Строение и функции дыхательной системы

 

Легкие у новорожденных весят около 50 г, к 6 мес масса их удваивается, к году утраивается, к 12 годам увеличивается в 10 раз, к 20 годам - в 20 раз. Легочные щели выражены слабо. У новорожденных легочная ткань менее воздушна, с обильным развитием кровеносных сосудов и соединительной ткани в перегородках ацинусов и недостаточным количеством эластической ткани. Последнее обстоятельство объясняет относительно легкое возникновение эмфиземы при различных легочных заболеваниях. Слабым развитием эластической ткани отчасти объясняется склонность детей раннего возраста к ателектазам, чему способствуют также недостаточная экскурсия грудной клетки, узость бронхов. Этому же способствует недостаточная продукция сурфактанта, прежде всего у недоношенных детей. Особенно легко возникают ателектазы в задненижних отделах легких, так как эти отделы особенно плохо вентилируются в связи с тем, что ребенок почти все время лежит на спине, и легко возникает застой крови. Ацинусы недостаточно дифференцированы. В процессе постнатального развития образуются альвеолярные ходы с типичными альвеолами. Их количество быстро увеличивается в течение 1-го года и продолжает нарастать до 8 лет. Это приводит к увеличению дыхательной поверхности. Количество альвеол у новорожденных (24 млн.) в 10-12 раз, а их диаметр (0,05 мм) - в 3-4 раза меньше, чем у взрослых (0,2-0,25 мм). Количество крови, протекающее через легкие в единицу времени, у детей больше, чем у взрослых, что создает у них наиболее благоприятные условия для газообмена.

 

Формирование структуры легких происходит в зависимости от развития бронхов. После разделения трахеи на правый и левый главные бронхи каждый из них делится на долевые  бронхи, которые подходят к каждой доле легкого. Затем долевые бронхи делятся на сегментарные. Каждый сегмент  имеет самостоятельную вентиляцию, концевую артерию и межсегментарные  перегородки из эластической соединительной ткани. Сегментарное строение легких уже  хорошо выражено у новорожденных. В  правом легком различаются 10 сегментов, в левом - 9. Верхние левая и  правая доли делятся на три сегмента - 1, 2 и 3-й, средняя правая доля - на два  сегмента - 4-й и 5-й. В левом легком средней доле соответствует язычковая, также состоящая из двух сегментов - 4-го и 5-го. Нижняя доля правого легкого  делится на пять сегментов - 6, 7, 8, 9 и 10-й, левого легкого - на четыре сегмента - 6, 8, 9 и 10-й. У детей пневмонический процесс наиболее часто локализуется в определенных сегментах (6, 2, 10, 4, 5-м), что связано с особенностями  аэрации, дренажной функцией бронхов, эвакуацией из них секрета и возможного попадания инфекции.

 

Внешнее дыхание, то есть обмен газов  между атмосферным воздухом и  кровью капилляров легких, осуществляется посредством простой диффузии газов  через альвеолярно-капиллярную мембрану вследствие разницы парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе  и венозной крови, притекающей по легочной артерии в легкие из правого  желудочка. По сравнению со взрослыми  у детей раннего возраста имеются  выраженные отличия внешнего дыхания  в связи с развитием ацинусов, многочисленными анастомозами между  бронхиальными и пульмональными артериями, капиллярами.

Глубина дыхания у детей значительно  меньше, чем у взрослых. Это объясняется  небольшой массой легких и особенностями  строения грудной клетки. Грудная  клетка у детей 1-го года жизни как  бы находится в состоянии вдоха  в связи с тем, что переднезадний  ее размер приблизительно равен боковому, ребра от позвоночника отходят почти  под прямым углом. Это обусловливает  диафрагмальный характер дыхания в  этом возрасте. Переполненный желудок, вздутие кишечника ограничивают подвижность грудной клетки. С  возрастом она из инспираторного положения постепенно переходит  в нормальное, что является предпосылкой для развития грудного типа дыхания.

Потребность в кислороде у детей  значительно выше, чем у взрослых. Так, у детей 1-го года жизни потребность  в кислороде на 1 кг массы тела составляет около 8 мл/мин, у взрослых - 4,5 мл/мин. Поверхностный характер дыхания у детей компенсируется большой частотой дыхания (у новорожденного - 40-60 дыханий в 1 мин, в возрасте 1 года - 30-35, 5 лет - 25, 10 лет - 20, у взрослых - 16-18 дыханий в 1 мин), участием в дыхании  большей части легких. Благодаря  большей частоте минутный объем  дыхания на 1 кг массы в два  раза выше у детей раннего возраста, чем у взрослых. Жизненная емкость  легких (ЖЕЛ), то есть количество воздуха (в миллилитрах), максимально выдыхаемого  после максимального вдоха, у  детей значительно ниже по сравнению  со взрослыми. ЖЕЛ увеличивается  параллельно росту объема альвеол.

Таким образом, анатомические и  функциональные особенности системы  органов дыхания у детей создают  предпосылки к более легкому  нарушению дыхания, чем у взрослых.

 

 

Глава 2.

2.1. Утомление как особое функциональное состояние организма

Утомление — физиологическое состояние организма, возникающее в результате чрезмерной деятельности и проявляющееся в снижении работоспособности. Нередко как синоним утомление употребляют термин «усталость», хотя это не равнозначные понятия: усталость — субъективное переживание, чувство, которое обычно является отражением утомления. В некоторых случаях чувство усталости может возникать и без предшествующей нагрузки, т. е. без реального утомления. У. может возникнуть при любом виде деятельности — и при умственной, и при физической работе. Умственное утомление характеризуется снижением продуктивности интеллектуального труда, нарушением внимания (гл. обр. трудностью сосредоточения), замедлением мышления и др. Физическое утомление проявляется нарушением функции мышц: снижением силы, скорости, точности, согласованности и ритмичности движений.

Работоспособность может быть снижена  не только в результате проделанной  той или иной работы, но и вследствие болезни или необычных условий  труда (интенсивный шум, пониженное парциальное давление кислорода  во вдыхаемом воздухе). В этих случаях  понижение работоспособности является следствием нарушения функционального  состояния  организма.

Быстрота утомления зависит от специфики труда: значительно скорее оно наступает при выполнении работы, сопровождающейся однообразной позой, напряжением мышц; менее утомительны ритмичные движения. Важную роль в появлении утомления играет также отношение человека к выполняемой работе. Хорошо известно, что у многих людей в период эмоциональнего напряжения длительное время не возникают признаки утомления и чувство усталости. Обычно, когда необходимо продолжать интенсивную работу при наступившем утомлении, человек расходует дополнительные силы и энергию — изменяются показатели отдельных функций организма (напр., при физич. труде учащаются дыхание и сердцебиение, появляются гиперемия лица, усиленное потоотделение и т. п.). При этом продуктивность работы снижается,   а  признаки  утомления   усиливаются.

 

2.2. Теории утомления.

Из многочисленных теорий утомления, теории «отравления» немецкого учёного Э. Пфлюгера (1872), «истощения» М. Шиффа (1868, Швейцария), «обменная теория» английского исследователя А. Хилла (1929) и др. имеют только исторический интерес. Признаны две группы современных теорий, на основании которых первичными считаются изменения в нервных центрах. Согласно одной из них, основой Утомления являются гипоксические, т. е. связанные с недостаточностью кислородного снабжения, нарушения в нервных структурах, регулирующих процессы гомеостаза, в особенности изменения в сфере медиаторного обмена и химических процессов возникновения и передачи возбуждений. Сторонники второй группы теорий отрицают единый механизм возникновения утомления. По их мнению, появление утомление может быть обусловлено рядом факторов или их комбинаций, начиная с недостаточности кровообращения при локальном мышечном Утомлении и кончая изменением структуры гомеостатической регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы (охранительное торможение). При общем утомлении Большую роль в разработке современных теорий Утомления сыграли И. М. Сеченов, И. П. Павлов, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский и Л. А. Орбели, последний рассматривал Утомление как нарушение адаптационно-трофической регуляции со стороны вегетативной нервной системы. Проблему утомления изучали также сов. физиологи Г. В. Фольборт, С. А. Косилов и др. В современных исследованиях вскрыт ряд тонких механизмов утомления, связанных с нарушением обмена макроэргических соединений, снижением активности окислительных ферментов, изменением характера эндокринной регуляции со стороны гипоталамуса. Например, зарегистрировано снижение функции надпочечников, показано, что угнетается выработка адренокортикотропного гормона гипофизом, вначале повышается, а затем снижается активность инсулярного аппарата поджелудочной железы. Это ведёт к увеличению недоокисленных продуктов и гипергликемии. Как следствие этого возникают вторичные изменения афферентной импульсации, что ещё больше ухудшает состояние гомеостаза и ведёт к нарушению согласованности вегетативных и двигательных рабочих реакций.

 

 

2.3. Физиологические характеристики утомления.

Физиологическая и биохимическая  характеристики стадий утомления даны в ряде работ (Гиппенрейтер B.C., 1962; Горкин М.Я., 1972; Граевская Н.Д., Иоффе Л.А., 1973; Яковлев Н.Н., 1974; Розенблат В.В., 1975; Зимкин Н.В., 1975; Волков В.М., 1977; Сорокин  А.П., 1977; Фарфель B.C., 1979; Дудин Н.П., 1982; Дубровский В.И., 1985; Моногаров В.Д., 1986; Платонов В.Н., 1986, 1988; Меньшиков В.В., Волков Н.И., 1986; Коц Я.М., 1986; Павлова  Э.С., 1987; Зотов В.П., 1990; Дубровский В.И., 1991, и др.). В частности, при выполнении физической нагрузки в первой стадии утомления по сравнению с выполнением  таковой в "устойчивом" состоянии  происходят более глубокие сдвиги в  показателях сердечно-сосудистой и  дыхательной систем. Во второй стадии утомления наблюдается дальнейшее снижение биоэлектрической активности коры большого мозга и более напряженная  деятельность сердечно-сосудистой и  дыхательной систем. Третья стадия утомления характеризуется снижением  биоэлектрической активности коры большого мозга (до 22% по сравнению с предыдущими  двумя стадиями утомления) и ухудшением функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

 

В работающих мышцах при утомлении  происходит исчерпание запасов энергетических субстратов (АТФ, КФ, гликоген), накапливаются  продукты распада (молочная кислота, кетоновые  тела) и отмечаются резкие сдвиги внутренней среды организма. При этом нарушается регуляция процессов, связанных  с энергетическим обеспечением мышечного  сокращения, появляются выраженные изменения  в деятельности систем легочного  дыхания и кровообращения (Меньшиков  В.В., Волков Н.И., 1986).

(Смотри приложение №4,5)

 

 

 

 

 

 

Заключение:

В процессе работы я узнала много  новой информации, которая пригодится мне при сдаче экзамена по Возрастной физиологии, да и в дальнейшей жизни.

Я разобралась со строением и  функциями дыхательной системы. Познакомилась с понятиями «Лёгочные  объёмы» и Жизненная ёмкость  легких», которые до этого были мне  не знакомы. Я проанализировала показатели дыхания в покое и при мышечных нагрузках. Я рассмотрела понятие  утомление, как особое функциональное состояние организма, теории утомления  и физиологические характеристики утомления.

Работать над рефератом мне  было интересно, так как многого  я не знала и слышала впервые. Но теперь я разобралась в этой теме, выполнила цель и задачи, которые  ставила перед собой вначале  работы. Я думаю, что мой реферат  и приложения к нему можно использовать на предмете Возрастная физиология при  изучении темы следующими первокурсниками.