ușor scufundat în apă sunt instalate pe calea aerului care intră și iese din plămâni, atunci datorită acțiunii mușchilor respiratori acest dispozitiv își va crește volumul în timpul expirației și va scădea în timpul inhalării. Dacă toate conexiunile sunt strânse (pentru a sigila cavitatea bucală, se folosește o piesă bucală din cauciuc special sau o mască purtată pe față), atunci este posibil, prin atașarea unui instrument de scriere la partea mobilă a dispozitivului, să înregistrați toate căile respiratorii mișcări. Un astfel de dispozitiv, inventat în secolul al XIX-lea, se numește spirograf, iar înregistrarea făcută cu acesta se numește spirogramă (Fig. 23). Cu ajutorul unei spirograme realizate pe bandă de hârtie, este posibil să se măsoare cantitativ cele mai importante caracteristici ale respirației externe a unei persoane. Volumele și capacitățile pulmonare. Datorită spirogramei, puteți vedea și măsura vizual diferite volume și capacități pulmonare. Volumele din fiziologia respirației sunt denumite de obicei acei indicatori care se schimbă dinamic în procesul respirației și caracterizează starea funcțională a sistemului respirator. Capacitatea este un rezervor care nu se schimbă într-un timp scurt, în cadrul căruia au loc ciclul de respirație și schimbul de gaze. Punctul de referință pentru toate volumele și recipientele pulmonare este nivelul expirării calme.

Volume pulmonare. În repaus, volumul mareelor este mic în comparație cu volumul total de aer din plămâni. Prin urmare, o persoană poate inspira și expira un volum suplimentar mare de aer. Aceste volume se numesc, respectiv, volumul de rezervă inspirator și volumul de rezervă expirator. Cu toate acestea, chiar și cu cea mai profundă expirație, o parte din aer rămâne în alveole și căi respiratorii. Acesta este așa-numitul volum rezidual, care nu se măsoară folosind o spirogramă (o tehnică destul de complicată și se folosesc calcule pentru măsurarea acestuia, se folosesc gaze inerte). La un adult, este de aproximativ 1,5 litri, la copii - mult mai puțin.

Orez. 23. Spirogramă: capacitatea pulmonară și componentele sale

A - schemă spirogramă: 1 - volum de rezervă inspirator; 2 - volumul mareelor; 3 - volum expirator de rezervă; 4 - volumul rezidual; 5 - capacitate reziduală funcțională; 6 - capacitate inspiratoare; 7 - capacitate vitală; 8 - capacitatea pulmonară totală; B - volumul și capacitatea plămânilor: / - sportivi tineri; // - școlari neinstruiți (vârsta medie 13 ani) (conform A.I. Osipov, 1964). Numerele de deasupra barelor reprezintă valorile medii pentru capacitatea totală. Numerele din bare reprezintă valorile medii ale volumelor pulmonare ca procent din capacitatea totală; numerele din stânga barelor corespund indicațiilor de pe spirogramă

Capacitatea vitală a plămânilor. Valoarea totală a volumului de rezervă de inspirație, a volumului de maree și a volumului de rezervă de expirație este capacitatea vitală a plămânilor (VC) - unul dintre cei mai importanți indicatori ai stării sistemului respirator. Pentru a-l măsura, se utilizează spirometre de diferite modele, în care este necesar să expirați cât mai profund posibil după cea mai profundă inhalare - acesta va fi VC. VC depinde de mărimea corpului și, prin urmare, de vârstă și, de asemenea, depinde în mod semnificativ de starea funcțională și de aptitudinea fizică a corpului uman. La bărbați, VC este mai mare decât la femei, dacă nici unul, nici celălalt nu sunt implicați în sport, în special exerciții de rezistență. Valoarea VC variază semnificativ la persoanele cu un fizic diferit: la tipurile brahimorfe este relativ mică, iar la tipurile dolichomorfe este foarte mare. Este obișnuit să se utilizeze CV ca unul dintre indicatorii dezvoltării fizice a copiilor de vârstă școlară, precum și a recruților. VC poate fi măsurat numai cu participarea activă și conștientă a copilului, prin urmare, practic nu există date despre copiii sub 3 ani.

Tabelul 9

Capacitatea vitală pulmonară la copii și adolescenți (în ml)

	Vârstă, ani

Băieți

În ciuda numelui său, VC nu reflectă parametrii respirației în condiții reale de „viață”, deoarece sub nici o sarcină o persoană nu respiră, folosind un volum de inhalare complet rezervat și un volum expirator de rezervă.

Alte containere. Spațiul plămânilor care poate fi ocupat de aer în cazul celei mai complete inhalări după o expirație calmă se numește capacitate inspiratorie. Această capacitate este suma volumului de maree și a volumului de rezervă inspirator.

Volumul de rezervă expirator și volumul rezidual care nu pot fi expirate niciodată împreună alcătuiesc capacitatea reziduală funcțională (FRC) a plămânilor. Înțelesul fiziologic al FRU este că joacă rolul unei zone tampon. Datorită prezenței sale în spațiul alveolar, fluctuațiile concentrațiilor de O2 și CO2 în timpul respirației sunt netezite. Acest lucru stabilizează funcția schimbului de gaze pulmonare, asigurând un flux uniform de oxigen din spațiul alveolar către sânge și dioxid de carbon în direcția opusă.

Capacitatea pulmonară totală este suma VC și a volumului rezidual, sau a tuturor celor patru volume pulmonare: volum respirator, rezidual și de rezervă de inspirație și expirație. Capacitatea pulmonară totală crește odată cu vârsta, proporțional cu mărimea corpului.

Controlul respirației. Respirația este una dintre acele funcții ale corpului care, pe de o parte, sunt efectuate automat, pe de altă parte, pot asculta conștiința. Respirația automată este asigurată de centrul respirator situat în medula oblongată. Distrugerea centrului respirator duce la stop respirator. Apărând ritmic în centrul respirator, impulsurile de excitație sunt transmise de-a lungul neuronilor centrifugi către mușchii respiratori, asigurând alternanța inhalării și expirației. Se crede că apariția impulsurilor periodice în centrul respirator se datorează proceselor metabolice ciclice din neuronii care alcătuiesc această zonă a creierului. Activitatea centrului respirator este reglată de un număr mare de reflexe congenitale și dobândite, precum și de impulsuri de la chemoreceptori, care controlează nivelurile de oxigen, dioxid de carbon și pH din sânge și mecanoreceptori, care urmăresc gradul de întindere a mușchilor respiratori, a plămânilor. țesutului și mulți alți parametri. Arcurile reflexe sunt aranjate în așa fel încât finalizarea inhalării stimulează începutul expirației, iar sfârșitul expirației este un stimul reflex pentru începutul inhalării.

În același timp, toate aceste reflexe pot fi suprimate pentru o perioadă de timp datorită activității cortexului cerebral, care poate prelua controlul respirației. O astfel de respirație se numește voluntară. În special, este utilizat la efectuarea exercițiilor de respirație, la scufundări, la expunerea la condiții de gaz sau fum și, în alte cazuri, când este necesară adaptarea la factori rari. Cu toate acestea, cu o reținere arbitrară a respirației, mai devreme sau mai târziu centrul respirator preia controlul acestei funcții și emite un stimul imperativ cu care conștiința nu poate face față. Acest lucru se întâmplă atunci când pragul de sensibilitate al centrului respirator este atins. Cu cât organismul este mai matur și antrenat fizic, cu atât acest prag este mai ridicat, cu atât abaterile mai mari în homeostază le poate rezista centrul respirator. Scafandrii special instruiți, de exemplu, sunt capabili să-și țină respirația 3-4 minute, uneori chiar și 5 minute - timpul de care au nevoie pentru a coborî la o adâncime considerabilă sub apă și pentru a căuta acolo obiectul dorit. De exemplu, se extrag perle de mare, corali, bureți și alte „fructe de mare”. La copii, controlul conștient al centrului respirator este posibil după trecerea saltului pe jumătate de creștere, adică după 6-7 ani, de obicei la această vârstă copiii învață să se scufunde și să înoate în acele stiluri care sunt asociate cu reținerea respirației (iepure, delfin).

Momentul nașterii unei persoane este momentul primei sale respirații. Într-adevăr, în uter, funcția de respirație externă nu a putut fi îndeplinită, iar nevoia de oxigen a fost asigurată datorită alimentării acestuia prin placenta din corpul mamei. Prin urmare, deși până la momentul nașterii, sistemul respirator funcțional se maturizează în mod normal, are o serie de trăsături asociate cu actul nașterii și condițiile de viață în perioada neonatală. În special, activitatea centrului respirator la copii în această perioadă este relativ scăzută și instabilă, prin urmare, copilul respiră adesea prima respirație nu imediat după părăsirea canalului de naștere, ci după câteva secunde sau chiar minute. Uneori, o simplă palmă pe fesele copilului este suficientă pentru a iniția prima respirație, dar uneori apneea (lipsa respirației) este prelungită și, dacă aceasta durează câteva minute, poate intra într-o stare de asfixiere. Fiind o complicație destul de tipică a procesului de naștere, asfixia este extrem de periculoasă în consecințele sale: înfometarea cu oxigen a celulelor nervoase poate duce la întreruperea funcționării lor normale. De aceea, țesutul nervos al nou-născuților este mult mai puțin sensibil la lipsa de oxigen și la un exces de produse metabolice acide. Cu toate acestea, asfixia prelungită (zeci de minute) duce la tulburări semnificative în activitatea sistemului nervos central, care uneori pot afecta întreaga viață ulterioară.

Până la vârsta de 2-3 ani, sensibilitatea centrului respirator la copii crește brusc și devine mai mare decât la adulți. În viitor, scade treptat, până la 10-11 ani. În adolescență, se constată din nou o creștere temporară a sensibilității centrului respirator, care este eliminată odată cu finalizarea proceselor pubertare.

Modificări legate de vârstă în structura și funcționalitatea sistemului respirator. Odată cu vârsta, toate componentele anatomice ale sistemului respirator cresc în dimensiune, ceea ce determină în mare măsură direcția modificărilor funcționale legate de vârstă. Caracteristicile absolute ale lumenilor anatomici ai traheei și bronhiilor, bronhiolelor, alveolelor, capacității pulmonare totale și componentelor sale cresc aproximativ proporțional cu creșterea suprafeței corpului. În același timp, o intensitate mai mare a proceselor metabolice, inclusiv oxidative, la o vârstă fragedă necesită un aport crescut de oxigen, prin urmare, indicatorii relativi ai sistemului respirator reflectă un stres mult mai mare la copiii mici - până la aproximativ 10-11 ani. Cu toate acestea, în ciuda economiei și eficienței net inferioare, sistemul respirator la copii funcționează la fel de fiabil ca la adulți. Acest lucru este favorizat, în special, de capacitatea ridicată de difuzie a plămânilor, adică o mai bună permeabilitate a alveolelor și a capilarelor pentru moleculele de oxigen și dioxid de carbon.

Transportul gazelor prin sânge

Oxigenul care a pătruns în organism prin plămâni trebuie să fie livrat consumatorilor săi - toate celulele corpului, care sunt uneori la o distanță de zeci de centimetri (și la unele animale mari - câțiva metri) de „sursă”. Procesele de difuzie nu sunt capabile să transporte o substanță pe astfel de distanțe la o rată suficientă pentru nevoile metabolismului celular. Cea mai rațională modalitate de a transporta lichide și gaze este utilizarea conductelor. Omul în activitatea sa economică a folosit conducte îndelungate și pe scară largă ori de câte ori este necesară o mișcare constantă de cantități semnificative de apă, petrol, gaze naturale și multe alte substanțe. Pentru a rezista forței gravitaționale, precum și pentru a depăși forța de frecare din conductele prin care curge fluidul, omul a inventat pompa. Și astfel încât lichidul să curgă numai în direcția corectă, fără a reveni înapoi în momentul în care presiunea din conductă scade, au fost inventate supape - dispozitive similare ușilor care se deschid doar într-o singură direcție.

Principalul sistem de transport al corpului uman - sistemul circulator - este aranjat exact în același mod. Se compune din tuburi-vase, o pompă-inimă și numeroase valve care asigură mișcarea unidirecțională a sângelui prin inimă și nu permit curgerea înapoi a sângelui în vene. Ramificându-se în tuburi minuscule - capilare, vasele de sânge ajung aproape la fiecare celulă, alimentându-le cu substanțe nutritive și oxigen și eliminând produsele reziduale de care au nevoie alte celule sau de care organismul trebuie să scape. Sistemul circulator la mamifere și oameni este o rețea închisă de vase prin care trece un singur flux sanguin, asigurat de contracția ciclică a mușchiului cardiac. Deoarece sarcina de a furniza oxigen celulelor este prima dintr-o serie de sarcini vitale, sistemul circulator al animalelor superioare și al oamenilor este special adaptat pentru cel mai eficient schimb de gaze din aer. Acest lucru este asigurat prin împărțirea conductei vasculare închise în două cercuri izolate - mici și mari, dintre care primul asigură schimbul de gaze între sânge și mediu, iar al doilea - între sânge și celulele corpului.

Cercuri mici și mari de circulație a sângelui (Fig. 24). Arterele sunt acele vase care transportă sângele din inimă către organe și țesuturi. Au un perete puternic și destul de gros, care trebuie să reziste presiunilor ridicate create de lucrarea inimii. Ramificându-se treptat în vase din ce în ce mai mici - arteriole și capilare - arterele aduc sânge în toate țesuturile. Vasele care transportă sângele din țesuturi se numesc vene. Se formează ca vase mai mici - capilare și venule - se îmbină și se măresc. Venele nu diferă prin rezistența pereților și se prăbușesc cu ușurință dacă nu există sânge în ele, deoarece nu trebuie să facă față tensiunii arteriale crescute. Pentru a preveni fluxul de sânge în direcția opusă, există valve speciale în vene care prind sângele dacă ceva îl obligă să se deplaseze în direcția opusă. Datorită acestui design, venele care curg prin mușchii scheletici funcționează ca pompe suplimentare: prin contractare, mușchii împing sângele din vene și, în timp ce se relaxează, permit unei noi porțiuni de sânge să pătrundă în vene. Deoarece mișcarea sângelui în ele nu poate fi decât într-o singură direcție - către inimă - o astfel de „pompă musculară” aduce o contribuție semnificativă la circulația sângelui în timpul încărcării musculare.

Cercul mic de circulație a sângelui începe din ventriculul drept, din care iese artera pulmonară. Aproape imediat, este împărțit în două fluxuri - la plămânii dreapta și stânga. După ce au ajuns la plămâni, arterele pulmonare sunt împărțite în multe capilare, dintre care cele mai subțiri spală veziculele pulmonare individuale (alveole). Aici are loc schimbul de gaze între sânge și aer în alveole. Pentru a facilita schimbul de gaze, capilarele pulmonare constau dintr-un singur strat de celule.

Orez. 24. Schema de circulație

Spre deosebire de toate celelalte artere din corp, arterele pulmonare transportă sânge sărac în oxigen și bogat în dioxid de carbon. Acest sânge se numește sânge „venos”, deoarece curge în vene în tot corpul (cu excepția venelor pulmonare). Acest sânge a trecut deja prin vasele circulației sistemice, a renunțat la oxigenul conținut în acesta și a colectat dioxid de carbon, care trebuie eliminat în plămâni.

Venele care ies din plămâni, pe de altă parte, poartă „arterial”, adică sânge oxigenat și practic fără dioxid de carbon. Astfel, circulația pulmonară este fundamental diferită de cercul mare în direcția mișcării sângelui oxigenat.

Venele pulmonare transportă sânge bogat în oxigen în atriul stâng. Odată umplut cu sânge, atriul se contractă, împingând această porțiune de sânge în ventriculul stâng. De acolo începe circulația sistemică.

Cel mai mare vas de sânge din corp, aorta, iese din ventriculul stâng. Este un tub destul de scurt, dar foarte puternic, capabil să reziste la căderile de presiune foarte mari care apar în timpul contracțiilor periodice ale inimii. Chiar și în piept, aorta se împarte în mai multe artere majore, dintre care unele transportă sânge arterial bogat în oxigen către cap și organele superioare ale corpului, iar altele către organele inferioare ale corpului. Toate vasele noi mai mici sunt separate secvențial de vasele mari mari, transportând sângele către părți individuale ale corpului. Astfel, atât creierul, cât și alte organe vitale primesc întotdeauna sânge proaspăt, oxigenat.

Singura excepție de la această regulă este ficatul, în care sângele arterial și venos se amestecă. Cu toate acestea, aceasta are un sens fiziologic profund. Pe de o parte, ficatul primește sânge arterial proaspăt prin artera hepatică, adică celulele ei sunt complet furnizate cu cantitatea necesară de oxigen. Pe de altă parte, așa-numita venă portală pătrunde în ficat, care transportă cu sine nutrienții absorbiți în intestine. Tot sângele care curge din intestine trece prin ficat - principalul organ de apărare împotriva a tot felul de toxine și substanțe periculoase care ar putea fi absorbite în tractul digestiv. Sistemele oxidative puternice ale ficatului „ard” toate moleculele suspecte, transformându-le în produse metabolice nepericuloase.

Din toate organele, sângele este colectat în vene, care, fuzionând, formează vase unite din ce în ce mai mari. Vena cavă inferioară, care colectează sângele din corpul inferior, și vena cavă superioară, în care curge sângele din corpul superior, curg în atriul drept și de acolo sunt împinse în ventriculul drept. Din acest moment, sângele intră din nou în circulația pulmonară.

Sistemul limfatic. Al doilea sistem de transport al corpului este rețeaua de vase limfatice. Limfa practic nu participă la transportul oxigenului, dar are o mare importanță pentru distribuția nutrienților în tot corpul (în special lipidele), precum și pentru protejarea corpului de pătrunderea corpurilor străine și a microorganismelor periculoase. Vasele limfatice sunt asemănătoare ca structură cu venele, au și valve în interiorul acestora care asigură un flux de lichid unidirecțional, dar, în plus, pereții vaselor limfatice sunt capabile de autocontracție („inimile limfatice”). Lipsit de o pompă centrală, sistemul limfatic permite fluidului să se deplaseze prin aceste inimi limfatice și contracții ale mușchilor scheletici. Pe drumul vaselor limfatice, în special în locurile de confluență a acestora, se formează ganglioni limfatici, care îndeplinesc în principal funcții protectoare (imune). Presiunea negativă creată în cavitatea toracică în timpul inhalării funcționează și ca o forță pentru a împinge limfa către piept, unde canalele limfatice se scurge în vene. Astfel, sistemul limfatic este combinat cu sistemul circulator într-o singură rețea de transport a corpului.

Inima și caracteristicile ei de vârstă. Pompa principală a sistemului circulator - inima - este un sac muscular, împărțit în 4 camere: două atrii și doi ventriculi (Fig. 25). Atriul stâng este conectat la ventriculul stâng cu o deschidere, în alinierea căreia se află valva mitrală. Atriul drept este conectat la ventriculul drept printr-o deschidere care închide valva tricuspidă. Jumătatea dreaptă și cea stângă a inimii nu sunt conectate între ele, prin urmare, jumătatea dreaptă a inimii este întotdeauna „venoasă”, adică. sânge sărac în oxigen, iar în stânga - „arterial”, saturat cu oxigen. Ieșirea din ventriculele drept (artera pulmonară) și stânga (aorta) este închisă prin valve semilunare similare în proiectare. Acestea împiedică revenirea sângelui din aceste vase mari în inimă în timpul relaxării.

Formarea sistemului cardiovascular la făt începe foarte devreme - deja la a 3-a săptămână după concepție, apare un grup de celule cu activitate contractilă periodică, din care se formează ulterior mușchiul inimii. Cu toate acestea, chiar și în momentul nașterii, rămân unele caracteristici ale circulației embrionare (Fig. 26). Întrucât sursa de oxigen și nutrienți din perioada embrionară nu este plămânii și tractul digestiv, ci placenta, care este conectată la făt prin cordonul ombilical, nu este necesară o împărțire strictă a inimii în două jumătăți independente. În plus, fluxul sanguin pulmonar nu are încă o semnificație funcțională, iar acest site nu ar trebui să fie inclus în circulația principală. Prin urmare, fătul are o deschidere ovală care leagă atât atriile, cât și un canal arterial special care leagă aorta și artera pulmonară. La scurt timp după naștere, aceste conducte de șunt se închid și cele două circuite de circulație a sângelui încep să funcționeze ca la adulți.

Orez. 25. Structura inimii

Gaură ovală

Orez. 26. A - inima fătului; B - inima bebelușului după naștere. Săgețile arată direcția fluxului de sânge

Deși masa principală a pereților inimii este stratul muscular (miocardul), există mai multe straturi suplimentare de țesut care protejează inima de influențele externe și îi întăresc pereții, care experimentează o presiune extraordinară în timpul lucrului. Aceste straturi protectoare se numesc pericard. Suprafața interioară a cavității inimii este căptușită cu un endocard, ale cărui proprietăți fac posibilă deteriorarea celulelor sanguine în timpul contracțiilor. Inima este situată în partea stângă a pieptului (deși în unele cazuri există o locație diferită) „sus” în jos.

Greutatea inimii la un adult este de 0,5% din greutatea corporală, adică 250-300 g la bărbați și aproximativ 200 g la femei. La copii, dimensiunea relativă a inimii este puțin mai mare - aproximativ 0,7% din greutatea corporală. Inima în ansamblu crește proporțional cu creșterea dimensiunii corpului. În primele 8 luni. după naștere, masa inimii se dublează, până la vârsta de 3 - de trei ori, până la vârsta de 5 - 4 ori și până la vârsta de 16 - 11 ori comparativ cu masa inimii nou-născutului. Băieții au de obicei o inimă ceva mai mare decât fetele; abia în timpul pubertății fetele care încep să se maturizeze mai devreme au o inimă mai mare.

Miocardul atrial este semnificativ mai subțire decât miocardul ventricular. Acest lucru este de înțeles: activitatea atriilor constă în pomparea unei porțiuni de sânge prin valve în ventriculul adiacent, în timp ce ventriculii trebuie să accelereze sângele, astfel încât să ajungă în cele mai îndepărtate părți ale rețelei capilare de la inimă. Din același motiv, miocardul ventricular stâng este de 2,5 ori mai gros decât miocardul ventricular drept: împingerea sângelui prin cercul mic de circulație a sângelui necesită mult mai puțin efort decât de-a lungul cercului mare.

Mușchiul inimii este alcătuit din fibre similare cu cele ale mușchiului scheletic. Cu toate acestea, alături de structurile cu activitate contractilă, o altă structură - conducătoare - este prezentată și în inimă, care asigură conducerea rapidă a excitației către toate părțile miocardului și contracția sa sincronă periodică. Fiecare parte a inimii este, în principiu, capabilă de activitate contractilă periodică independentă (spontană), dar în mod normal o anumită parte a celulelor, numită stimulator cardiac și situată în partea superioară a atriului drept (nodul sinusal), controlează ritm cardiac. Un impuls generat automat aici cu o frecvență de aproximativ 1 dată pe secundă (la adulți; la copii - mult mai des) se răspândește prin sistemul de conducere cardiacă, care include nodul atrioventricular, fasciculul lui, despărțindu-se în picioarele dreapta și stânga , ramificându-se în masa miocardului ventricular (fig. 27). Cele mai multe tulburări ale ritmului cardiac sunt rezultatul anumitor leziuni ale fibrelor sistemului conducător. Un atac de cord (necroză a unei părți a fibrelor musculare) a miocardului este cel mai periculos atunci când ambele picioare ale mănunchiului lui sunt afectate simultan.

Orez. 27. Reprezentarea schematică a unui conductor

sistemele inimii 1 - nodul sinusal; 2 - nodul atrioventricular; 3 - Pachetul lui Giss; 4 și 5 - picioarele dreapta și stânga ale mănunchiului Giss; 6 - ramuri de capăt ale sistemului conductor

Ciclu cardiac. Excitația, care apare automat în nodul sinusal, este transmisă fibrelor contractile atriale, iar mușchii atriali se contractă. Această etapă a ciclului cardiac se numește sistol atrial. Durează aproximativ 0,1 secunde. În acest timp, o porțiune din sângele acumulat în atrii se mută în ventriculi. Imediat după aceasta, apare sistola ventriculară, care durează 0,3 s. În procesul de contracție a mușchilor ventriculilor, sângele este împins din ele sub presiune ridicată și este direcționat către aorta și arterele pulmonare. Apoi vine o perioadă de relaxare (diastolă), care durează 0,4 s. În acest moment, sângele care curge prin vene intră în cavitatea atrială relaxată.

Lucrarea mecanică destul de semnificativă a inimii este însoțită de efecte mecanice și acustice. Deci, dacă îți pui palma pe partea stângă a pieptului, poți simți bătăile periodice pe care le face inima cu fiecare contracție. Pulsul (vibrații regulate ondulate ale pereților vaselor mari cu o frecvență egală cu frecvența contracțiilor cardiace) poate fi resimțit și pe artera carotidă, pe artera radială a brațului și în alte puncte. Dacă vă puneți urechea sau un tub special de ascultare (stetoscop) la piept sau la spate, puteți auzi sunete de inimă care apar în etapele succesive ale contracției sale și au propriile lor trăsături caracteristice. Sunetele cardiace la copii nu sunt aceleași ca la adulți, ceea ce este bine cunoscut pediatrilor. Ascultarea inimii și sondarea pulsului sunt cele mai vechi tehnici de diagnostic, cu ajutorul cărora medicii, în Evul Mediu, au determinat starea pacientului și, în funcție de simptomele observate, au prescris un tratament. În medicina tibetană, monitorizarea continuă pe termen lung (zeci de minute) a pulsului este în continuare principala tehnică de diagnostic. În medicina modernă, metodele de ecocardiografie (înregistrarea undelor ultrasonice reflectate din țesuturile inimii de lucru), fonocardiografia (înregistrarea undelor sonore generate de inimă în timpul contracțiilor), precum și analiza spectrală a ritmului cardiac (o metodă specială de procesare matematică a cardiogramei) sunt utilizate pe scară largă. Studiul variabilității ritmului cardiac la copii este utilizat, în special, pentru a evalua capacitățile lor de adaptare în timpul antrenamentului și al activității fizice.

Orez. 28. ECG uman normal obținut prin derivare bipolară de la suprafața corpului în direcția axei lungi a inimii

Electrocardiogramă (Fig. 28). Deoarece inima este un mușchi, munca sa duce la apariția potențialelor electrice biologice, însoțind întotdeauna contracția mușchilor de orice tip. Destul de puternice, aceste contracții provoacă curenți puternici de impulsuri electrice în tot corpul. Tensiunea în timpul acestor reduceri este de aproximativ 1 miime de volt, adică o valoare care este destul de suficientă pentru înregistrarea cu un potențiometru special. Dispozitivul conceput pentru a înregistra activitatea electrică a inimii se numește electrocardiograf, iar curba pe care o înregistrează se numește electrocardiogramă (ECG). Este posibil să se elimine potențialul de înregistrare a unui ECG folosind electrozi conductori (plăci metalice) din diferite părți ale corpului. În practica medicală, cele mai des utilizate sunt cablurile ECG de la două mâini sau de la un braț și un picior (simetric sau asimetric), precum și un număr de cabluri de la suprafața pieptului. Indiferent de locația plumbului, ECG are întotdeauna aceiași dinți, alternând în aceeași succesiune. Conductele ECG afectează numai înălțimea (amplitudinea) acestor dinți.

Dinții ECG sunt de obicei notați cu literele latine P, Q, R, S și T. Fiecare dinți poartă informații despre procesele electrice și, prin urmare, metabolice în diferite părți ale miocardului, în diferite etape ale ciclului cardiac. În special, unda P reflectă sistola atrială, complexul QRS caracterizează sistola ventriculară, iar unda T indică cursul proceselor de recuperare în miocard în timpul diastolei.

Înregistrarea unui ECG este posibilă chiar și la fături, deoarece impulsul electric al inimii fetale se răspândește ușor prin țesuturile conductoare ale fătului și corpul mamei. Nu există diferențe fundamentale în ECG-ul copiilor: aceiași dinți, aceeași secvență, același sens fiziologic. Diferențele constau în caracteristicile de amplitudine ale dinților și unele relații între fazele inimii și reflectă, în principal, creșterea legată de vârstă a dimensiunii inimii și creșterea cu vârsta a rolului diviziunii parasimpatice a autonomiei sistemul nervos în controlul activității contractile a miocardului.

Debitul sanguin. Cu fiecare contracție, ventriculii expulzează tot sângele din ele. Acest volum de lichid care este împins afară de inimă în timpul sistolei se numește volum de accident vascular cerebral sau volum de accident vascular cerebral (sistolic). Acest indicator crește odată cu vârsta, proporțional cu creșterea dimensiunii inimii. Copiii de un an au o inimă care scoate puțin mai mult de 10 ml de sânge într-o singură contracție; la copiii de la 5 la 16 ani, această valoare crește de la 25 la 62 ml. Produsul valorilor expulsiei șocului și a frecvenței pulsului arată cantitatea de sânge care trece prin inimă în 1 minut și se numește volumul de sânge minut (MVV). La copiii de un an, COI este de 1,2 l / min, până la vârsta școlară crește la 2,6 l / min, iar la băieți și adulți atinge 4 l / min sau mai mult.

Cu o varietate de încărcături, atunci când crește nevoia de oxigen și substanțe nutritive, COI poate crește foarte semnificativ, iar la copiii mici, în principal datorită creșterii ritmului cardiac, și la adolescenți și adulți, de asemenea, datorită creșterii producției de șoc, care poate crește odată cu exercițiile fizice.2 ori. La persoanele instruite, inima este de obicei mare, de multe ori - un ventricul stâng neadecvat mărit (așa-numita „inimă sportivă”), iar accidentul vascular cerebral la astfel de sportivi poate chiar în repaus de 2,5-3 ori mai mare decât indicii unui neinstruit persoană. Valoarea COI la sportivi este, de asemenea, de 2,5-3 ori mai mare, în special în cazul încărcărilor care necesită tensiunea maximă a sistemelor oxidative din mușchi și, în consecință, a sistemelor de transport ale corpului. În același timp, la persoanele instruite, activitatea fizică determină o creștere mai mică a ritmului cardiac decât la persoanele neinstruite. Această circumstanță este utilizată pentru a evalua nivelul de fitness și „performanța fizică la o rată de puls de 170 bătăi / min”.

Debitul volumetric al sângelui (adică cantitatea de sânge care trece prin inimă pe minut) poate fi puțin legată de viteza liniară a sângelui și a celulelor sale constitutive prin vase. Faptul este că viteza liniară depinde nu numai de volumul fluidului transferat, ci și de lumenul conductei prin care curge acest fluid (Fig. 29). Cu cât este mai departe de inimă, lumenul total al vaselor arterelor, arteriolelor și capilarelor devine din ce în ce mai mare, deoarece cu fiecare ramificare succesivă crește diametrul total al vaselor. Prin urmare, cea mai mare viteză liniară a mișcării sângelui se observă în cel mai gros vas de sânge - aorta. Aici sângele curge cu o viteză de 0,5 m / s. Ajungând la capilare, al căror lumen total este de aproximativ 1000 de ori mai mare decât aria secțiunii transversale a aortei, sângele curge deja cu o viteză redusă - doar 0,5 mm / s. Acest flux lent de sânge prin capilarele situate adânc în țesuturi oferă suficient timp pentru un schimb complet de gaze și alte substanțe între sânge și țesuturile înconjurătoare. Debitul sanguin, de regulă, este adecvat intensității proceselor metabolice. Acest lucru este asigurat de mecanismele homeostatice de reglare a fluxului sanguin. Deci, în cazul unei aprovizionări excesive de țesuturi kit

Conceptul regimului de oxigen al corpului. Oxigenul parcurge un drum lung în corp (Fig. 18). Intrând în interior sub formă de molecule de gaz, acesta deja în plămâni ia parte la o serie de reacții chimice care asigură transportul său în continuare către celulele corpului. Acolo, intrând în mitocondrii, oxigenul oxidează o varietate de compuși organici, transformându-i în cele din urmă în apă și dioxid de carbon. În această formă, oxigenul este îndepărtat din corp.

Ce face ca oxigenul din atmosferă să pătrundă în plămâni, apoi în sânge și de acolo în țesuturi și celule, unde intră deja în reacții biochimice? Evident, există o anumită forță care determină exact această direcție de mișcare a moleculelor acestui gaz. Această forță este un gradient de concentrație. Conținutul de oxigen din aerul atmosferic este mult mai mare decât în aerul spațiului intrapulmonar (alveolar). Conținutul de oxigen din alveole - veziculele pulmonare în care schimbul de gaze între aer și sânge - este mult mai mare decât în sângele venos. Țesuturile conțin mult mai puțin oxigen decât sângele arterial, iar mitocondriile conțin cantități neglijabile de oxigen, deoarece moleculele acestui gaz care intră în ele intră imediat într-un ciclu de reacții oxidative și sunt transformate în compuși chimici. Această cascadă de concentrații care scad treptat, reflectând gradienții de forță, ca urmare a căreia oxigenul din atmosferă pătrunde în celulele corpului, este denumit în mod obișnuit regimul de oxigen al corpului (Fig. 19). Mai degrabă, regimul de oxigen este caracterizat de parametrii cantitativi ai cascadei descrise. Pasul superior al cascadei caracterizează conținutul de oxigen din aerul atmosferic, care pătrunde în plămâni în timpul inhalării. Al doilea pas este conținutul de O2 din aerul alveolar. Al treilea pas este conținutul de O 2 din sângele arterial doar îmbogățit cu oxigen. Și, în cele din urmă, al patrulea pas este tensiunea oxigenului din sângele venos, care a donat oxigenul conținut în țesuturi. Acești patru pași formează trei „zboruri”, care reflectă procesele reale de schimb de gaze din corp. „Intensitatea” dintre pașii 1 și 2 corespunde schimbului de gaze pulmonare, între pașii 2 și 3 - la transportul oxigenului prin sânge și între pașii 3 și 4 - la schimbul de gaze tisulare. Cu cât înălțimea treptelor este mai mare, cu atât diferența de concentrație este mai mare, cu atât gradientul la care este transportat oxigenul în această etapă este mai mare. Odată cu vârsta, înălțimea primului „span”, adică gradientul schimbului de gaze pulmonare, crește; al doilea „span”, adică gradientul de transport al sângelui 02, în timp ce înălțimea celui de-al treilea „span”, reflectând gradientul schimbului de gaze tisulare, scade. Scăderea intensității oxidării țesutului legată de vârstă este o consecință directă a scăderii odată cu vârsta a intensității metabolismului energetic.

Orez. 19. Transportul de oxigen la om (direcția indicată de săgeți)

Orez. 20. O cascadă de tensiuni de oxigen în aerul inhalat (I), în alveole (A), artere (a) și vene (K) La un băiat de 5 ani, un adolescent de 15 ani și un adult în vârstă de 30 de ani

CE ESTE GAZUL DE CARBON?

Viața pe Pământ se dezvoltă de miliarde de ani la o concentrație ridicată de dioxid de carbon. Iar dioxidul de carbon a devenit o componentă necesară a metabolismului. Celulele animale și umane au nevoie de aproximativ 7% dioxid de carbon. Iar oxigenul este de doar 2%. Acest fapt a fost stabilit de embriologi. Un ou fertilizat în primele zile se află într-un mediu aproape lipsit de oxigen - oxigenul este pur și simplu distructiv pentru el. Și numai odată cu implantarea și formarea circulației sanguine placentare, metoda aerobă de producere a energiei începe treptat să fie implementată.

Sângele fătului conține puțin oxigen și mult dioxid de carbon în comparație cu sângele unui adult.

Una dintre legile fundamentale ale biologiei spune că fiecare organism în dezvoltarea sa individuală repetă întreaga cale evolutivă a speciei sale, începând de la o creatură unicelulară și terminând cu un individ foarte dezvoltat. Într-adevăr, știm cu toții că în uter eram la început o simplă creatură unicelulară, apoi un burete multicelular, apoi embrionul arăta ca un pește, apoi un triton, un câine, o maimuță și, în cele din urmă, un bărbat.

Evoluția suferă nu numai fructul în sine, ci și mediul său gazos. Sângele fetal conține de 4 ori mai puțin oxigen și de 2 ori mai puțin dioxid de carbon decât un adult. Dacă sângele fătului începe să se satureze cu oxigen, acesta moare instantaneu.

Un exces de oxigen este dăunător tuturor ființelor vii, deoarece oxigenul este un agent oxidant puternic care, în anumite condiții, poate distruge membranele celulare.

La un nou-născut, după primele mișcări respiratorii, s-a găsit și un conținut ridicat de dioxid de carbon atunci când sângele a fost preluat din artera ombilicală. Înseamnă asta că corpul mamei încearcă să creeze un mediu pentru dezvoltarea normală a fătului, care a fost pe planetă cu miliarde de ani în urmă?

Și luați un alt fapt: munteanii aproape nu suferă de astfel de afecțiuni precum astmul, hipertensiunea sau angina pectorală, care sunt frecvente în rândul orășenilor.

Oare pentru că la o altitudine de trei până la patru mii de metri, conținutul de oxigen din aer este mult mai mic? Odată cu creșterea altitudinii, densitatea aerului scade, iar cantitatea de oxigen din volumul inhalat scade în consecință, dar paradoxal, acest lucru are un efect pozitiv asupra sănătății umane.

Remarcabil este faptul că exercițiile fizice care induc hipoxie pe câmpie se dovedesc a fi mai benefice pentru sănătate decât a fi doar la munte, chiar și pentru cineva care poate suporta cu ușurință un climat montan. Acest lucru se datorează faptului că respirând aer subțire de munte, o persoană respiră mai adânc decât de obicei pentru a obține mai mult oxigen. Respirațiile mai profunde conduc automat la expirații mai profunde și, din moment ce pierdem constant dioxidul de carbon odată cu expirația, respirația aprofundată duce la pierderea prea mare a acestuia, ceea ce poate afecta negativ sănătatea.

Să observăm în treacăt că boala montană este asociată nu numai cu deficiența de oxigen, ci și cu pierderea excesivă de dioxid de carbon în timpul respirației profunde.

Beneficiile unor astfel de exerciții ciclice aerobice precum alergarea, înotul, canotajul, ciclismul, schiul etc. sunt determinate în mare măsură de faptul că organismul creează un mod de hipoxie moderată, atunci când cererea organismului de oxigen depășește capacitatea aparatului respirator de a răspunde acestei nevoi și hipercapniei, atunci când corpul produce mai mult dioxid de carbon decât corpul poate excreta din plămâni.

Teoria vieții, rezumată, este:

dioxidul de carbon este baza nutriției pentru toată viața de pe Pământ; dacă dispare din aer, toate ființele vii vor pieri.
dioxidul de carbon este principalul regulator al tuturor funcțiilor din organism, principalul mediu al corpului, vitamina tuturor vitaminelor. Reglează activitatea tuturor vitaminelor și enzimelor. Dacă nu este suficient, atunci toate vitaminele și enzimele funcționează prost, defect, anormal. Ca rezultat, metabolismul este perturbat și acest lucru duce la alergii, cancer și depunere de sare.

În procesul de schimb de gaze, oxigenul și dioxidul de carbon sunt de o importanță capitală.

Oxigenul pătrunde în corp împreună cu aerul, prin bronhii, apoi intră în plămâni, de acolo în sânge și din sânge în țesuturi. Oxigenul pare a fi un fel de element valoros, este, ca să zicem, sursa oricărei vieți, iar unii chiar îl compară cu conceptul de „Prana” cunoscut din yoga. Nu mai există o părere greșită. De fapt, oxigenul este un element regenerator care servește la curățarea celulei de toate deșeurile sale și, într-un fel, la arderea ei. Celulele reziduale trebuie curățate în mod constant, altfel apare o intoxicație crescută sau moartea. Celulele creierului sunt cele mai sensibile la intoxicație; mor fără oxigen (în caz de apnee) după patru minute.
Dioxidul de carbon trece acest lanț în direcția opusă: se formează în țesuturi, apoi intră în sânge și de acolo este excretat din corp prin căile respiratorii.

La o persoană sănătoasă, aceste două procese se află într-o stare de echilibru constant atunci când raportul dintre dioxidul de carbon și oxigen este de 3: 1.

Dioxidul de carbon, contrar credinței populare, este necesar de către organism nu mai puțin de oxigen. Presiunea dioxidului de carbon afectează cortexul cerebral, centrele respiratorii și vasomotorii, dioxidul de carbon oferă, de asemenea, tonus și un anumit grad de pregătire pentru activitatea diferitelor părți ale sistemului nervos central, este responsabil pentru tonul vaselor de sânge, bronhiilor, metabolismului , secreția de hormoni, compoziția electrolitică a sângelui și a țesăturilor. Aceasta înseamnă că afectează indirect activitatea enzimelor și rata aproape a tuturor reacțiilor biochimice ale corpului. Pe de altă parte, oxigenul servește ca material energetic, iar funcțiile sale de reglementare sunt limitate.

Dioxidul de carbon este o sursă de viață și un regenerator al funcțiilor corpului, iar oxigenul este un energetic.
În vremurile străvechi, atmosfera planetei noastre era foarte saturată cu dioxid de carbon (peste 90%), era și este acum materialul natural de construcție al celulelor vii. De exemplu, reacția biosintezei plantelor este absorbția dioxidului de carbon, utilizarea carbonului și eliberarea de oxigen și în acel moment a existat o vegetație foarte luxuriantă pe planetă.

Dioxidul de carbon participă, de asemenea, la biosinteza proteinelor animale, în care unii oameni de știință văd un posibil motiv pentru existența animalelor și plantelor uriașe cu multe milioane de ani în urmă.

Prezența vegetației luxuriante a dus treptat la o schimbare a compoziției aerului, conținutul de dioxid de carbon a scăzut, dar condițiile interne de lucru ale celulelor erau încă determinate de conținutul ridicat de dioxid de carbon. Primele animale care au apărut pe Pământ și s-au hrănit cu plante se aflau într-o atmosferă cu un conținut ridicat de dioxid de carbon. Prin urmare, celulele lor și mai târziu celulele animalelor și oamenilor moderni, create pe baza memoriei genetice antice, au nevoie de un mediu de dioxid de carbon în interiorul lor (6-8% dioxid de carbon și 1-2% oxigen) și sânge (7- 7,5% dioxid de carbon).

Plantele au folosit aproape tot dioxidul de carbon din aer și cea mai mare parte a acestuia, sub formă de compuși de carbon, împreună cu moartea plantelor, au căzut în pământ, transformându-se în minerale (cărbune, petrol, turbă). În prezent, atmosfera conține aproximativ 0,03% dioxid de carbon și aproximativ 21% oxigen.

Se știe că există aproximativ 21% oxigen în aer. În același timp, scăderea acestuia la 15% sau creșterea la 80% nu va avea niciun efect asupra corpului nostru. Se știe că aerul expirat din plămâni conține încă 14 până la 15% oxigen, dovadă fiind metoda respirației artificiale „gură-la-gură”, care altfel ar fi ineficientă. Din 21% oxigen, doar 6% este absorbit de țesuturile corpului. Spre deosebire de oxigen, corpul nostru reacționează imediat la o modificare a concentrației de dioxid de carbon într-o direcție sau alta cu doar 0,1% și încearcă să-l readucă la normal. Prin urmare, putem concluziona că dioxidul de carbon este de aproximativ 60-80 de ori mai important decât oxigenul pentru corpul nostru.

Prin urmare, putem spune că eficiența respirației externe poate fi determinată de nivelul de dioxid de carbon din alveole.

Dar pentru viața normală, ar trebui să existe 7-7,5% dioxid de carbon în sânge și 6,5% în aerul alveolar.

Nu poate fi obținut din exterior, deoarece atmosfera nu conține aproape deloc dioxid de carbon. Animalele și oamenii îl primesc odată cu descompunerea completă a alimentelor, deoarece proteinele, grăsimile, carbohidrații construiți pe bază de carbon, atunci când sunt arși cu oxigen în țesuturi, formează un inestimabil dioxid de carbon - baza vieții. O scădere a dioxidului de carbon în organism sub 4% este moartea.

Sarcina CO 2 este de a induce un reflex respirator. Când crește presiunea, o rețea de terminații nervoase fine (receptori) trimite imediat un mesaj bulbilor măduvei spinării și creierului, centrelor respiratorii, de unde urmează porunca de a începe actul respirator. În consecință, dioxidul de carbon poate fi considerat un câine de pază, semnalând pericolul. Cu hiperventilație, câinele este expus temporar în afara ușii.

Dioxidul de carbon reglează metabolismul, deoarece servește ca materie primă, iar oxigenul este folosit pentru arderea materiei organice, adică este doar o băutură energizantă.

Rolul dioxidului de carbon în viața corpului este foarte divers. Iată doar câteva dintre proprietățile sale principale:

este un vasodilatator excelent;
este un sedativ (tranchilizant) al sistemului nervos și, prin urmare, un anestezic excelent;
participă la sinteza aminoacizilor din organism;
joacă un rol important în stimularea centrului respirator.

Cel mai adesea, deoarece dioxidul de carbon este vital, cu pierderea excesivă, într-un grad sau altul, se activează mecanisme de apărare care încearcă să oprească îndepărtarea acestuia din corp. Acestea includ:

Spasmul vaselor de sânge, bronhiile și spasmul mușchilor netezi ai tuturor organelor;
- constricția vaselor de sânge;
- o creștere a secreției de mucus în bronhii, pasaje nazale, dezvoltarea adenoidelor, polipilor;
- îngroșarea membranelor datorită depunerii de colesterol, care contribuie la dezvoltarea sclerozei tisulare.

Toate aceste momente, împreună cu dificultatea alimentării cu oxigen a celulelor cu o scădere a conținutului de dioxid de carbon din sânge (efectul Verigo-Bohr), duc la înfometarea oxigenului, încetinind fluxul sanguin venos (urmat de varice persistente vene).
Cu mai bine de o sută de ani în urmă, omul de știință rus Verigo și apoi fiziologul danez Christian Bohr au descoperit efectul numit după ei.
Rezidă în faptul că, cu o deficiență de dioxid de carbon în sânge, toate procesele biochimice ale corpului sunt întrerupte. Aceasta înseamnă că cu cât o persoană respiră mai profund și mai intens, cu atât foamea de oxigen a corpului este mai mare!
Cu cât mai mult CO2 în organism (în sânge), cu atât 02 (prin arteriole și capilare) ajunge la celule și este absorbit de acestea.
Un exces de oxigen și o lipsă de dioxid de carbon duc la înfometarea oxigenului.
S-a constatat că, fără prezența dioxidului de carbon, oxigenul nu poate fi eliberat din starea legată de hemoglobină (efectul Verigo-Bohr), ceea ce duce la înfometarea oxigenului din organism chiar și cu o concentrație ridicată a acestui gaz în sânge.

Cu cât conținutul de dioxid de carbon din sângele arterial este mai vizibil, cu atât este mai ușor să îndepărtați oxigenul din hemoglobină și să-l transferați în țesuturi și organe și invers - lipsa dioxidului de carbon din sânge contribuie la fixarea oxigenului în eritrocite. Sângele circulă pe tot corpul, dar nu degajă oxigen! Apare o stare paradoxală: există suficient oxigen în sânge, iar organele semnalează lipsa sa extremă. O persoană începe să se sufoce, încearcă să inspire și să expire, încearcă să respire mai des și chiar mai mult curăță dioxidul de carbon din sânge, fixând oxigenul în celulele roșii din sânge.

Este bine cunoscut faptul că în timpul activităților sportive intense, conținutul de dioxid de carbon din sângele unui sportiv crește. Se pare că tocmai pentru asta este util sportul. Și nu numai sport, ci orice fel de exerciții, gimnastică, muncă fizică, într-un cuvânt - mișcare.

O creștere a nivelurilor de CO2 promovează expansiunea arterelor mici (tonul cărora determină numărul de capilare funcționale) și o creștere a fluxului sanguin cerebral. Hipercapnia regulată activează producerea factorilor de creștere vasculară, ceea ce duce la formarea unei rețele capilare mai ramificate și la optimizarea circulației țesuturilor în creier.

De asemenea, puteți acidifica sângele din capilare cu acid lactic, iar apoi efectul celei de-a doua respirații apare în timpul efortului fizic prelungit. Pentru a accelera apariția unei a doua respirații, sportivilor li se recomandă să-și țină respirația cât mai mult posibil. Atletul aleargă pe o distanță lungă, nu există forță, totul este ca o persoană normală. O persoană normală se oprește și spune: „Gata, nu mai pot suporta”. Sportivul își ține respirația și primește un al doilea vânt și aleargă mai departe.

Respirația este controlată într-o oarecare măsură de minte. Ne putem forța să respirăm mai mult sau mai puțin des, sau chiar să ne ținem respirația. Cu toate acestea, indiferent cât timp încercăm să reținem respirația, vine un moment în care devine imposibil. Semnalul pentru următoarea inhalare nu este lipsa de oxigen, care ar putea părea logic, ci un exces de dioxid de carbon. Dioxidul de carbon acumulat în sânge este stimulentul fiziologic al respirației. După descoperirea rolului dioxidului de carbon, acesta a început să fie adăugat la amestecurile de gaze ale scafandrilor pentru a stimula activitatea centrului respirator. Același principiu este folosit și pentru anestezie.

Întreaga artă a respirației este să nu expiri aproape dioxidul de carbon, să-l pierzi cât mai puțin posibil. Respirația yoghinilor îndeplinește această cerință.

Iar respirația oamenilor obișnuiți este hiperventilația cronică a plămânilor, îndepărtarea excesivă a dioxidului de carbon din organism, ceea ce duce la apariția a aproximativ 150 de boli grave, adesea numite boli ale civilizației.

ROLUL GAZULUI DE CARBON ÎN DEZVOLTAREA HIPERTENSIUNII ARTERIALE

Între timp, afirmația potrivit căreia cauza principală a hipertensiunii este tocmai concentrația insuficientă de dioxid de carbon în sânge este foarte ușor de verificat. Trebuie doar să aflați cât de mult dioxid de carbon este în sângele arterial al pacienților hipertensivi și al persoanelor sănătoase. Exact acest lucru a fost făcut la începutul anilor 90 de către fiziologii ruși.

Studiile efectuate asupra compoziției gazelor din sânge a unor grupuri mari ale populației de vârste diferite, ale căror rezultate pot fi găsite în cartea „Rolul fiziologic al dioxidului de carbon și performanța umană” (NA Agadzhanyan, NP Krasnikov, IN Polunin, 1995 ) a făcut posibilă o concluzie clară cu privire la cauza spasmului constant al microvaselelor - hipertensiune arterială. Majoritatea covârșitoare a persoanelor în vârstă examinate în repaus în sângele arterial conțin 3,6-4,5% dioxid de carbon (cu o normă de 6-6,5%).

Astfel, s-au obținut dovezi de fapt că cauza principală a multor afecțiuni cronice caracteristice vârstnicilor este pierderea capacității corpului lor de a menține în mod constant un conținut de dioxid de carbon în sângele arterial aproape de normal. Iar faptul că oamenii tineri și sănătoși au 6-6,5% dioxid de carbon în sânge este o axiomă fiziologică cunoscută de multă vreme.

Ce determină concentrația de dioxid de carbon în sângele arterial?

Dioxidul de carbon CO2 se formează constant în celulele corpului. Procesul de îndepărtare a acestuia din corp prin plămâni este strict reglementat de centrul respirator - partea creierului care controlează respirația externă. La persoanele sănătoase, în fiecare moment, nivelul de ventilație al plămânilor (frecvența și adâncimea respirației) este de așa natură încât CO2 este eliminat din corp într-o cantitate exactă încât să rămână întotdeauna în sângele arterial cel puțin 6%. Un corp cu adevărat sănătos (în sens fiziologic) nu permite o scădere a conținutului de dioxid de carbon sub această cifră și o creștere de peste 6,5%.

Este interesant de remarcat faptul că valorile unui număr imens de indicatori foarte diferiți, determinate în studiile efectuate în policlinici și centre de diagnostic, la tineri și vârstnici diferă în funcție de cote, cel mult cu câteva%. Și numai indicatorii conținutului de dioxid de carbon din sânge diferă de aproximativ o dată și jumătate. Nu există altă distincție atât de clară și concretă între oamenii sănătoși și bolnavi.

GAZUL DE CARBON ESTE UN VASODILATOR PUTERNIC (EXPANDĂ NAVELE)

Dioxidul de carbon este un vasodilatator care acționează direct asupra peretelui vascular și, prin urmare, pielea caldă este observată atunci când respirația este ținută. Ținerea respirației este o parte importantă a antrenamentului Bodyflex. Totul se întâmplă după cum urmează: Efectuați exerciții speciale de respirație (inspirați, expirați, apoi trageți în stomac și țineți respirația, luați o poziție de întindere, numărați până la 10, apoi inspirați și relaxați-vă) .

Exercițiile Bodyflex contribuie la îmbogățirea corpului cu oxigen. Dacă vă țineți respirația timp de 8-10 secunde, dioxidul de carbon se acumulează în sânge. Acest lucru dilată arterele și pregătește celulele pentru absorbția mult mai eficientă a oxigenului. Oxigenul suplimentar ajută la rezolvarea multor probleme, cum ar fi supraponderalitatea, lipsa de energie și senzația de rău.

În prezent, oamenii de știință din domeniul medical consideră dioxidul de carbon ca un factor fiziologic puternic în reglarea a numeroase sisteme ale corpului: respirator, de transport, vasomotor, excretor, hematopoietic, imun, hormonal etc.

S-a dovedit că efectul local al dioxidului de carbon asupra unei zone limitate a țesuturilor este însoțit de o creștere a fluxului de sânge volumetric, o creștere a ratei de extracție a oxigenului de către țesuturi, o creștere a metabolismului acestora, restabilirea sensibilității receptorilor , o creștere a proceselor reparatorii și activarea fibroblastelor. Reacțiile generale ale organismului la efectul local al dioxidului de carbon includ dezvoltarea alcalozei gazoase moderate, creșterea eritro și limfopoiezei.

Hiperemia se realizează prin injecții subcutanate de CO 2, care are un efect resorptiv, bactericid și antiinflamator, analgezic și antispastic. Dioxidul de carbon pentru o perioadă lungă de timp îmbunătățește fluxul de sânge, circulația sângelui în creier, inimă și vasele de sânge. Carboxiterapia ajută la apariția semnelor de îmbătrânire a pielii, contribuie la modelarea corpului, elimină multe defecte cosmetice și chiar vă permite să luptați împotriva celulitei.

Consolidarea circulației sângelui în zona de creștere a părului permite trezirea foliculilor de păr dormiți, iar acest efect permite utilizarea carboxiterapiei pentru chelie. Ce se întâmplă în țesutul subcutanat? În celulele adipoase, sub influența dioxidului de carbon, sunt stimulate procesele de lipoliză, ca urmare a cărora scade volumul țesutului adipos. Cursul procedurilor ajută la scăderea celulitei sau cel puțin reduce severitatea acestui fenomen neplăcut.

Petele de vârstă, modificările legate de vârstă, modificările cicatricilor și vergeturile sunt câteva indicații suplimentare pentru această metodă. În zona feței, carboxiterapia este utilizată pentru a corecta forma pleoapei inferioare, precum și pentru a combate bărbia dublă. Se prescrie o tehnică pentru rozacee, pentru acnee.

Deci, devine clar că dioxidul de carbon din corpul nostru îndeplinește numeroase și foarte importante funcții, în timp ce oxigenul este doar un oxidant al nutrienților în procesul de producere a energiei. Dar, mai mult, atunci când oxigenul nu este „ars” până la capăt, se formează produse foarte toxice - specii de oxigen reactiv liber, radicali liberi. Ele sunt principalul mecanism declanșator în declanșarea îmbătrânirii și degenerării celulelor corpului, distorsionând structurile intracelulare foarte delicate și complexe cu reacții necontrolate.

O concluzie neobișnuită rezultă din cele de mai sus:

Arta respirației constă în a expira abia dioxidul de carbon și a-l pierde cât mai puțin posibil.

În ceea ce privește esența tuturor tehnicilor de respirație, practic fac același lucru - cresc conținutul de dioxid de carbon din sânge prin reținerea respirației. Singura diferență este că, în diferite metode, acest lucru se realizează în moduri diferite - fie prin reținerea respirației după inhalare, fie după expirare, fie prin expirație prelungită, fie prin inhalare prelungită, sau combinații ale acestora.

Dacă adăugați dioxid de carbon oxigenului pur și dați unei persoane grav bolnave să respire, atunci starea sa se va îmbunătăți într-o măsură mai mare decât dacă ar respira oxigen pur. S-a dovedit că dioxidul de carbon, până la o anumită limită, promovează o asimilare mai completă a oxigenului de către organism. Această limită este de 8% CO2. Cu o creștere a conținutului de CO2 până la 8%, are loc o creștere a asimilării O2, iar apoi, cu o creștere și mai mare a conținutului de CO2, asimilarea O2 începe să scadă. Aceasta înseamnă că organismul nu îndepărtează, ci „pierde” dioxidul de carbon odată cu aerul expirat, iar o anumită limitare a acestor pierderi ar trebui să aibă un efect benefic asupra organismului.

Dacă reduceți respirația și mai mult, așa cum recomandă yoghinii, atunci o persoană va dezvolta super-rezistență, potențial ridicat de sănătate, vor apărea toate condițiile prealabile pentru longevitate.

Atunci când efectuăm astfel de exerciții, creăm hipoxie în organism - o lipsă de oxigen și hipercapnie - un exces de dioxid de carbon. Trebuie remarcat faptul că, chiar și cu cele mai lungi rețineri ale respirației, conținutul de CO 2 din aerul alveolar nu depășește 7%, deci nu trebuie să ne temem de efectele nocive ale dozelor excesive de CO 2.

Studiile arată că expunerea la antrenament hipoxico-hipercapnic dozat timp de 18 zile de 20 de minute zilnic este însoțită de o îmbunătățire statistic semnificativă a bunăstării cu 10%, o îmbunătățire a capacității de a gândi logic cu 25% și o creștere a memoriei de lucru cu 20%.

Trebuie să încercați să respirați puțin adânc tot timpul (astfel încât respirația să nu fie nici vizibilă, nici sonoră) și rareori, încercând să întindeți cât mai mult posibil nivelurile automate după fiecare expirație.

Yoghinii spun că fiecărei persoane i se permite un anumit număr de respirații de la naștere și această rezervă trebuie protejată. În această formă originală, ei solicită o scădere a ritmului de respirație.

Să ne amintim că Patanjali a numit pranayama „oprirea mișcării aerului inspirat și expirat”, adică de fapt - hipoventilația. De asemenea, trebuie amintit că, conform aceleiași surse, pranayama „face mintea potrivită pentru concentrare”.

Într-adevăr, fiecare organ, fiecare celulă are propria sa rezervă de viață - un program de lucru pe bază genetică cu o anumită limită. Implementarea optimă a acestui program va aduce sănătate și longevitate unei persoane (în măsura în care codul genetic o va permite). Neglijând-o, încălcând legile naturii duce la boli și moarte prematură.

De ce se adaugă dioxid de carbon limonadelor și apelor minerale?
CO (monoxidul de carbon) este toxic - nu trebuie confundat cu CO 2 (dioxidul de carbon)
Kumbhaka sau tehnici de hipoventilație în yoga
Ceea ce respirăm - valoarea oxigenului, azotului și dioxidului de carbon
Carboxiterapie - injecții de gaze de frumusețe
Care sunt consecințele creșterii dioxidului de carbon în atmosferă pentru organul viu
Rolul dioxidului de carbon în menținerea sănătății
Rolul dioxidului de carbon în viață

Respirația pentru a genera energie

Energia este necesară pentru a crea noi molecule și, în cele din urmă, pentru a construi noi celule. Nu mai puțin din el este cheltuit pentru munca organelor și țesuturilor individuale. Toate costurile energetice ale organismului sunt acoperite de oxidarea proteinelor, grăsimilor și carbohidraților, cu alte cuvinte, arderea acestor substanțe.

Oxigenul este necesar pentru oxidare. Organele respiratorii sunt, de asemenea, ocupate cu livrarea acestuia. La om, această funcție este îndeplinită de plămâni. Cu toate acestea, mișcările ritmice ale pieptului nu ar trebui numite respirație, ca urmare a faptului că aerul este fie aspirat în plămâni, fie stors. Aceasta nu respiră încă, ci doar transportul de oxigen necesar pentru aceasta.

Esența respirației este procesele oxidative, care doar seamănă vag cu arderea și în niciun caz nu pot fi identificate cu aceasta. În arderea normală, oxigenul este atașat direct de substanța oxidabilă. În timpul oxidării biologice a proteinelor, grăsimilor sau carbohidraților, hidrogenul este luat de la acestea, ceea ce, la rândul său, reduce oxigenul, formând apă. Amintiți-vă acest model de respirație a țesuturilor, trebuie să ne întoarcem la el.

Oxidarea este cel mai important mod de a genera energie. Acesta este motivul pentru care astronomii, atunci când studiază planetele sistemului solar, încearcă în primul rând să afle dacă au oxigen și apă pe ele. Unde sunt, se poate aștepta ca viața să existe. Nu e de mirare că vestea bună despre prima aterizare moale din lume a stației interplanetare sovietice „Venus-4” de pe planeta Venus a fost umbrită de mesajul că practic nu există oxigen liber în atmosfera sa, foarte puțină apă și temperatura ajunge la 300 de grade .

Cu toate acestea, nu vă descurajați. Chiar dacă nu există absolut nici o urmă de viață pe Venus, totul nu este pierdut pentru această planetă. Este posibil să se stabilească în straturile superioare ale atmosferei sale, unde nu sunt atât de fierbinți, plante unicelulare primitive care ar consuma dioxid de carbon și ar produce oxigen. Densitatea foarte mare a atmosferei venusiene va permite micilor creaturi unicelulare să înoate în ea fără să cadă la suprafața planetei. Cu ajutorul unor astfel de organisme, în cele din urmă ar fi posibil să se schimbe radical compoziția gazelor din atmosfera lui Venus.

Această sarcină este destul de capabilă pentru plantele verzi. La urma urmei, atmosfera noastră pământească, așa cum o cunoaștem, a fost creată de organisme vii. Acum plantele de pe Pământ consumă anual 650 de miliarde de tone de dioxid de carbon, în timp ce produc 350 de miliarde de tone de oxigen. A fost odată în atmosfera pământului mult mai puțin oxigen decât este acum și mult mai mult dioxid de carbon. Trebuie doar să ai răbdare. Câteva sute de milioane de ani vor fi probabil suficiente pentru a transforma radical atmosfera lui Venus. Există motive să credem că până atunci temperatura de pe această planetă va scădea semnificativ (la urma urmei, cândva era cald pe Pământ). Atunci pământenii se vor putea simți acasă acolo!

Aprovizionarea cu oxigen

Pentru a trăi, trebuie să obțineți oxigen undeva și apoi să îl furnizați fiecărei celule a corpului. Majoritatea animalelor de pe planeta noastră trag oxigen din atmosferă sau extrag oxigen dizolvat în apă. Pentru aceasta, se folosesc plămânii sau branhiile, iar apoi sângele îl livrează în toate colțurile corpului.

La prima vedere, poate părea că extragerea oxigenului din apă sau aer este cea mai dificilă parte a sarcinii. Deloc. Animalele nu au trebuit să inventeze niciun dispozitiv special. Oxigenul pătrunde în sângele care curge prin plămâni sau branhii numai datorită difuziei, adică deoarece există mai puțin oxigen în sânge decât în mediu, iar substanțele gazoase și lichide încearcă să fie distribuite astfel încât conținutul lor să fie același peste tot.

Natura nu s-a gândit imediat la plămâni și branhii. Primele organisme vii multicelulare nu le aveau; respirau cu toată suprafața corpului. Toate animalele ulterioare mai dezvoltate, inclusiv oamenii, deși au dobândit organe respiratorii speciale, nu și-au pierdut capacitatea de a respira cu pielea. Numai animalele îmbrăcate în armuri - broaște țestoase, armadillo, crabi și altele asemenea - nu se bucură de acest privilegiu.

La om, întreaga suprafață a corpului participă la respirație, de la cea mai groasă epidermă a călcâielor până la scalpul acoperit cu păr. Pielea de pe piept, spate și abdomen respiră intens. Interesant este faptul că aceste zone ale pielii sunt mult mai puternice decât plămânii în ceea ce privește intensitatea respirației. De exemplu, cu o suprafață respiratorie de aceeași dimensiune, oxigenul poate fi absorbit aici de 28, iar dioxidul de carbon poate fi eliberat chiar și cu 54% mai mult decât în plămâni.

Care este motivul pentru această superioritate a pielii asupra plămânilor este necunoscut. Poate faptul că pielea respiră aer curat și ne ventilăm plămânii prost. Chiar și cu cea mai profundă expirație, o anumită cantitate de aer rămâne în plămâni, ceea ce este departe de cea mai bună compoziție, în care există mult mai puțin oxigen decât există în atmosfera exterioară și mult dioxid de carbon. Când respirăm din nou, aerul nou furnizat se amestecă cu aerul deja în plămâni și acest lucru reduce foarte mult calitatea acestuia din urmă. Nu este surprinzător dacă acesta este avantajul respirației pielii.

Cu toate acestea, ponderea participării pielii la echilibrul respirator general al unei persoane în comparație cu plămânii este neglijabilă. La urma urmei, suprafața sa totală într-o persoană abia atinge 2 metri pătrați, în timp ce suprafața plămânilor, dacă extindeți toate cele 700 de milioane de alveole, bule microscopice, prin pereții cărora are loc schimbul de gaze între aer și sânge, este de cel puțin 90 -100, adică de 45 –50 de ori mai mult.

Respirația prin capacele exterioare ale corpului poate furniza oxigen doar animalelor foarte mici. Prin urmare, chiar în zorii apariției regnului animal, natura a încercat ce să folosească pentru aceasta. În primul rând, alegerea a căzut asupra organelor digestive.

Animalele intestinale sunt formate din doar două straturi de celule. Cel exterior extrage oxigenul din mediu, cel interior din apa care curge liber în cavitatea intestinală. Deja viermii plat, proprietari de organe digestive mai complexe, nu le-au putut folosi pentru respirație. Și au trebuit să rămână plate, deoarece difuzia într-un volum mare nu este capabilă să furnizeze oxigen țesuturilor adânci.

Mulți dintre viermii anelizi care au apărut pe Pământ după cei plati se descurcă și cu respirația pielii, dar acest lucru a fost posibil doar pentru că aveau deja organe circulatorii care transportă oxigenul în tot corpul. Cu toate acestea, unele inele au achiziționat primul organ special pentru extragerea oxigenului din apa din jur - branhii.

La toate animalele ulterioare, organele similare au fost construite practic în conformitate cu două scheme. Dacă oxigenul trebuia obținut din apă, atunci acestea erau excrescențe speciale sau proeminențe, spălate liber de apă. Dacă oxigenul a fost extras din aer, acestea erau depresiuni, dintr-o pungă simplă, care este organul respirator al unui melc de struguri sau plămânii de tritoni și salamandre, până la blocuri complicate, de formă de struguri, de bule microscopice, cum ar fi plămânii de mamifere.

Condițiile de respirație în apă și pe uscat sunt foarte diferite unele de altele. În cele mai favorabile condiții, un litru de apă conține doar 10 centimetri cubi de oxigen, în timp ce un litru de aer conține 210, adică de 20 de ori mai mult. Prin urmare, poate fi surprinzător faptul că organele respiratorii ale animalelor acvatice nu pot extrage suficient oxigen dintr-un mediu atât de bogat precum aerul. Structura branhiilor este de așa natură încât ar putea face față cu succes sarcinii lor în aer, dacă plăcile lor subțiri, lipsite de suportul pe care le oferă apa, nu s-ar lipi împreună și, lipsite de protecție, nu s-ar usca. Și acest lucru determină încetarea circulației sângelui și, prin urmare, suspendarea funcției respiratorii.

Originea organelor respiratorii este interesantă. Pentru crearea lor, natura a folosit ceea ce a fost testat la creaturi foarte puțin organizate: pielea și organele digestive. Brăncile viermilor marini sunt doar excrescențe extrem de complicate ale tegumentului exterior. La toate vertebratele, branhiile și plămânii sunt derivate din intestinul anterior.

Sistemul respirator al insectelor este foarte particular. Au decis că nu este nevoie să complice prea mult problema. Cea mai ușoară cale este de a permite aerului să ajungă direct la fiecare dintre organe, oriunde s-ar afla. Acest lucru se face foarte simplu. Întregul corp al insectelor este pătruns cu un sistem de tuburi complexe de ramificare. Chiar și creierul este plin de trahee aeriene, astfel încât să aibă literalmente vântul în cap.

Traheele, ramificându-se, toate scad în diametru până devin foarte subțiri, datorită cărora se pot apropia literalmente de fiecare celulă a corpului și aici se dezintegrează adesea într-un pachet de traheole foarte mici, cu un diametru mai mic de un micron, care intra direct in protoplasma celulelor, astfel incat oxigenul din insecte este livrat direct la destinatie. Există mai ales multe traheole în celule care consumă intens oxigen: în celulele mari ale mușchilor zburători, creează plexuri întregi.

Căile respiratorii ale insectelor pot căuta ele însele locuri în care oxigenul devine rar. Acesta este modul în care se comportă traheolele epidermei, minuscule, cu un diametru mai mic de un micron și nu mai mult de o treime dintr-un milimetru lung, cu tuburi care se termină orbește. Când zone de țesut care consumă intens oxigen apar în apropierea lor, traheolele din jur încep să se întindă, adesea crescând în lungime cu un milimetru întreg.

La prima vedere, se pare că insectele au rezolvat cu succes problema aprovizionării cu oxigen, doar practica nu confirmă acest lucru. Un curent puternic în corpul lor poate usca rapid insecta. Pentru a preveni acest lucru, deschiderile traheei se deschid doar pentru o perioadă foarte scurtă de timp, iar în multe insecte acvatice sunt, în general, sigilate. În acest caz, oxigenul, prin difuzie prin tegumentul corpului sau branhii, se infiltrează în căile respiratorii și se extinde de-a lungul acestora, de asemenea, prin difuzie.

Insectele terestre mari respiră activ. De 70–80 ori pe minut, mușchii abdomenului se contractă, se aplatizează, iar aerul este stors. Apoi mușchii se relaxează, abdomenul își ia forma anterioară și aerul este aspirat. Interesant, pentru inhalare și expirație, sunt utilizate cel mai adesea căi respiratorii diferite, inhalarea se efectuează prin piept, expirația prin abdomen.

Adesea, principalele organe respiratorii nu sunt în măsură să-și îndeplinească sarcina. Acest lucru este observat la animalele care s-au mutat într-un mediu extrem de sărac în oxigen sau complet neobișnuit pentru ei. Și aici există ceva pe care natura nu îl atrage pentru a ajuta principalele organe respiratorii.

În primul rând, mijloacele deja testate sunt utilizate și modernizate pe scară largă. În sudul patriei noastre, un pește mic este cunoscut pe scară largă - un loach. Se găsește adesea în cursurile de apă care se usucă pentru vară, în cotele care au pierdut complet contactul cu râul. În astfel de rezervoare, fundul este de obicei noroios, există o masă de plante putrezite și, prin urmare, în vremea caldă de vară, există foarte puțin oxigen în apă. Pentru a nu se sufoca, loachele trebuie să „se hrănească” cu aerul. Pur și simplu, îl mănâncă, îl înghit și îl trec prin intestine ca alimente. Digestia are loc în partea din față a intestinelor, respirând în spate.

Pentru ca digestia să interfereze mai puțin cu respirația, în mijlocul intestinului există celule secretoare speciale care învelesc reziduurile alimentare care vin aici cu mucus, astfel încât acestea să alunece foarte repede prin partea respiratorie a intestinului. Ceilalți doi pești de apă dulce ai noștri, char și spiny, respiră în același mod. Este puțin probabil ca performanța unei funcții duale de către un singur organ (respirație și digestie) să fie convenabilă. Din câte se pare, acesta este motivul pentru care o comandă mare de pești de apă dulce din Asia tropicală a achiziționat un aparat respirator suplimentar - un labirint - un sistem de canale și cavități foarte complexe între ele, situate în partea lărgită a primului arc ramificat.

Oamenii de știință nu au înțeles imediat semnificația labirintului. Celebrul Cuvier, care, în timp ce diseca ananasul, a descoperit și a botezat pentru prima dată acest misterios organ, a sugerat că peștii dețin apă în labirint atunci când se târăsc afară din rezervor. Anabas iubește să călătorească, târându-se cu ușurință dintr-un rezervor în altul.

Observațiile peștilor din natură nu au ajutat la clarificarea funcției. Zoologul englez Commerson, primul dintre europeni care a întâlnit un pește destul de mare - gourami, pe care populația locală l-a crescut de mult în iazuri, l-a numit Osphromenus olfacs, care în latină înseamnă Miros mirositor. Observând peștii, englezul a văzut că se ridică continuu la suprafață și, scoțându-și botul, aspiră aerul. În acele zile, nimeni nu și-ar fi putut imagina că peștii respiră aer! Așa că Commerson a decis că gourami-ul va pluti la etaj pentru a afla cum mirosea lumea.

Mult mai târziu, când au ajuns la acvaristii din Europa, a devenit clar că peștii labirint respiră aer. Brăncile lor sunt subdezvoltate, iar labirintul joacă un rol proeminent în furnizarea de oxigen. Nu pot face fără aer. Dacă sunt plantați într-un acvariu cu cea mai pură apă bogată în oxigen, dar lipsiți de ocazia de a pluti la suprafață și de a câștiga aer, peștii labirint pur și simplu se vor „sufoca” și „se vor îneca”.

Nu este ușor ca broaștele să respire, plămânii lor sunt departe de clasa întâi, așa că uneori trebuie să fie sofisticate. În 1900, o broască păroasă a fost prinsă în Gabon, Africa. Această știre a zguduit întreaga lume științifică. În cercurile științifice, s-a considerat stabilit cu exactitate că linia părului este apanajul mamiferelor. După cum știți, broaștele „umblă” goale. Nu era clar de ce părțile laterale și picioarele femeilor de modă gaboneze erau acoperite cu lână. Era greu de imaginat că le era frig. La urma urmei, chiar dacă broaștele noastre din nord, care trăiesc aproape în cercul polar polar, nu îngheață, atunci de ce s-au răcit surorile lor africane?

Secretul paltoanelor de broască nu a existat mult timp. De îndată ce ne-am uitat la blana ciudată la microscop, a devenit clar că acestea erau simple ieșiri ale pielii. O astfel de „lână”, desigur, nu se poate încălzi, iar în Gabon nu este vreme rece. Studiile ulterioare au arătat că părul broaștelor funcționează ca un fel de branhii, cu ajutorul cărora respiră atât în apă, cât și pe uscat. Lana crește doar la bărbați. În timpul sezonului de reproducere, o mulțime de activitate fizică cade pe umerii lor și, dacă nu ar avea „păr”, dificultăți de respirație și lipsa de oxigen le-ar împiedica să o efectueze.

Și mai interesant este respirația omului. Acest pește trăiește în India tropicală și nu atât în apă, cât și în noroi. Peștii sunt mai degrabă creaturi terestre. Pot face călătorii lungi pe uscat și chiar urca perfect în copaci. Pe mal, acești pești respiră cu coada, a cărei piele are un flux sanguin foarte ramificat.

În procesul de studiere a respirației navelor, a apărut o greșeală amuzantă. Pur și simplu, jumperii s-au dovedit a fi înșelători vicioși. Oamenii de știință au observat că, deși peștii petrec cea mai mare parte a zilei pe uscat, unde își iau în principal hrana, apucând cu îndemânare insecte care zboară, nu le place să se despartă complet de apă. Cel mai adesea, stau de-a lungul marginilor unei bălți cu cozile coborâte în apă. Sărind după un fluture care zboară, peștele se mișcă înapoi până când își coboară coada în apă.

Observând astfel de scene, oamenii de știință au decis că, cu ajutorul cozii, jumperul extrage oxigenul din apă. Cu toate acestea, când au ghicit să măsoare cantitatea de oxigen conținută în apă, au văzut: este atât de puțin din el încât nu are sens să udăm coada. După cum sa dovedit acum, cu ajutorul cozii, jumperul suge apă, de care are nevoie cu adevărat pentru a-și hidrata restul corpului și a secreta o cantitate suficientă de mucus. În acest moment, aproape că nu primește oxigen prin coadă. Dar când, după ce s-a aprovizionat cu o cantitate suficientă de apă, iese din rezervor, coada devine principalul aparat de respirație.

Umbra sau, așa cum o numim noi, peștele Eudo, respiră cu o vezică înotătoare. Locuiește în Moldova în zona de jos a Nistrului și a Dunării. Vezica înotătoare din Eudoska este conectată la faringe printr-un canal larg. Înclinându-se din apă, peștele umple bula cu aer. Este dens legat de vase de sânge, iar oxigenul pătrunde cu ușurință în sânge aici. Aerul evacuat, saturat cu dioxid de carbon, scuipă din când în când umbra. Respirația prin vezica de înot nu este distractivă pentru umber. Dacă este lipsită de posibilitatea de a înghiți aer, nu va trăi mai mult de o zi.

Nu numai pentru umber, ci și pentru mulți pești, aerul este absolut necesar, deși dintr-un motiv diferit. Prăjiturile celor mai mulți pești, care au ieșit din ou, trebuie să respire cel puțin. Acesta este motivul pentru care peștii reproduc cel mai adesea în locuri puțin adânci. În caz contrar, bebelușii slabi nu vor avea suficientă putere pentru a se ridica la suprafață. Puii au nevoie de aer pentru a-și umple vezica înotătoare. După câteva zile, conducta care leagă vezica urinară cu esofagul va crește în exces, iar peștii, privați de posibilitatea de a reduce în mod arbitrar greutatea lor specifică, vor muri din cauza suprasolicitării.

La peștii cu bule deschise, conducta vezicii de înot nu crește în exces. Până la bătrânețe, acești pești își păstrează capacitatea de a înghiți porțiuni noi de aer atunci când vor înota lângă suprafață și de a stoarce excesul dacă vor să coboare la adâncime. Dar, aparent, nu este întotdeauna sigur să se ridice la suprafață și, prin urmare, peștii folosesc adesea o altă metodă pentru a menține cantitatea de gaze din bulă la nivelul dorit. Această metodă este secreția activă a gazelor cu ajutorul glandei gazoase.

Chiar și în zorii studiului respirației, s-a presupus că oxigenul care intră în plămâni este captat de peretele alveolelor, care apoi îl secretă în sânge. Această teorie nu a fost ulterior justificată. Nu este că astfel de fenomene sunt imposibile, ci doar că în plămâni s-au dovedit a fi inutile. Pentru vezica înotătoare a peștilor cu vezică închisă, această metodă sa dovedit a fi singura posibilă. Principalul organ de lucru al glandei este o rețea minunată, formată din trei plexuri capilare conectate în serie. S-a calculat că volumul de sânge care se poate încadra într-o rețea minunată este mic, aproximativ o picătură, dar aria rețelei este imensă, deoarece este alcătuită din 88 de mii de vene și 116 mii de capilare arteriale, lungimea totală a care este aproape un kilometru. În plus, glanda are mulți tubuli. Se crede că secretul pe care îl secretă în lumenul vezicii urinare se dezintegrează acolo, eliberând oxigen și azot.

Datorită faptului că gazul din vezica înotătoare este creat de glandă mai degrabă decât luat din atmosferă, compoziția sa este foarte diferită de cea a aerului exterior. Cel mai adesea, oxigenul predomină acolo, uneori este de până la 90 la sută.

Ce face ca oxigenul din atmosferă să pătrundă în plămâni, apoi în sânge și de acolo în țesuturi și celule, unde intră deja în reacții biochimice? Evident, există o anumită forță care determină exact această direcție de mișcare a moleculelor acestui gaz. Această forță este un gradient de concentrație. Conținutul de oxigen din aerul atmosferic este mult mai mare decât în aerul spațiului intrapulmonar (alveolar). Conținutul de oxigen din alveole - veziculele pulmonare în care schimbul de gaze între aer și sânge - este mult mai mare decât în sângele venos. Țesuturile conțin mult mai puțin oxigen decât sângele arterial, iar mitocondriile conțin cantități neglijabile de oxigen, deoarece moleculele acestui gaz care intră în ele intră imediat într-un ciclu de reacții oxidative și sunt transformate în compuși chimici. Această cascadă de concentrații care scad treptat, reflectând gradienții de forță, ca urmare a căreia oxigenul din atmosferă pătrunde în celulele corpului, este denumit în mod obișnuit regimul de oxigen al corpului (Fig. 19). Mai degrabă, regimul de oxigen este caracterizat de parametrii cantitativi ai cascadei descrise. Pasul superior al cascadei caracterizează conținutul de oxigen din aerul atmosferic, care pătrunde în plămâni în timpul inhalării. Al doilea pas este conținutul de O2 din aerul alveolar. Al treilea pas este conținutul de O 2 din sângele arterial doar îmbogățit cu oxigen. Și, în cele din urmă, al patrulea pas este tensiunea oxigenului din sângele venos, care a donat oxigenul conținut în țesuturi. Acești patru pași formează trei „zboruri”, care reflectă procesele reale de schimb de gaze din corp. „Intensitatea” dintre pașii 1 și 2 corespunde schimbului de gaze pulmonare, între pașii 2 și 3 - la transportul oxigenului prin sânge și între pașii 3 și 4 - la schimbul de gaze tisulare. Cu cât înălțimea treptelor este mai mare, cu atât diferența de concentrație este mai mare, cu atât gradientul la care este transportat oxigenul în această etapă este mai mare. Odată cu vârsta, înălțimea primului „span”, adică gradientul schimbului de gaze pulmonare, crește; al doilea „span”, adică gradientul de transport al sângelui 02, în timp ce înălțimea celui de-al treilea „span”, reflectând gradientul schimbului de gaze tisulare, scade. Scăderea intensității oxidării țesutului legată de vârstă este o consecință directă a scăderii odată cu vârsta a intensității metabolismului energetic.

Orez. 19. Transportul de oxigen la om (direcția indicată de săgeți)

Orez. 20. O cascadă de tensiuni de oxigen în aerul inhalat (I), în alveole (A), artere (a) și vene (K) La un băiat de 5 ani, un adolescent de 15 ani și un adult în vârstă de 30 de ani

Suflare

Schimb de gaze în plămâni. Plămânii sunt saci etanși conectați la trahee prin intermediul căilor respiratorii mari - bronhiile. Aerul atmosferic prin cavitatea nazală și bucală pătrunde în laringe și mai departe în trahee, după care este împărțit în două fluxuri, dintre care unul merge spre plămânul drept, celălalt spre stânga (Fig. 20). Traheea și bronhiile sunt compuse din țesut conjunctiv și un schelet de inele cartilaginoase care împiedică aceste tuburi să se îndoaie și să blocheze căile respiratorii în timpul diferitelor modificări ale poziției corpului. Intrând în plămâni, bronhiile sunt împărțite în multe ramuri, fiecare dintre ele împărțind din nou, formând așa-numitul „copac bronșic”. Cele mai subțiri ramuri ale acestui „copac” se numesc bronșiole, iar la capetele lor sunt vezicule pulmonare sau alveole (Fig. 21). Numărul alveolelor ajunge la 350 de milioane, iar suprafața lor totală este de 150 m 2. Această suprafață reprezintă zona pentru schimbul de gaze între sânge și aer. Pereții alveolelor constau dintr-un singur strat de celule epiteliale, de care sunt aproape de capilarele sanguine cele mai subțiri, formate tot dintr-un epiteliu cu un singur strat. Acest design, datorită difuziei, asigură o penetrare relativ ușoară a gazelor din aerul alveolar în sângele capilar (oxigen) și în direcția opusă (dioxid de carbon). Acest schimb de gaze are loc ca rezultat al creării unui gradient de concentrație a gazului (Fig. 22). Aerul din alveole conține o cantitate relativ mare de oxigen (103 mm Hg) și o cantitate mică de dioxid de carbon (40 mm Hg). Dimpotrivă, în capilare, concentrația de dioxid de carbon este crescută (46 mm Hg), iar oxigenul este redus (40 mm Hg), deoarece aceste capilare conțin sânge venos colectat după ce a fost în țesuturi și le-a dat oxigen, primind în schimb dioxid de carbon. Sângele curge continuu prin capilare, iar aerul din alveole este reînnoit cu fiecare respirație. Sângele care curge din alveole, îmbogățit cu oxigen (până la 100 mm Hg), conține relativ puțin dioxid de carbon (40 mm Hg) și este din nou gata pentru schimbul de gaze tisulare.

Orez. 21. Diagrama structurii plămânilor (A) și a alveolelor pulmonare (B)

A:] - laringe; 2 - traheea; 3 - bronhii; 4 - bronșiole; 5 - plămâni;

B: 1 - rețea vasculară; 2, 3 - alveole în exterior și în secțiune; 4 -

bronșiol; 5 - arteră și venă

Orez. 22. Diagrama ramificării căilor respiratorii (stânga). Partea dreaptă a figurii arată curba ariei secțiunii transversale totale a căilor respiratorii la nivelul fiecărei ramuri (3). La începutul zonei de tranziție, această zonă începe să crească semnificativ, ceea ce continuă în zona respiratorie. Br - bronhii; Bl - bronșiole; KBl - bronșiole terminale; DBL - bronșiole respiratorii; AX - pasaje alveolare; A - alveole

Orez. 23. Schimb de gaze în alveolele pulmonare: prin peretele alveolelor pulmonare, O 2 din aerul inhalat intră în sânge, iar CO 2 din sângele venos intră în alveole; schimbul de gaze este asigurat de diferența presiunilor parțiale (P) de CO 2 și O 2 în sângele venos și în cavitatea alveolelor pulmonare

Pentru ca cele mai mici bule - alveolele - să nu se prăbușească în timpul expirației, suprafața lor este acoperită din interior cu un strat dintr-o substanță specială produsă de țesutul pulmonar. Această substanță este surfactant- reduce tensiunea superficială a pereților alveolelor. De obicei este produs în exces pentru a se asigura că suprafața pulmonară este utilizată cât mai mult posibil pentru schimbul de gaze.

Capacitatea de difuzie a plămânilor. Gradientul de concentrație a gazelor de pe ambele părți ale peretelui alveolar este forța care determină difuzia moleculelor de oxigen și dioxid de carbon, care pătrund prin acest perete. Cu toate acestea, la aceeași presiune atmosferică, viteza de difuzie a moleculelor depinde nu numai de gradient, ci și de zona de contact a alveolelor și capilarelor, de grosimea pereților lor, de prezența unui surfactant și de un numeroase alte motive. Pentru a evalua toți acești factori, utilizând dispozitive speciale, aceștia măsoară capacitatea de difuzie a plămânilor, care, în funcție de vârstă și starea funcțională a unei persoane, poate varia de la 20 la 50 ml O 2 / min / mm Hg. Artă.

Raportul ventilație-perfuzie. Schimbul de gaze în plămâni are loc numai dacă aerul din alveole este reînnoit periodic (în fiecare ciclu respirator) și sângele curge continuu prin capilarele pulmonare. Din acest motiv, încetarea respirației, precum și încetarea circulației sângelui, înseamnă în mod egal moartea. Se numește fluxul continuu de sânge prin capilare perfuzie, și fluxul ritmic de porțiuni noi de aer atmosferic în alveole - ventilație. Trebuie subliniat faptul că compoziția aerului din alveole este foarte diferită de cea atmosferică: în aerul alveolar există mult mai mult dioxid de carbon și mai puțin oxigen. Faptul este că ventilația mecanică a plămânilor nu afectează zonele cele mai adânci în care se află veziculele pulmonare și acolo schimbul de gaze are loc doar datorită difuziei și, prin urmare, oarecum încetinit. Cu toate acestea, fiecare ciclu respirator aduce noi porțiuni de oxigen în plămâni și transportă excesul de dioxid de carbon. Rata de perfuzie a țesutului pulmonar cu sânge trebuie să se potrivească exact cu rata de ventilație, astfel încât să se stabilească un echilibru între aceste două procese, altfel fie sângele va fi suprasaturat cu dioxid de carbon și insaturat cu oxigen sau, dimpotrivă, dioxidul de carbon va fi spălat din sânge. Ambele sunt rele, deoarece centrul respirator, situat în medulla oblongată, generează impulsuri care forțează mușchii respiratori să inspire și să expire, sub influența receptorilor care măsoară conținutul de CO 2 și O 2 din sânge. Dacă nivelul de CO 2 din sânge scade, respirația se poate opri; dacă crește, începe respirația scurtă, persoana simte sufocare. Relația dintre rata fluxului de sânge prin capilarele pulmonare și rata fluxului de aer care ventilează plămânii se numește raportul ventilație-perfuzie (VPR). Raportul dintre concentrațiile de O2 și CO2 din aerul expirat depinde de acesta. Dacă creșterea CO2 (comparativ cu aerul atmosferic) corespunde exact unei scăderi a conținutului de oxigen, atunci VPO = 1, iar acesta este un nivel crescut. În mod normal, VPO este de 0,7-0,8, adică perfuzia trebuie să fie ceva mai intensă decât ventilația. Valoarea VPO este luată în considerare la identificarea anumitor boli ale sistemului bronhopulmonar și ale sistemului circulator.

Dacă activați în mod conștient brusc respirația, făcând cea mai profundă și mai frecventă inhalare-expirație, atunci HPO va depăși 1, iar persoana se va simți în curând amețită și poate leșina - acesta este rezultatul „spălării” cantităților excesive de CO 2 din sângele și o încălcare a homeostaziei acido-bazice. Dimpotrivă, dacă printr-un efort de voință de a reține respirația, atunci VPO va fi mai mic de 0,6 și după câteva zeci de secunde persoana va simți sufocarea și dorința imperativă de a respira. La începutul muncii musculare, HPO se schimbă brusc, scăzând mai întâi (perfuzia crește, deoarece mușchii, începând să se contracte, strâng porțiuni suplimentare de sânge din vene), iar după 15-20 s crește rapid (centrul respirator este activat iar ventilația crește). HPO este normalizat la numai 2-3 minute după începerea muncii musculare. La sfârșitul muncii musculare, toate aceste procese se desfășoară în ordine inversă. La copii, o astfel de reajustare a sistemului de alimentare cu oxigen are loc puțin mai repede decât la adulți, deoarece dimensiunea corpului și, în consecință, caracteristicile inerțiale ale inimii, vaselor de sânge, plămânilor, mușchilor și altor structuri implicate în această reacție în copiii sunt semnificativ mai mici.

Schimb de gaze tisulare. Sângele, care aduce oxigenul în țesuturi, îl eliberează (de-a lungul gradientului de concentrație) în fluidul tisular și de acolo moleculele de O2 pătrund în celule, unde sunt captate de mitocondrii. Cu cât această criză este mai intensă, cu atât conținutul de oxigen din lichidul tisular scade mai rapid, cu atât gradientul dintre sângele arterial și țesut devine mai mare, cu atât sângele eliberează mai repede oxigen, care este detașat de molecula de hemoglobină, care a servit drept „vehicul „pentru livrarea oxigenului. Moleculele de hemoglobină eliberate pot captura molecule de CO2 pentru a le transporta la plămâni și a le da aerului alveolar de acolo. Oxigenul, care intră în ciclul reacțiilor oxidative în mitocondrii, se dovedește a fi în cele din urmă combinat fie cu hidrogen (se formează H20), fie cu carbon (se formează CO 2). În formă liberă, oxigenul practic nu există în organism. Tot dioxidul de carbon generat în țesuturi este excretat din corp prin plămâni. De asemenea, apa metabolică se evaporă parțial de pe suprafața plămânilor, dar poate fi excretată și prin transpirație și urină.

Coeficientul respirator. Raportul dintre cantitățile de CO 2 format și O 2 absorbit se numește coeficient respirator (DC) și depinde de substraturile care sunt oxidate în țesuturile corpului. DC în aerul expirat este de la 0,65 la 1. Din motive pur chimice, atunci când grăsimea este oxidată, DC = 0,65; cu oxidarea proteinelor - aproximativ 0,85; în oxidarea glucidelor DC = 1,0. Astfel, prin compoziția aerului expirat, se poate judeca ce substanțe sunt utilizate în prezent pentru a genera energie de către celulele corpului. Bineînțeles, DC ia de obicei o anumită valoare intermediară, cel mai adesea aproape de 0,85, dar acest lucru nu înseamnă că proteinele sunt oxidate; mai degrabă, este rezultatul oxidării simultane a grăsimilor și a carbohidraților. Valoarea DC este strâns legată de VPO; există o corespondență aproape completă între ele, cu excepția perioadelor în care VPO este supus unor fluctuații accentuate. La copiii în repaus, DC este de obicei mai mare decât la adulți, ceea ce este asociat cu o participare semnificativ mai mare a carbohidraților la alimentarea cu energie a corpului, în special la activitatea structurilor nervoase.

Respirația externă- acestea sunt manifestări ale procesului de respirație, care sunt clar vizibile fără niciun dispozitiv, deoarece aerul intră și iese din căile respiratorii doar datorită faptului că forma și volumul pieptului se schimbă. Ce face ca aerul să pătrundă adânc în corp, ajungând în cele din urmă la cele mai mici vezicule pulmonare? În acest caz, există o forță cauzată de diferența de presiune în interiorul pieptului și în atmosfera înconjurătoare. Plămânii sunt înconjurați de o membrană de țesut conjunctiv numită pleură, cu lichid pleural între plămâni și sacul pleural, care servește ca lubrifiant și sigilant. Spațiul intrapleural este închis ermetic, nu comunică cu cavitățile adiacente și cu tuburile digestive și de sânge care trec prin piept. Întregul piept este, de asemenea, sigilat, separat de cavitatea abdominală nu numai de membrana seroasă, ci și de mușchiul inelar mare - diafragma. Prin urmare, eforturile mușchilor respiratori, ducând chiar la o ușoară creștere a volumului în timpul inhalării, asigură un vid suficient de semnificativ în interiorul cavității pleurale și sub acțiunea acestui vid, aerul pătrunde în cavitatea bucală și nazală și pătrunde mai departe prin laringe, trahee, bronhii și bronșiole în țesutul pulmonar ...

Organizarea actului respirator. Trei grupe musculare sunt implicate în organizarea actului respirator, adică în mișcarea pereților pieptului și a cavității abdominale: mușchii intercostali externi inspiratori (care asigură inhalarea); mușchii și diafragmele intercostale interne expiratorii (care oferă expirație), precum și mușchii peretelui abdominal. Contracția coordonată a acestor mușchi sub controlul centrului respirator, care este situat în medula oblongată, face ca coastele să se miște oarecum înainte și în sus față de poziția lor în momentul expirației, sternul crește și diafragma este apăsată în cavitatea abdominală. Astfel, volumul total al pieptului crește semnificativ, acolo se creează un vid destul de mare, iar aerul din atmosferă se precipită în plămâni. La sfârșitul inhalării, impulsurile din centrul respirator către acești mușchi încetează, iar coastele sub propria lor gravitație, iar diafragma, ca urmare a relaxării sale, revin în poziția „neutră”. Volumul pieptului scade, presiunea crește acolo și excesul de aer din plămâni este aruncat prin aceleași tuburi prin care a intrat. Dacă, dintr-un anumit motiv, expirația este dificilă, atunci mușchii expiratori sunt conectați pentru a facilita acest proces. De asemenea, funcționează în cazurile în care respirația este intensificată sau accelerată sub influența stresului emoțional sau fizic. Lucrul mușchilor respiratori, ca orice alt lucru muscular, necesită energie. Se estimează că, cu respirația calmă, puțin mai mult de 1% din energia consumată de organism este cheltuită pentru aceste nevoi.

Ventilatie pulmonara. Cu cât corpul este mai mare și cu cât funcționează mușchii respiratori, cu atât mai mult aer trece prin plămâni în timpul fiecărui ciclu de respirație. Pentru a evalua ventilația pulmonară, se măsoară volumul respirator minut, adică cantitatea medie de aer care trece prin căile respiratorii în 1 min. La odihnă la un adult, această valoare este de 5-6 l / min. La un nou-născut, volumul de respirație minut este de 650-700 ml / min, până la sfârșitul unui an de viață atinge 2,6-2,7 l / min, cu 6 ani - 3,5 l / min, la 10 ani - 4,3 l / min min, iar la adolescenți - 4,9 l / min. În timpul efortului fizic, volumul mic de respirație poate crește foarte semnificativ, ajungând la 100 l / min și mai mult la bărbați tineri și adulți.

Frecvența și profunzimea respirației. Actul de respirație, constând în inhalare și expirație, are două caracteristici principale - frecvența și adâncimea. Frecvența este numărul de respirații pe minut. La un adult, această valoare este de obicei 12-15, deși poate varia foarte mult. La nou-născuți, rata respiratorie în timpul somnului ajunge la 50-60 pe minut, până la vârsta de un an scade la 40-50, apoi pe măsură ce crește, acest indicator scade treptat. Deci, la copiii de vârstă școlară primară, frecvența respiratorie este de obicei de aproximativ 25 de cicluri pe minut, iar la adolescenți - 18-20. Tendința opusă a modificărilor legate de vârstă este demonstrată de volumul mareelor, adică o măsură a profunzimii respirației. Reprezintă cantitatea medie de aer care intră în plămâni în timpul fiecărui ciclu de respirație. La nou-născuți, este foarte mic - doar 30 ml sau chiar mai puțin, până la vârsta de un an crește la 70 ml, la 6 ani devine peste 150 ml, până la vârsta de 10 ani ajunge la 240 ml, la 14 ani - 300 ml. La un adult, volumul mareelor în repaus nu depășește 500 ml. Volumul respirator minut este produsul volumului mareelor și al frecvenței respiratorii.

Spirogramă. Dacă burduful de cauciuc sau un clopot ușor scufundat în apă sunt instalate pe calea aerului care intră și iese din plămâni, atunci datorită acțiunii mușchilor respiratori acest dispozitiv își va crește volumul în timpul expirației și va scădea în timpul inhalării. Dacă toate conexiunile sunt strânse (pentru a sigila cavitatea bucală, se folosește o piesă bucală din cauciuc special sau o mască purtată pe față), atunci este posibil, prin atașarea unui instrument de scriere la partea mobilă a dispozitivului, să înregistrați toate căile respiratorii mișcări. Un astfel de dispozitiv, inventat în secolul al XIX-lea, se numește spirograf, iar înregistrarea făcută cu acesta se numește spirogramă (Fig. 23). Cu ajutorul unei spirograme realizate pe bandă de hârtie, este posibil să se măsoare cantitativ cele mai importante caracteristici ale respirației externe a unei persoane. Volumele și capacitățile pulmonare. Datorită spirogramei, puteți vedea și măsura vizual diferite volume și capacități pulmonare. Volumele din fiziologia respirației sunt denumite de obicei acei indicatori care se schimbă dinamic în procesul respirației și caracterizează starea funcțională a sistemului respirator. Capacitatea este un rezervor care nu se schimbă într-un timp scurt, în cadrul căruia au loc ciclul de respirație și schimbul de gaze. Punctul de referință pentru toate volumele și recipientele pulmonare este nivelul expirării calme.

Volume pulmonare.În repaus, volumul mareelor este mic în comparație cu volumul total de aer din plămâni. Prin urmare, o persoană poate inspira și expira un volum suplimentar mare de aer. Aceste volume sunt denumite în consecință volum de rezervă inspirator și volum de rezervă expirator... Cu toate acestea, chiar și cu cea mai profundă expirație, o parte din aer rămâne în alveole și căi respiratorii. Acesta este așa-numitul volum rezidual, care nu se măsoară folosind o spirogramă (o tehnică destul de complicată și se folosesc calcule pentru măsurarea acestuia, se folosesc gaze inerte). La un adult, este de aproximativ 1,5 litri, la copii - mult mai puțin.

Orez. 24. Spirogramă: capacitatea pulmonară și componentele sale

Capacitatea vitală a plămânilor. Suma volumului de rezervă inspirator, a volumului de maree și a volumului de rezervă expirator este de capacitate pulmonara(VC) este unul dintre cei mai importanți indicatori ai stării sistemului respirator. Pentru a-l măsura, se utilizează spirometre de diferite modele, în care este necesar să expirați cât mai profund posibil după cea mai profundă inhalare - acesta va fi VC. VC depinde de mărimea corpului și, prin urmare, de vârstă și, de asemenea, depinde în mod semnificativ de starea funcțională și de aptitudinea fizică a corpului uman. La bărbați, VC este mai mare decât la femei, dacă nici unul, nici celălalt nu sunt implicați în sport, în special exerciții de rezistență. Valoarea VC variază semnificativ la persoanele cu un fizic diferit: la tipurile brahimorfe este relativ mică, iar la tipurile dolichomorfe este foarte mare. Este obișnuit să se utilizeze CV ca unul dintre indicatorii dezvoltării fizice a copiilor de vârstă școlară, precum și a recruților. VC poate fi măsurat numai cu participarea activă și conștientă a copilului, prin urmare, practic nu există date despre copiii sub 3 ani.