Дыхание и повышенное атмосферное давление
Дыхание при пониженном атмосферном давлении. При подъеме на высоту животные и человек оказываются в условиях пониженного атмосферного давления. При этом развивается гипоксия (недостаток кислорода в организме) в результате низкого парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. На высоте 5 км барометрическое давление составляет около 60 мм рт. ст. и насыщенность крови кислородом снижается до 80% , что способствует развитию горной болезни.
На высоте от 2,5 до 5 км повышается вентиляция легких, что вызвано стимуляцией каротидных хеморецепторов. Одновременно происходит повышение артериального давления и увеличение частоты сердечных сокращений. Эти реакции направлены на усиление снабжения тканей кислородом.
В случае увеличения высоты более 7 км могут наступить опасные для жизни нарушения дыхания, кровообращения и потеря сознания.
Длительное пребывание или обитание животных и людей в горной местности сопровождается акклиматизацией к кислородному голоданию, которая проявляется в следующем:
- • увеличивается концентрация эритроцитов в крови в результате усиления эритропоэза;
- • повышается содержание гемоглобина в крови и увеличивается ее кислородная емкость;
- • активизируется вентиляция легких;
- • повышается плотность кровеносных капилляров в тканях в результате увеличения их длины и извитости.
Дыхание при повышенном атмосферном давлении. При погружении животных и человека под воду возрастает атмосферное давление. Например, на глубине 10 м давление возрастает до 2 атм, на глубине 20 м — до 3 атм. В этом случае парциальное давление газов в альвеолярном воздухе возрастает и в крови растворяется большое количество газов — кислорода, азота. Само пребывание на большой глубине не опасно, но при быстром подъеме и переходе от повышенного давления к обычному растворенные в крови газы вскипают и вызывают газовую эмболию сосудов (кессонная болезнь), что может привести к смерти. Кессонная болезнь характеризуется болями в мышцах, головокружением, одышкой, потерей сознания. При медленном подъеме на поверхность газы постепенно удаляются из организма, что профилактирует развитие кессонной болезни. Особенно важны эти закономерности при проведении водолазных работ. В случае погружения водолазов на большие глубины для дыхания применяют гелиево-кислородные смеси. Водолазы поднимаются с глубины очень медленно, а после подъема проходят постепенную декомпрессию.
У некоторых животные выработались специальные дыхательные приспособительные реакции, позволяющие им нырять на определенную глубину. К таким животным относятся ластоногие, киты, выдра, калан и многие другие. Например, крупные киты могут погружаться на глубину 100-200 м и находиться под водой в течение 50—60 мин, а морские львы могут нырять на глубину до 750 м. Физиологически это обусловлено тем, что их дыхательный центр малочувствителен к накоплению в организме С02, что позволяет длительно задерживать дыхание и более полно использовать 02, содержащийся в крови и легких. Кроме того, их мышцы богаты миоглобином. Миоглобин — красный железосодержащий белок (специализированная разновидность гемоглобина), находящийся в сердечной и скелетной мышцах и активно переносящий 02. Так, в скелетных мышцах лошадей и человека содержится 4—9 мг миог- лобина на 1 г массы мышц, а у морских львов — 55—75 мг/г.
Источник
При атмосферном давлении, равном 760 мм рт. ст., все физиологические процессы в организме человека, в том числе процесс дыхания, протекают нормально. Понижение или повышение атмосферного давления оказывает определенное отрицательное влияние на процесс дыхания.
При понижении атмосферного давления, то есть при подъеме на высокие горы, во время полета в самолете происходит уменьшение содержания кислорода в составе воздуха. При таких условиях в результате недостатка в организме кислорода гипоксии, у человека появляются признаки горной болезни: дыхание и пульс учащаются, появляются головная боль, мерцание в глазах, тошнота. Если при этом человек не получит кислород в необходимом количестве, он может потерять сознание. Поэтому во время полета в самолете в воздух дополнительно подается кислород.
Жители горных местностей приспособлены к жизни в таких условиях. Содержание эритроцитов в их крови увеличивается, что способствует усвоению кислорода воздуха в большом количестве. Лица, живущие в условиях нормального атмосферного давления, при необходимости подняться в высокие горы должны совершать подъем на высоту не сразу, а постепенно, давая возможность организму приспосабливаться. Тогда можно избежать горной болезни.В условиях повышенного атмосферного давления, то есть под водой, в глубоких пещерах, увеличивается содержание растворенных газов в составе крови, в тканевых и клеточных жидкостях организма человека. Происходит накопление растворенного азота, особенно в сосудах мозга. Если человек совершает очень быстрый переход от таких условий к условиям с нормальным давлением, растворенный азот, превращаясь в мелкие пузырьки, закупоривает кровеносные сосуды и развивается кессонная болезнь. При этом появляются головокружение, тошнота с рвотой, боли во всех суставах и пояснице, иногда обморочное состояние.
Физические св-ва печени
Печень — самый крупный орган в теле человека.Масса=3-5% от массы человекау муж=1 кг 800гр, у жен=1300 грср=1,5 кг,а у трупа на 400гр меньше.основная масса печени -лежит в правой половине брюшной полости,располагаясь под верхушкой сердца ,позади желудка.Вверху достигает нижн края 5 ребра,а нижний на уовне 10 ребра
Форма-прямоугольный треугольник. Цвет-красно-коричневый .По строению -яв-ся самым сложным органом. Вкл в себя-8 долек,каждая из которых состоит из 6-ти долек
Вся структура печени пронизана густ системой вен,артерии,протоков
Печеночные протоки-каналы которые накапливают желчь,продуцир. печ клетками и направляя ее в желч. пузырь .Желчный пузырь-грушевидный мешочек,длина-8смпол поверхн печени,на уровне 9 ребра
Ф-ции печени:
1накопление углеводов
2утилизация аминокислот-расщепл.избыток аминокислот
3использование жиров для выработки энергии
4нейтролизация токсинов и разм.токсичных вещ-в
5выработка холеристина
6накопление витаминов и мин.вещ-вмедь,железо
7обработка крови -самая важная.Печень разрушает старые клетки крови продуцирует белки котор участв в свертывании крови.
Дата добавления: 2018-01-21; просмотров: 832; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9567 — | 7486 — или читать все…
Источник
Оглавление темы «Дыхательный центр. Дыхательный ритм. Рефлекторная регуляция дыхания.»: Дыхание человека при повышенном давлении воздуха. Дыхание при высоком атмосферном давлении. Кесонная болезнь. Газовая эмболия.Дыхание человека при повышенном давлении воздуха имеет место на значительной глубине под водой при работе водолазов или при кессонных работах. Поскольку давление одной атмосферы соответствует давлению столба воды высотой 10 м, то в соответствии с глубиной погружения человека под воду в скафандре водолаза или в кессоне поддерживается давление воздуха по этому расчету. Человек, находясь в атмосфере повышенного давления воздуха, не испытывает каких-либо дыхательных расстройств. При повышенном давлении атмосферного воздуха человек может дышать в том случае, если в его дыхательные пути поступает воздух под таким же давлением. При этом растворимость газов в жидкости прямо пропорциональна его парциальному давлению.
Поэтому при дыхании воздухом на уровне моря в 1 мл крови содержится 0,011 мл физически растворенного азота. При давлении воздуха, которым дышит человек, например, 5 атмосфер, в 1 мл крови будет содержаться в 5 раз больше физически растворенного азота. При переходе человека к дыханию при более низком давлении воздуха (подъем кессона на поверхность или всплытие водолаза) кровь и ткани тела могут удержать только 0,011 мл N2/мл крови. Остальное количество азота переходит из раствора в газообразное состояние. Переход человека из зоны повышенного давления вдыхаемого воздуха к более низкому его давлению должен происходить достаточно медленно, чтобы освобождающийся азот успел выделиться через легкие. Если азот, переходя в газообразное состояние, не успевает полностью выделиться через легкие, что имеет место при быстром подъеме кессона или нарушении режима всплытия водолаза, пузырьки азота в крови могут закупорить мелкие сосуды тканей организма. Это состояние называется газовая эмболия. В зависимости от локализации газовой эмболии (сосуды кожи, мышц, центральной нервной системы, сердца и др.) у человека возникают различные расстройства (боли в суставах и мышцах, потеря сознания), которые в целом называются «кессонной болезнью». Развитие кессонной болезни предотвращается определенной скоростью декомпрессии, т. е. скоростью перехода человека от дыхания при повышенном давлении воздуха к дыханию воздухом при нормальном атмосферном давлении на уровне моря. Например, переход человека от дыхания при одной добавленной атмосфере к дыханию атмосферным воздухом на уровне моря должен происходить 5 мин, от двух добавленных атмосфер — 30 мин, а от четырех — 60 мин. В случае возникновения кессонной болезни пострадавшего немедленно помещают в барокамеру, в которой быстро повышают давление воздуха, которое обеспечивает растворение мелких пузырьков азота в тканях организма. Это приводит к исчезновению проявлений у человека кессонной болезни. Последующая декомпрессия давления воздуха в барокамере производится по специальным нормам времени под наблюдением медицинского персонала за пострадавшим человеком. — Вернуться в оглавление раздела «Физиология человека.» |
Источник
Гипоксия и действие на организм
пониженного атмосферного давления.
Всякий недостаток кислорода в отдельных
тканях или организме в целом носит
название гипоксии. Недостаток кислорода
крови называется гипоксемией. Гипоксия
может быть четырех видов.
1. При недостаточном насыщении крови
кислородом наступает дыхательная
(гипоксемическая) гипоксия. Такое
состояние возникает в следующих случаях:
— при низком парциальном давлении
кислорода в воздухе;
— при недостаточной вентиляции
легких (непроходимость дыхательных
путей, слабость дыхательных мышц,
недостаточность дыхательного центра,
пневмоторакс). При этом в крови отмечается
гиперкапния, повышенная концентрация
СО2.
— при ухудшении диффузии газов через
легочную мембрану (спазм бронхов,
заполнение альвеол жидкостью при отеках,
пневмонии, утоплении), которое тоже
сопровождается гиперкапнией;
— при некоторых видах порока сердца
(не заросший боталлов проток и т.п).
2. Анемическая гипоксия
обусловлена понижением способности
крови связывать кислород, т.е. снижением
кислородной емкости крови. Это возникает
при потере крови, связывании Hb другими
веществами (окисью углерода, ферроцианидами
и др.).
3. В случае замедления движения крови
в капиллярах при общей недостаточности
кровообращения, вследствие недостаточного
притока крови к отдельным органам
возникает гипоксия застойная, или
циркуляторная. По существу , всякая
смерть от остановки сердца является
смертью от гипоксии.
4. Когда ткани в силу инактивации
окислительных ферментов (например,
цианидами) не могут использовать
кислород, возникает гистотоксическая
гипоксия.
За исключением циркуляторной
гипоксии, происходящей в случае
недостаточного притока крови к отдельным
органам, остальные формы гипоксии ведут
к недостаточному снабжению кислородом
всех тканей. Но так как чувствительность
разных тканей к недостатку кислорода
различна, то одна и та же степень гипоксии
может вызывать серьезные расстройства
в деятельности одних органов, почти не
затрагивая других, изменения в которых
будут в первую очередь вызваны
расстройствами, происходящими в наиболее
чувствительных к гипоксии органах.
Быстрее и резче всего на недостаток
кислорода реагируют высшие отделы ЦНС
и высшие рецепторы (сетчатка глаза). Это
появляется особенно при быстром развитии
и значительной гипоксии. В этом случае
потеря сознания может наступать
мгновенно, как это бывает, например, при
удушении или удавлении (прекращении
притока крови к мозгу). При более медленном
развитии гипоксии смерть также всегда
наступает после потери сознания, т.е.
после паралича функций высших отделов
мозга.
Следствием падения напряжения кислорода
в крови сначала всегда является повышение
деятельности дыхательного центра, что
проявляется в учащении и углублении
дыхания и приводит к росту МОД. Этот
эффект зависит главным образом от
рефлекторной стимуляции хеморецепторов
дуги аорты и каротидного синуса. Усиление
легочной вентиляции при гипоксии
характерно при ее неглубокой стадии.
Оно имеет положительное значение для
организма, особенно в случае дыхательной
гипоксии. В этом случае рост легочной
вентиляции приводит к повышению
парциального давления кислорода в
крови. При других формах гипоксии, не
зависящих от недостатка кислорода в
артериальной крови, увеличение дыхательной
деятельности не может способствовать
устранению гипоксии.
При углублении гипоксии наступает
ослабление работоспособности дыхательного
центра, сначала проявляющееся в
периодическом Чейн-Стоксовом дыхании,
которое не обеспечивает достаточной
вентиляции легких. Тогда к причинам,
вызывающим гипоксию, присоединяется
недостаточное дыхание и получается
порочный круг: гипоксия приводит к
недостаточности дыхания, а недостаточность
дыхания еще более усугубляет гипоксию.
Разорвать этот круг можно лишь устранением
причины гипоксии.
Изменения кровообращения при гипоксии
характеризуются тем, что в начальных
ее фазах наступает учащение сердцебиений,
рост минутного объема сердца, повышение
артериального давления. Вследствие
опорожнения депо масса циркулирующей
крови увеличивается и растет кислородная
емкость крови. Однако при длительной и
тяжелой гипоксии наступает поражение
центров регуляции кровообращения и
получается второй порочный круг —
гипоксия вызывает расстройство
кровообращения, а оно усугубляет
гипоксию.
Особенности дыхания при пониженном
атмосферном давлении. Наиболее
изученной формой гипоксии является
гипоксемическая гипоксия, особенно ее
дыхательная форма. Человек встречается
с этой формой гипоксии при подъеме на
высоты, при полетах в стратосферу, при
космических полетах. Артериальная кровь
насыщена кислородом приблизительно на
95-90% до тех пор, пока барометрическое
давление не падает ниже 500-550 мм Hg, что
соответствует высоте 3-3,5 км над уровнем
моря. При дальнейшем падении барометрического
давления насыщение артериальной крови
кислородом быстро снижается, оно доходит
до 50% величины кислородной емкости при
барометрическом давлении 270-300 мм Hg
(7,5-8 км высоты).
С увеличением высоты над уровнем моря
падает барометрическое давление и
парциальное давление О2, однако
насыщение альвеолярного воздуха водяными
парами при температуре тела не изменяется.
На высоте 20 000 м содержание О2 во вдыхаемом
воздухе падает до нуля. Если жители
равнин поднимаются в горы, гипоксия
увеличивает у них вентиляцию легких,
стимулируя артериальные хеморецепторы.
Изменения дыхания при высотной гипоксии
у разных людей различны. Возникающие
во всех случаях реакции внешнего дыхания
определяются рядом факторов: 1) скорость,
с которой развивается гипоксия; 2) степень
потребления О2(покой или физическая
нагрузка); 3) продолжительность
гипоксического воздействия.
У значительного большинства людей до
высоты 2,5-3 км над уровнем моря не наступает
серьезных расстройств. Это, конечно, не
значит, что организм находится в таком
же состоянии, что и внизу. Хотя на высоте
1,5-3 км артериальная кровь обычно еще
насыщена кислородом не менее 90% своей
кислородной емкости, напряжение кислорода
в крови уже снижено и начинают появляться
описанные выше рефлекторные реакции —
учащение и углубление дыхания, учащение
пульса, выход крови из депо, рост
эритропоэза. Все эти изменения у здорового
человека как раз и обеспечивают сохранение
работоспособности на данной высоте.
Первоначальная гипоксическая стимуляция
дыхания, возникающая при подъеме на
высоту, приводит к вымыванию из крови
СО2и развитию дыхательного
алкалоза. Это в свою очередь вызывает
увеличение рН внеклеточной жидкости
мозга. Центральные хеморецепторы
реагируют на подобный сдвиг рН в
цереброспинальной жидкости мозга резким
снижением своей активности, что
затормаживает нейроны дыхательного
центра настолько, что он становится
нечувствительным к стимулам, исходящим
от периферических хеморецепторов.
Довольно быстро гиперпноэ сменяется
непроизвольной гиповентиляцией,
несмотря на сохраняющуюся гипоксемию.
Подобное снижение функции дыхательного
центра увеличивает степень гипоксического
состояния организма, что чрезвычайно
опасно, прежде всего для нейронов коры
большого мозга.
С высоты 3-3,5 км у человека начинают
обнаруживаться расстройства ряда
функций, что зависит главным образом
от изменения нормальной деятельности
высших центров. На этой высоте падает
не только напряжение кислорода в крови,
но и количество связанного гемоглобином
кислорода. Более или менее тяжелые
симптомы дыхательной гипоксии начинаются
обычно тогда, когда насыщение артериальной
крови кислородом падает ниже 85-80% КЕК.
Если же насыщение крови падает ниже 45%
КЕК, то наступает смерть.
При подъеме на значительные
высоты вследствие расстройства регуляции
отмечаются усталость, апатия, сонливость,
дрожание пальцев, головная боль, одышка
и сердцебиение, тошнота, т.е. развивается
высотная или горная болезнь. В зависимости
от индивидуальных особенностей и
тренированности человека высота, на
которой наступают тяжелые расстройства,
может быть различной, но они наступают
у всех. Высота 8,5-9 км является пределом,
выше которого человек без дыхательного
аппарата не может подняться без риска
для жизни.
При акклиматизации к условиям высокогорья
наступает адаптация физиологических
механизмов к гипоксии. К основным
факторам долговременной адаптации
относятся: повышение содержания СО2 и
понижение содержания О2 в крови на фоне
снижения чувствительности периферических
хеморецепторов к гипоксии, а также рост
концентрации гемоглобина.
Особенности дыхания при повышенном
атмосферном давлении. В то время, как
низкое атмосферное давление ведет к
химическим сдвигам в организме,
обусловленным недостатком кислорода,
повышенное атмосферное давление, с
которым человек сталкивается при
водолазных работах, действует прежде
всего как физический фактор.
Погружение на каждые 10 м под поверхность
воды означает повышение воздействующего
на организм давления на 1 атмосферу, так
что на глубине, скажем, 90 м на человека
действует уже 10 атм. Хотя само пребывание
под таким давлением, если оно продолжается
не больше 2 часов, не опасно, но подъем
с этой глубины при несоблюдении
необходимых мер может привести к смерти.
Дело в том, что когда человек подвергается
повышенному давлению, то он может дышать
только при подаче ему воздуха под таким
же давлением. Растворение же газов в
жидкости прямо пропорционально их
парциальному давлению над жидкостью,
и если 1 мл крови при дыхании на уровне
моря растворяет 0,011 мл азота, но при
давлении в 5 атмосфер — в 5 раз больше.
Азот растворяется также во всех тканях,
особенно в жировой и богатой жиром
нервной ткани. При быстром переходе от
давления в 5 атм. к обычному давлению
ткани тела могут удержать в растворенном
состоянии лишь 0,011 мл газа на 1 мл крови.
Остальной азот переходит в газообразное
состояние и образует пузырьки в тканях
и крови. Такой пузырек может закупорить
коронарную или мозговую артерию, что
вызывает мгновенную смерть. Мелкие
пузырьки азота, освобождающиеся в
нервной ткани, суставах, мышцах и т.п.,
смерти не вызывают, но причиняют тяжелые
боли.
Чтобы избежать этих осложнений, нужно
поднимать водолазов только с такой
скоростью, чтобы газы из крови успевали
выделяться легкими. Если же пришлось
по жизненным показаниям срочно поднять
человека с большой глубины, то его
следует поместить в специальную
декомпрессионную барокамеру, в которой
можно восстановить большое давление,
добиться повторного растворения
пузырьков и затем снова под наблюдением
врача медленно «поднимать» его на
«поверхность».
В настоящее время при погружении водолаза
на большую глубину ему дают газовую
смесь, где азот заменен гелием, который
почти не растворяется в крови. Так как
кислород под большим давлением токсичен,
его добавляют к гелию в такой концентрации,
чтобы парциальное давление его на
глубине было равно тому давлению, которое
имеется в обычных условиях.
Дыхание при мышечной работе.Интенсивность дыхания тесно связана с
интенсивностью окислительных процессов:
глубина и частота дыхательных движений
уменьшаются в покое и увеличиваются
при работе, притом тем сильнее, чем
напряженнее работа. Мышечная работа
всегда сопровождается увеличением
легочной вентиляции, что совершенно
необходимо для удовлетворения возникающей
при работе потребности в кислороде. При
интенсивной работе легочная вентиляция
может достигать 120 л/мин вместо 5-8 л/мин
в покое.
Исследования физиологов показали, что
усиление дыхания при мышечной работе
зависит, во-первых, от увеличения
концентрации углекислоты и раздражения
хеморецепторов, а во-вторых, от раздражения
проприорецепторов мышц. Наложение жгута
на работающую ногу вызывает увеличение
вентиляции так же, как и без жгута.
Одновременно с усилением дыхания во
время работы наступает усиление
деятельности сердца, приводящее к
увеличению минутного объема кровотока.
Вентиляция легких и МОК нарастают в
соответствии с величиной выполняемой
работы. Вычислено, что при повышении
потребности кислорода при мышечной
работе на 100 мл/мин МОК возрастает на
1000 мл.
Увеличению транспорта кислорода при
тяжелой мышечной работе способствует
также выброс эритроцитов из депо и
обеднение крови водой вследствие
потения, что ведет к некоторому сгущению
крови и повышению концентрации Нb, а
значит и КЕК. Значительно
растет при мышечной работе коэффициент
утилизации кислорода. Из каждого литра
крови в покое утилизируется 80 мл, при
работе до 120 мл кислорода. Повышенное
поступление кислорода в ткани при
мышечной работе зависит от того, что
понижение напряжения кислорода а мышцах,
увеличение напряжения углекислого газа
и концентрации водородных ионов
способствует увеличению диссоциации
оксигемоглобина.
Одной из причин увеличения легочной
вентиляции при интенсивной мышечной
работе является накопление молочной
кислоты в тканях и переход ее в кровь.
Содержание молочной кислоты в крови
может достигать при этом 200 мг% против
5-22 мл в покое. Молочная кислота вытесняет
угольную кислоты и ее связей с ионами
натрия и калия, что приводит к повышению
напряжения СО2в крови и возбуждению
дыхательного центра. Накопление молочной
кислоты при мышечной работе возникает
потому, что интенсивно работающие
мышечные волокна испытывают недостаток
в кислороде и часть молочной кислоты
не может окислиться до конечных продуктов.
Такое состояние называется кислородной
задолженностью. Окисление образовавшейся
во время работы молочной кислоты
завершается уже после окончания работы
— во время восстановительного периода,
в течение которого сохранятся интенсивное
дыхание, достаточное для того, чтобы
излишнее количество накопившейся в
организме молочной кислоты было
ликвидировано.
Каждый человек имеет индивидуальные
показатели внешнего дыхания. В норме
частота дыхания варьирует от 16 до 25 в
минуту, а дыхательный объем — от 2,5 до
0,5 л. При мышечной нагрузке разной
мощности легочная вентиляция, как
правило, пропорциональна интенсивности
выполняемой работы и потреблению О2
тканями организма. У нетренированного
человека при максимальной мышечной
работе минутный объем дыхания не
превышает 80 л*мин-1, а у тренированного
может быть 120—150 л*мин-1 и выше.
Кратковременное произвольное увеличение
вентиляции может составлять 150—200
л*мин-1.
Дыхание чистым кислородом. Гипербарическая
оксигенация. В клинической практике
иногда возникает потребность в повышении
РО2в артериальной крови. При этом
повышение парциального давления О2во вдыхаемом воздухе оказывает лечебный
эффект. Однако продолжительное дыхание
чистым О2может иметь отрицательный
эффект. У здоровых испытуемых отмечаются
боли за грудиной, особенно при глубоких
вдохах, уменьшается жизненная емкость
легких. Возможно перевозбуждение ЦНС
и появление судорог. Полагают, что
кислородное отравление связано с
инактивацией некоторых ферментов, в
частности дегидрогеназ. У недоношенных
новорожденных при длительном воздействии
избытка О2образуется фиброзная
ткань за хрусталиком и развивается
слепота
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Источник
