7.2. Физиологические особенности функциональной системы дыхания

Дыханием называют обмен газов между организмом и окружающей средой. У человека газообмен состоит из четырех этапов: 1) обмен газов между воздушной средой и легкими; 2) обмен газов между легкими и кровью (легочное дыхание); 3) транспорт газов кровью; 4) газообмен в тканях (тканевое дыхание).

Система органов дыхания выполняет лишь первую часть газообмена. Остальное выполняет система органов кровообращения.

Строение и функции органов дыхания у человека (рис. 7.3). Органы, которые подводят воздух к альвеолам легких, называютсядыхательными путями. Верхние дыхательные пути: носовая полость, носоглотка, глотка. Нижние дыхательные пути: гортань, трахея, бронхи.Бронхи многократно ветвятся, образуя бронхиальное дерево. По ним воздух достигает альвеол, где и происходит газообмен. Легкие покрыты оболочкой (легочной плеврой), состоящей из двух листков, образующими герметически замкнутую плевральную полость.

Согласно учению о функциональных системах П. К. Анохина под функциональной системой дыхания понимается весь комплекс нервных образований с соответствующими им периферическими воспринимающими и рабочими аппаратами, объединенных в систему конечным результатом, направленным на поддержание относительного постоянства соотношений О₂ и СО₂в крови и тканях организма.

Характерные черты функциональной системы дыхания:

1.      Размер легочной вентиляции обусловливает не один, а несколько гуморальных показателей: рН, напряжение СО₂ и О₂ в крови.

2.      В дыхательный центр одновременно поступает информация о дыхательных показателях крови, ликвора, межклеточной жидкости ткани самого дыхательного центра.

 

7.2.1. Особенности внешнего дыхания Особенности дыхания плода и новорожденного

Дыхание плода. Во внутриутробной жизни плод получает О₂ и удаляет СО₂ исключительно путем плацентарного кровообращения. Однако уже у плода появляются ритмические, дыхательные движения частотой 38–70 в минуту. Эти дыхательные движения сводятся к небольшому расширению грудной клетки, которое сменяется более длительным спадением и еще более длительной паузой. Легкие при этом не расправляются, остаются спавшимися, возникает лишь небольшое отрицательное давление в межплевральной щели в результате отхождения наружного (париетального) листка плевры и увеличения межплевральной щели. Дыхательные движения плода происходят при закрытой голосовой щели, а поэтому в дыхательные пути околоплодная жидкость, не попадает.

Значение дыхательных движений плода: 1) дыхательные движения способствуют увеличению скорости движения крови по сосудам и ее притоку к сердцу, а это улучшает кровоснабжение плода; 2) дыхательные движения плода являются формой тренировки той функции, которая понадобится организму после его рождения.

Дыхание новорожденного. С момента рождения ребенка, еще до пережатия пуповины, начинается легочное дыхание. Легкие полностью расправляются после первых 2–3 дыхательных движений.

Причиной первого вдоха является:

1)      избыточное накопление СО₂ и обеднение О₂ крови после прекращения плацентарного кровообращения;

2)      изменение условий существования, особенно мощным фактором является раздражение кожных рецепторов (механо- и термоцепторов);

3)      разность давления в межплевральной щели и в дыхательных путях, которая при первом вдохе может достигнуть 70 мм водяного столбика (в 10–15 раз больше, чем при последующем спокойном дыхании).

При осуществлении первого вдоха преодолевается значительная упругость легочной ткани, обусловленная силой поверхностного натяжения спавшихся альвеол. При первом вдохе энергии затрачивается в 10–15 раз больше, чем в последующие вдохи. Для растяжения легких еще не дышавших детей давление воздушного потока должно быть примерно в 3 раза больше, чем у детей, перешедших на спонтанное дыхание.

Облегчает первый вдох поверхностно активное вещество – сурфактант, которое в виде тонкой пленки покрывает внутреннюю поверхность альвеол. Сурфактант уменьшает силы поверхностного натяжения и работу, необходимую для вентиляции легких, а также поддерживает в расправленном состоянии альвеолы, предохраняя их от слипания. Это вещество начинает синтезироваться на 6-м месяце внутриутробной жизни. При наполнении альвеол воздухом оно мономолекулярным слоем растекается по поверхности альвеол. У нежизнеспособных новорожденных, погибших от слипания альвеол, обнаружено отсутствие сурфактанта.

Давление в межплевральной щели новорожденного во время выдоха равно атмосферному давлению, во время вдоха уменьшается и становится отрицательным (у взрослых оно отрицательно и во время вдоха, и во время выдоха).

По обобщенным данным, у новорожденных число дыхательных движений в минуту 40–60, минутный объем дыхания – 600–700 мл, что составляет 170–280 мл/мин./кг.

С началом легочного дыхания за счет ускорения кровотока и уменьшения сосудистого русла в системе легочного кровообращения изменяется кровообращение через малый круг. Открытый артериальный (боталлов) проток в первые дни, а иногда недели, может поддерживать гипоксию за счет направления части крови из легочной артерии в аорту, минуя малый круг.