Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:>Výmena plynov medzi atmosférickým vzduchom a krvou sa nazýva vonkajšie dýchanie a je vykonávané dýchacími orgánmi -"> Газообмен между атмосферным воздухом и кровью называется внешним дыханием и осуществляется органами дыхания - легкими и внелегочными дыхательными путями. Газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения. Клеточное дыхание - биологическое окисление - обеспечивает организм энергией.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>ŠTÁPY DÝCHANIA 1. Ventilácia pľúc. S kontrakciou medzirebrových svalov a"> ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ 1. Вентиляция лёгких. При сокращении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие растягиваются - вдох, при расслаблении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие сжимаются - выдох.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:> Dýchacie pohyby Vonkajšie medzirebrové svaly - zdvihnite rebrá. Vnútorné medzirebrové svaly - znížiť rebrá."> Дыхательные движения Наружные межреберные мышцы- поднимают ребра. Внутренние межреберные мышцы - опускают ребра. Действие межреберных мышц основано на принципе рычага.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>odpočinok nádych výdych">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:> Vitálna kapacita pľúc Počas tichého dýchania vstupuje do pľúc 0 jedným dychom,"> Жизненная емкость легких При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0, 3 - 0, 5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3 -5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем).!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:>Vitálna kapacita sa meria pomocou spirometra.">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:> Mŕtvy priestor tvoria tieto oblasti"> Мертвое пространство образовано теми областями органов дыхания, где нет газообмена с кровью. В норме это внелёгочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха - около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании. Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:>2. Pľúcne dýchanie (výmena plynov v pľúcach). Plyn výmena medzi vzduchom a"> 2. Лёгочное дыхание (газообмен в лёгких). Газообмен между воздухом и кровью происходит путем диффузии по разности концентраций газов. В мертвом пространстве газообмен не идет. Венозная кровь превращается в артериальную.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:> 3. Transport plynov. V kapilárach pľúc ( pľúcny obeh) krv sa okysličuje"> 3. Транспорт газов. В капиллярах легких (малый круг кровообращения) кровь насыщается кислородом и избавляется от углекислого газа, превращаясь из венозной в артериальную. Благодаря работе сердца кровь разносится по всем органам (большой круг кровообращения), в капиллярах которых происходят обратные процессы.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:>Väčšina kyslíka v krvi je vo forme zlúčenina s hemoglobínom (Hb .o2"> Основная часть кислорода находится в крови в виде соединения с гемоглобином (Hb. O 2) и совсем немного растворено в плазме. Углекислый газ переносится в основном плазмой - в виде ионов НСО 3 - и растворенного СО 2 , в меньшей степени, эритроцитами - в соединении с гемоглобином (Hb. СO 2).!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>Plyny prechádzajú z jedného média do druhého kvôli ich tlakovému rozdielu.">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:>Keďže v alveolách je relatívne málo CO 2, odchádza krvná plazma v"> Поскольку в альвеолах относительно мало CO 2 , он выходит из плазмы крови в альвеолярный воздух. Это влечет за собой высвобождение CO 2 из соединения с гемоглобином (Hb. СO 2) и из солей угольной кислоты - гидрокарбонатов (НСО 3 -). Кислород диффундирует в !} opačný smer- zo vzduchu do krvi, kde je intenzívne viazaný hemoglobínom.
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:>4. Tkanivové dýchanie (výmena plynov v tkanivách). proces bunkového dýchania"> 4. Тканевое дыхание (газообмен в тканях). В процессе клеточного дыхания постоянно потребляется кислород. Поэтому он диффундирует из плазмы крови в межклеточное вещество других тканей и далее - в клетки. Выделяемый клетками CO 2 , наоборот, поступает в кровь, где частично связывается гемоглобином, а большей частью - с водой. Артериальная кровь превращается в венозную.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>Respiračná regulácia">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:> NERVOVÁ REGULÁCIA Nedobrovoľná Dobrovoľná"> НЕРВНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ Непроизвольная Произвольная регуляция частоты и регуляция частоты и глубины дыхания. ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ Дыхательным центром Корой больших продолговатого мозга. полушарий. Воздействие на Мы можем произвольно холодовые, болевые и др. ускорить или остановить рецепторы может дыхание. приостановить дыхание.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:> HUMORÁLNA REGULÁCIA Zrýchľuje frekvenciu a hĺbku dýchania"> ГУМОРАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ Частоту и глубину дыхания ускоряет замедляет Избыток CO 2 Недостаток CO 2 В результате усиления вентиляции легких дыхание приостанавливается, т. к. концентрация CO 2 в крови снижается.!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>REFLEXIA">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:>SÚHRN REFERENCIE">!}
Src="https://present5.com/presentation/3/45299511_365066074.pdf-img/45299511_365066074.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:>V románoch F. Coopera Indiáni niekedy unikali pred nepriateľmi vrhaním sa do vody a dýchania"> В романах Ф. Купера индейцы иногда спасались от врагов, погружаясь в воду и дыша при этом через полую камышинку. Однако дышать таким способом можно на глубине, не превышающей 1, 5 м. ПОЧЕМУ? На большей глубине давление настолько возрастает, что вдох сделать невозможно.!}
Výmena plynov medzi atmosférickým vzduchom a krvou sa nazýva vonkajšie dýchanie a vykonávajú ju dýchacie orgány - pľúca a mimopľúcne dýchacie cesty. Výmena plynov medzi pľúcami a inými orgánmi sa uskutočňuje obehovým systémom. Bunkové dýchanie – biologická oxidácia – dodáva telu energiu.
Pri pokojnom dýchaní sa jedným nádychom dostane do pľúc 0,3-0,5 litra vzduchu (dychový objem). Pri najhlbšom nádychu môže dychový objem dosiahnuť 3-5 litrov (vitálna kapacita). Ale aj tak po výdychu zostáva v pľúcach viac ako 1 liter vzduchu (zvyškový objem). Vitálna kapacita pľúc
Mŕtvy priestor tvoria tie oblasti dýchacieho systému, kde nedochádza k výmene plynov s krvou. Normálne sú to mimopľúcne dýchacie cesty a väčšina priedušiek. Objem vzduchu v nich uzavretého je asi 150 ml, čo je 30 % dychového objemu pri tichom dýchaní. Za normálnych podmienok sa teda takmer tretina vdychovaného vzduchu nezúčastňuje výmeny plynov.
3. Transport plynov. V pľúcnych kapilárach (pľúcny obeh) sa krv nasýti kyslíkom a zbaví sa oxidu uhličitého, pričom sa mení z venóznej na arteriálnu. Vďaka práci srdca sa krv prenáša do všetkých orgánov (systémový obeh), v ktorých kapilárach dochádza k reverzným procesom.
Hlavná časť kyslíka je v krvi vo forme zlúčeniny s hemoglobínom (HbO 2) a len veľmi málo sa rozpúšťa v plazme. Oxid uhličitý je prenášaný hlavne plazmou - vo forme iónov HCO 3 - a rozpustený CO 2 v menšej miere erytrocytmi - v kombinácii s hemoglobínom (HbCO 2).
To znamená uvoľnenie CO 2 zo spojenia s hemoglobínom (HbCO 2) a zo solí kyseliny uhličitej - hydrogénuhličitanov (HCO 3 -). Kyslík difunduje opačným smerom – zo vzduchu do krvi, kde je intenzívne viazaný hemoglobínom. Pretože v alveolách je relatívne málo CO2, opúšťa krvnú plazmu a dostáva sa do alveolárneho vzduchu.
4. Tkanivové dýchanie (výmena plynov v tkanivách). V procese bunkového dýchania sa kyslík neustále spotrebúva. Preto z krvnej plazmy difunduje do medzibunkovej hmoty iných tkanív a ďalej do buniek. Bunkami vylučovaný CO 2 sa naopak dostáva do krvi, kde sa čiastočne viaže s hemoglobínom a z väčšej časti s vodou. Arteriálna krv sa mení na venóznu.
Nedobrovoľná regulácia frekvencie a hĺbky dýchania. VYKONÁVA SA NERVOVÁ REGULÁCIA NERVOVÁ REGULÁCIA Svojvoľná regulácia frekvencie a hĺbky dýchania. Dýchacie centrum medulla oblongata. štekať hemisféry. Vplyv na chlad, bolesť a iné receptory môže zastaviť dýchanie. Dýchanie môžeme ľubovoľne zrýchliť alebo zastaviť.
Proces výmeny plynov medzi vdychovaným vzduchom a alveolárnym vzduchom, medzi alveolárnym vzduchom (je vhodné nazývať alveolárna zmes plynov) a krvou je determinovaný zložením plynov v týchto médiách (tab. 8).
Tabuľka 8
Parciálny tlak každého plynu v zmesi je úmerný jeho objemu. Keďže pľúca spolu s kyslíkom, oxidom uhličitým a dusíkom obsahujú aj vodnú paru, na určenie parciálneho tlaku každého plynu je potrebné zosúladiť tlak s tlakom „suchej“ zmesi plynov. Ak je osoba v "suchom" vzduchu, potom by sa mal parciálny tlak každého plynu vypočítať s prihliadnutím na hodnotu celkového tlaku. Vlhkosť vyžaduje vykonanie vhodných korekcií vodnej pary. V tabuľke. 9 sú znázornené hodnoty tlaku plynu pre „suchý“ atmosférický vzduch pri tlaku 101 kPa (760 mm Hg).
Tabuľka 9
Analýza vizualizovanej zmesi plynov ukazuje, že jej rôzne časti sa výrazne líšia, pokiaľ ide o percento „hlavných“ plynov - 02 a CO2. Zloženie prvých vydýchnutých častí je bližšie atmosférickému, keďže ide o vzduch mŕtveho priestoru. Posledné časti sa svojím zložením približujú k alveolárnej zmesi plynov. Indikátor parciálneho tlaku plynu v alveolárnej zmesi je označený PA.
Na stanovenie PA0 a RLS0 v alveolárnej zmesi je potrebné odpočítať tú časť tlaku, ktorá pripadá na vodnú paru a dusík. Výsledkom je, že hladina PAO je 13,6 kPa (102 mm Hg), PAC0 - 5,3 kPa (40 mm Hg).
Na určenie intenzity výmeny plynov v tele je okrem parciálneho tlaku plynov potrebné poznať aj množstvo absorpcie 02 a uvoľňovanie CO2. V pokoji dospelý človek absorbuje 250-300 ml kyslíka za 1 minútu a uvoľní 200-250 ml oxidu uhličitého.
Pľúca majú dvojitú sieť kapilár. Samotné pľúcne tkanivo je napájané z ciev veľký kruh obehu. Táto časť tvorí veľmi malé percento (1-2%) všetkej krvi v pľúcach.
Normálne je 10-12% všetkej krvi v tele v cievach malého kruhu. Tieto cievy patria do systému s nízkym krvným tlakom (25-10 mm Hg). Kapiláry malého kruhu majú veľkú plochu prierezu (asi o 80% viac ako vo veľkom kruhu). Počet kapilár
Ryža. 80. Vzťah alveolov s cievami (pre Butlera):
1,4 - bronchiolárna kapilára; 2 - pleura; S- alveola; 5 - lymfatická kapilára; b- pľúcne kapiláry
čaj je veľký. Je to len o niečo menej ako počet všetkých veľkých kruhových kapilár (8 a 10 miliárd).
Bežná výmena plynov vyžaduje primeraný pomer ventilácie alveol a prietoku krvi v kapilárach, sú opletené (obr. 80). Nie vždy je však táto podmienka splnená. Jednotlivé časti pľúc nie sú vždy ventilované a prekrvované rovnakým spôsobom. Existujú zle alebo úplne neventilované alveoly pri zachovaní prietoku krvi a naopak dobre vetrané alveoly s neprekrvenými cievami (obr. 81).
Výmena plynov v ľudských pľúcach prebieha cez obrovskú plochu, ktorá je 50-90 m2. Hrúbka aerogematickej bariéry je 0,4-1,5 mikrónu. Plyny cez ňu prenikajú difúziou pozdĺž parciálneho tlakového gradientu. U človeka v pokoji pri prítoku venóznej krvi je G^ 40 mm Hg. Art., aPvCO - asi 46 mm Hg. čl.
Plyny prechádzajú cez dve vrstvy buniek (alveolárny epitel a endotel kapilár) a intersticiálny priestor medzi nimi.
V ceste každého plynu je teda päť článkov a jedna hlavná membrána, ako aj šesť vodných roztokov. Ten zahŕňa tekutinu pokrývajúcu epitel alveol, cytoplazmu dvoch
Ryža. 81.
1 - primerané; 2 - normálne vetranie v prípade poruchy prietoku krvi; 3 - porušenie vzdušnej bariéry; 4 - zhoršená ventilácia v dôsledku zachovaného prietoku krvi
Ryža. 82.
bunky pľúcnej membrány, medzibunková tekutina, krvná plazma, cytoplazma erytrocytov. Najviac "ťažko priechodné" oblasti sú bunkové membrány. Rýchlosť prechodu všetkých týchto médií každým plynom je určená na jednej strane gradientom parciálneho tlaku a na druhej strane rozpustnosťou plynov v lipidoch, ktoré tvoria základ membrán, a vo vode. . Oxid uhličitý je 23-krát rozpustnejší v lipidoch a vode ako kyslík. Preto aj napriek nižšiemu tlakovému gradientu (pre CO2 - 6 mm Hg a pre 02 - 60 mm Hg) CO2 preniká cez pľúcnu membránu rýchlejšie ako 02 (obr. 82). Pri prechode krvi kapilárou sa hladina P0 v alveolách a krvi zníži po 0,2-0,25 s a už po 0,1 s.
Účinnosť výmeny plynov v pľúcach závisí aj od rýchlosti prietoku krvi. Je taká, že erytrocyt prejde kapilárou do 0,6 - 1 sek. Počas tejto doby sú PA0 a Pa0 zarovnané. Ale pod podmienkou nadmerného zvýšenia rýchlosti prietoku krvi, napríklad pri intenzívnej fyzickej aktivite, môže erytrocyt cez pľúcnu kapiláru vyskočiť rýchlejšie z kritických 0,2-0,25 s a potom saturácia krvi kyslíkom klesá.
Dýchanie je súbor procesov, ktoré zabezpečujú výmenu kyslíka a oxidu uhličitého medzi organizmom a vonkajšie prostredie. Tieto procesy prebiehajú v nasledujúcom poradí:
1. výmena plynov medzi pľúcami a prostredím – pľúcna ventilácia, prípadne vonkajšie dýchanie;
2. výmena plynov medzi alveolami a krvou - pľúcne dýchanie;
3. výmena plynov medzi krvou a tkanivami - tkanivové alebo bunkové dýchanie;
4. transport plynov krvou.
Dýchací systém je súbor orgánov, ktoré vykonávajú funkcie vedenia vzduchu a výmeny plynov. Obsahuje
horné dýchacie cesty - nosová dutina, nosové a ústne časti hltana;
dolné dýchacie cesty - hrtan, priedušnica a priedušky;
Pľúca sú párový orgán.
dýchacie cesty s vnútri pokryté riasinkovým epitelom, ktorého riasy sú naklonené k vdychovanému vzduchu. Okrem toho má epitel hustú obehovú sieť. V dôsledku toho sa vzduch v dýchacom trakte zvlhčuje, čistí a ohrieva.
Mechanizmus nádychu a výdychu
Pri akte nádychu sa sťahujú dýchacie medzirebrové svaly, zdvíhajú sa rebrá, súčasne sa sťahujú svaly bránice, jej kupola smerujúca do hrudnej dutiny klesá, brušné orgány sa pohybujú nadol - dochádza k zvýšeniu objem hrudníka. Zväčšenie objemu hrudníka vedie k zväčšeniu objemu pľúc, ktoré atmosferický tlak pritlačený k hrudnej stene. Zvýšenie objemu pľúc vedie k zníženiu tlaku v ich dutine a teda aj vonkajšej atmosférický vzduch v dôsledku tlakového rozdielu do nich vstupuje.
Počas výdychu dochádza k relaxácii medzirebrových svalov (rebrá klesajú) a svalov bránice (kupola bránice stúpa a tlačí na orgány hrudnej dutiny, stláča najmä pľúca). V dôsledku toho sa objem hrudníka zmenšuje a objem pľúc sa primerane zmenšuje, tlak v pľúcnej dutine je vyšší ako atmosférický tlak, a preto je vzduch vytláčaný z pľúc cez dýchacie cesty.
Výmena plynov v pľúcach
V pľúcach dochádza k výmene plynov medzi alveolárnym vzduchom a krvou. Táto výmena plynov je uľahčená malou hrúbkou takzvanej vzduchovo-krvnej bariéry. Táto bariéra medzi vzduchom a krvou je tvorená stenou alveoly a stenou pľúcnej kapiláry. Jeho hrúbka je 2 vrstvy buniek, čo je približne 2,5 mikrónu. Stena alveoly je zvnútra pokrytá tenkým filmom fosfolipidu – surfaktantu. Surfaktant zabraňuje zlepovaniu stien alveol, podieľa sa na imunitnej ochrane pomocou imunoglobulínov triedy A a M (Ig A, Ig M).
V alveolárnom vzduchu je koncentrácia kyslíka (parciálny tlak) oveľa vyššia (100 mm Hg) ako vo venóznej krvi (40 mm Hg) prúdiacej cez pľúcne kapiláry. Preto kyslík ľahko opúšťa alveoly do krvi, kde sa rýchlo spája s hemoglobínom erytrocytov. Súčasne oxid uhličitý, ktorého koncentrácia v žilovej krvi je vysoká (47 mm Hg), difunduje do alveol, kde je tlak oxidu uhličitého nižší (40 mm Hg).
V dôsledku toho sa parciálny tlak kyslíka (a parciálny tlak oxidu uhličitého) v alveolárnom vzduchu a krvi vyrovná.
Transport plynu krvou
Po difúzii kyslíka do krvi sa spája s hemoglobínom erytrocytov a mení sa na krehkú zlúčeninu, oxyhemoglobín. Jedna molekula hemoglobínu môže na seba pripojiť 4 molekuly kyslíka. Potom krv prenáša červené krvinky do tkanív, kde hemoglobín uvoľňuje kyslík a pripája oxid uhličitý na seba, čím sa mení na krehkú zlúčeninu karbhemoglobín. Po návrate do pľúc sa krv opäť vzdáva oxidu uhličitého a prijíma kyslík.
Nedostatočný prísun kyslíka do krvi sa nazýva hypoxia. Môže nastať, keď človek vystúpi do výšky 4000-5000 m nad morom. Tento stav sa nazýva výšková choroba.
Pri zástave dýchania vzniká asfyxia – dusenie. Tento stav môže nastať pri utopení, zasiahnutí elektrický šok alebo otravy plynom.
Vlastnosti šírenia excitácie. Soltatívna a spojitá vodivosť budenia. Rýchlosť budenia. Antidromické, artrodromické, neklesajúce, izolované vedenie vzruchu, faktor spoľahlivosti.
Všetky znaky šírenia vzruchu v CNS sú vysvetlené jeho nervovou štruktúrou - prítomnosťou chemických synapsií, viacnásobným vetvením neurónových axónov a prítomnosťou uzavretých nervových dráh. Tieto vlastnosti sú nasledovné.
1. Jednostranná distribúcia vzruchu v nervových okruhoch, v reflexných oblúkoch. Jednosmerné šírenie excitácie z axónu jedného neurónu do tela alebo dendritov iného neurónu (ale nie naopak) sa vysvetľuje vlastnosťami chemických synapsií, ktoré vedú excitáciu iba jedným smerom.
2. Pomalé šírenie vzruchu v CNS v porovnaní s nervovým vláknom sa vysvetľuje prítomnosťou mnohých chemických synapsií pozdĺž dráh šírenia vzruchu, z ktorých každá má synaptické oneskorenie asi 0,5 ms pred nástupom EPSP. Čas na vedenie excitácie cez synapsiu sa strávi uvoľnením mediátora do synaptickej štrbiny, jeho propagáciou na postsynaptickú membránu, vznikom EPSP a nakoniec AP. Celkové oneskorenie prenosu vzruchu v neuróne pri súčasnom príjme mnohých impulzov dosahuje hodnotu rádovo 2 ms. Čím viac synapsií v neurónovom reťazci, tým nižšia je celková rýchlosť šírenia vzruchu pozdĺž neho. Podľa latentného času reflexu, presnejšie podľa centrálneho času reflexu, je možné približne vypočítať počet neurónov konkrétneho reflexného oblúka.
3. Ožarovanie (divergencia) vzruchu v
Centrálny nervový systém sa vysvetľuje vetvením axónov neurónov (v priemere neurón tvorí až 1000 zakončení) a ich schopnosťou vytvárať početné spojenia s inými neurónmi, prítomnosť interkalárne neuróny, ktorého axóny sa tiež rozvetvujú (obr. 7.3, A). Ožarovanie vzruchu možno ľahko pozorovať pri pokuse na spinálnej žabe, keď slabý podnet spôsobí flexiu jednej končatiny a silný podnet energické pohyby všetkých končatín a dokonca aj trupu. Divergencia rozširuje rozsah každého neurónu. Jeden neurón vysielajúci impulzy do mozgovej kôry môže aktivovať až 5000 neurónov.
4. Konvergencia excitácie (princíp spoločnej konečnej cesty) - konvergencia excitácie rôzneho pôvodu pozdĺž niekoľkých ciest k rovnakému neurónu alebo neurónovému poolu (princíp Sherringtonovho lievika). Vysvetľuje sa to prítomnosťou mnohých kolaterál axónov, interkalárnych neurónov a tiež tým, že existuje niekoľkonásobne viac aferentných dráh ako eferentných neurónov. Na jednom neuróne CNS, v motorických neurónoch, môže byť umiestnených až 10 000 synapsií miecha- až 20 000 synapsií. Fenomén konvergencie excitácie v CNS je rozšírený. Príkladom je konvergencia vzruchov na miechovom motorickom neuróne. Primárne aferentné vlákna (obr. 7.3, B), ako aj rôzne zostupné dráhy mnohých nadložných centier mozgového kmeňa a iných častí centrálneho nervového systému sa teda približujú k rovnakému motorickému neurónu chrbtice. Fenomén konvergencie je veľmi dôležitý: zabezpečuje napríklad účasť jedného motorického neurónu na niekoľkých rôznych reakciách. Motorický neurón, ktorý inervuje svaly hltana, sa podieľa na reflexoch prehĺtania, kašľa, sania, kýchania a dýchania, čím tvorí spoločnú konečnú cestu pre početné reflexné oblúky. Na obr. 7.3, A ukazuje dve aferentné vlákna, z ktorých každé poskytuje kolaterály 4 neurónom tak, že 3 neuróny z celkového počtu 5 tvoria spojenie s oboma aferentnými vláknami. Na každom z týchto 3 neurónov sa zbiehajú dve aferentné vlákna.
1. Nepretržité šírenie AP sa uskutočňuje vo vláknach bez myelínu typu C, ktoré majú rovnomernú distribúciu napäťovo riadených iónových kanálov zapojených do tvorby AP. Vedenie nervového vzruchu začína štádiom elektrotonického šírenia vzniknutého AP. Amplitúda AP nervového vlákna (membránový potenciál + inverzia) je asi 90 mV, dĺžková konštanta membrány (Km) v nemyelinizovaných vláknach je 0,1 - 1,0 mm.
Preto AP, šíriaci sa v tejto vzdialenosti ako elektrotonický potenciál a zachovávajúci si aspoň 37 % svojej amplitúdy, je schopný depolarizovať membránu na kritickú úroveň a generovať nový AP po celej jej dĺžke (obr. 5.3). Súčasne v štádiu elektrotonického šírenia nervového vzruchu sa ióny pohybujú po vlákne medzi depolarizovanými a polarizovanými úsekmi, čím sa zabezpečuje vedenie vzruchu do susedných úsekov vlákna. V skutočnosti pri neporušenom nervovom vlákne je štádium čisto elektrotonického šírenia AP (pozdĺž membrány) extrémne malé, pretože napäťovo závislé kanály sú vo vzájomnej tesnej blízkosti a, samozrejme, z výsledného akčného potenciálu a je pozorované len dovtedy, kým sa nedosiahne depolarizácia rovnajúca sa 50 % Ecr. Ďalej je aktivovaný pohyb iónov do bunky (nervové vlákno) a von z bunky v dôsledku aktivácie iónových kanálov.
Počas tvorby nového AP v priľahlej oblasti vo fáze depolarizácie vzniká v dôsledku aktivácie sodíkových kanálov silný prúd sodíkových iónov do bunky, čo vedie k regeneračnej (samozosilňujúcej) depolarizácii. Tento prúd zabezpečuje vznik nového AP s rovnakou amplitúdou, ktorá je ako obvykle súčtom dvoch veličín – pokojového membránového potenciálu a inverzie. V tomto ohľade sa AP vykonáva bez zníženia (bez zníženia amplitúdy). Nepretržité šírenie nervového impulzu teda prebieha prostredníctvom generovania nových AP v štafetovom preteku, keď každá časť membrány najskôr pôsobí dráždivo (keď je na ňu aplikovaný elektrotonický potenciál) a
potom ako dráždidlo (po vytvorení nového AP v ňom).
2. Salipačný typ vedenia nervových impulzov sa uskutočňuje v myelínových vláknach (typy A a B), ktoré sa vyznačujú koncentráciou napäťovo riadených iónových kanálov len v malých častiach membrány (v uzloch Ranviera), kde ich hustota dosahuje 12 000 na 1 μm2, čo je približne 100-krát viac ako v membránach nemyelinizovaných vlákien. V oblasti myelínových spojok (internodálnych segmentov), ktoré majú dobré izolačné vlastnosti, nie sú takmer žiadne napäťovo závislé kanály a membrána axiálneho valca je tam prakticky neexcitovateľná. Za týchto podmienok sa AP generovaný v jednom uzle Ranviera šíri elektrotonicky (pozdĺž vlákna, bez účasti iónových kanálov) do susedného uzla, depolarizujúc tam membránu na kritickú úroveň, čo vedie k vzniku nového AP, tj excitácia sa vykonáva náhle (obr. 5.4). Konštantná dĺžka membrány myelínového vlákna dosahuje 5 mm. To znamená, že AP, šíriaci sa elektrotonicky v tejto vzdialenosti, si zachováva 37 % svojej amplitúdy (asi 30 mV) a môže depolarizovať membránu na kritickú úroveň (prahový potenciál v uzloch Ranviera je asi 15 mV). Preto v prípade poškodenia najbližších záberov Ranviera na trase môže akčný potenciál elektrotonicky vybudiť 2.-4. a dokonca aj 5. záber.
Bezodpadové vzrušenie. Amplitúda AP v rôznych častiach nervu je rovnaká, to znamená, že vedenie vzruchu pozdĺž nervového vlákna sa uskutočňuje bez útlmu (bez poklesu). Kódovanie informácií sa teda nevykonáva zmenou amplitúdy AP, ale zmenou ich frekvencie a distribúcie v čase.
· Izolované vedenie vzruchu. Zvyčajne sa tvoria nervové kmene veľká kvantita nervových vlákien sa však AP prechádzajúce každým z nich neprenášajú na susedné. Táto vlastnosť nervových vlákien je spôsobená: Ú prítomnosťou obalov obklopujúcich jednotlivé nervové vlákna a ich zväzky (v dôsledku toho sa vytvorí bariéra, ktorá bráni prenosu vzruchu z vlákna na vlákno); Ú odpor medzibunkovej tekutiny (tekutina medzi vláknami má oveľa menší prúdový odpor ako axónová membrána, preto je prúd posúvaný pozdĺž medzivláknových priestorov a nedosahuje susedné vlákna).
VÝMENA PLYNU A PREPRAVA PLYNU
množstvo kyslík, vstupujúceho do alveolárneho priestoru z vdychovaného vzduchu za jednotku času v podmienkach stacionárneho dýchania, sa rovná množstvu kyslíka prechádzajúceho počas tejto doby z alveol do krvi pľúcnych kapilár. To je to, čo udržuje koncentráciu konštantnú. kyslík v alveolárnom priestore.
Tento základný vzor výmeny pľúcnych plynov je tiež charakteristický oxid uhličitý: množstvo tohto plynu vstupujúceho do alveol zo zmiešanej venóznej krvi prúdiacej cez pľúcne kapiláry sa rovná množstvu oxidu uhličitého, ktorý je odstránený z alveolárneho priestoru von vydychovaným vzduchom.
V tkanivách celého tela, kde dochádza k vnútornému dýchaniu, prechádza kyslík z kapilár do buniek a oxid uhličitý z buniek do kapilár difúziou.
Koncentrácia kyslíka v bunkách je vždy nižšia a koncentrácia oxidu uhličitého je vždy vyššia ako v kapilárach.
Muž v pokoji rozdiel medzi obsahom kyslíka v arteriálnej a zmiešanej venóznej krvi sa rovná 45-55 ml O2 na 1 liter krvi a rozdiel medzi obsahom oxidu uhličitého v venóznej a arteriálnej krvi je 40-50 ml CO2 na 1 liter krvi. To znamená, že z alveolárneho vzduchu prichádza do každého litra krvi prúdiacej cez pľúcne kapiláry asi 50 ml O2 a do alveol 45 litrov CO2 z krvi. Koncentrácia O2 a CO2 v alveolárnom vzduchu zostáva prakticky konštantná vďaka ventilácii alveol.
VÝMENA PLYNU MEDZI ALVEOLÁRNYM VZDUCHOM A KRVI
Alveolárny vzduch a krv pľúcnych kapilár sú oddelené tzv alveolárno-kapilárna membrána , ktorých hrúbka sa pohybuje od 0,3 do 2,0 µm. základ alveolárno-kapilárna membrána je alveolárny epitel a kapilárny endotel, z ktorých každý je umiestnený na vlastnej bazálnej membráne a tvorí súvislú výstelku alveolárneho a intravaskulárneho povrchu. Medzi epitelovou a endoteliálnou bazálnou membránou je interstícia. Obr.1.
V niektorých oblastiach sú bazálne membrány prakticky vedľa seba.
Výmena dýchacích plynov uskutočnené cez súbor submikroskopických štruktúr obsahujúci erytrocytový hemoglobín, krvnú plazmu, kapilárny endotel a jeho dve plazmatické membrány, komplexnú vrstvu spojivového tkaniva, alveolárny epitel s dvoma plazmatickými membránami a nakoniec vnútornú výstelku alveol - surfaktant. Vďaka povrchovo aktívnej látke sa predĺži vzdialenosť pre difúziu plynov, čo vedie k miernemu zníženiu koncentračného gradientu cez alveolárno-kapilárnu membránu.
Nastáva prechod plynov cez alveolokapilárnu membránu PODĽA ZÁKONOV DIFUZIE. Ale keď sa plyny rozpustia v kvapaline, proces difúzie sa prudko spomalí. Napríklad oxid uhličitý difunduje v kvapaline asi 13 000-krát a kyslík - 300 000-krát pomalšie ako v plynnom prostredí.
Množstvo plynu prechádzajúceho cez pľúcnu membránu za jednotku času, t.j. rýchlosť difúzie je priamo úmerná rozdielu jej parciálneho tlaku na oboch stranách membrány a nepriamo úmerná difúznemu odporu.
Odpor je určený:
n hrúbku membrány, veľkosť plochy na výmenu plynov,
n difúznym koeficientom plynu v závislosti od jeho molekulovej hmotnosti a teploty,
n koeficient rozpustnosti plynov v biologických tekutinách membrány
Smer a intenzita prechodu kyslíka z alveolárneho vzduchu do krvi pľúcnych mikrociev a oxidu uhličitého - v opačnom smere určuje rozdiel medzi parciálnym tlakom plyn v alveolárnom vzduchu a jeho napätie (parciálny tlak rozpusteného plynu) v krvi. Pre kyslík tlakový gradient je asi 60 mm Hg. (parciálny tlak v alveolách je 100 mm Hg a napätie v krvi vstupujúcej do pľúc je 40 mm Hg) a pre oxid uhličitý - približne 6 mm Hg (parciálny tlak v alveolách - 40 mm Hg, napätie v krvi prúdiacej do pľúc - 46 mm Hg).
Biofyzikálnou charakteristikou priepustnosti vzduchovo-krvnej bariéry pľúc pre dýchacie plyny je tzv. difúzna kapacita pľúc . TOTO JE MNOŽSTVO ML PLYNU, KTORÉ PREJDE PĽÚCNOU MEMBRÁNOU ZA 1 MINÚTU S ROZDIELOM ČIASTOČNÉHO TLAKU PLYNU NA OBOCH STRANÁCH MEMBRÁNY 1 mm Hg. čl.
Hodnota difúznej kapacity pľúc závisí od ich objemu a zodpovedajúceho povrchu výmeny plynov.
Hodnota difúznej kapacity pľúc pri zadržaní dychu pri hlbokom nádychu je väčší než pri ustálenom stave na úrovni funkčnej zvyškovej kapacity. V dôsledku gravitačnej redistribúcie prietoku krvi a objemu krvi v pľúcnych kapilárach sa znižuje difúzna kapacita pľúc v polohe na chrbte. viac než v sede a v sede - viac než v stoji. S vekom sa difúzna kapacita pľúc znižuje.
