Особливості дихання новонароджених тварин

 

 

 

 

 

 

Реферат 
на тему: 
« Особливості дихання новонароджених тварин» 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст:

 

1. Вступ ст.3 ;
2. Регуляція дихання ст.5;
3. Особливості газообміну плода ст.14;
4. Особливості дихання  новонароджених ст.16;
5. Висновок ст. 24;
6. Список використаної літератури та джерел ст.25.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

 

Дихання – це невід’ємна ознака життя. Система дихання є важливою системою організму. Вона забезпечує безперервний газообмін між організмом і зовнішнім середовищем. Особливо важливим є розумінні фізіологічних процесів, які відбуваються в організмі під час дихання при пониженому та підвищеному тиску.

Дихальна система об'єднує органи, в яких проходить обмін газів, між кров’ю і зовнішнім середовищем.

Великий російський фізіолог І.М. Сеченов наголошував, що “організм без навколишнього середовища, яке підтримує його існування, не може існувати” між організмом і навколишнім середовищем постійно відбувається обмін речовин. Із навколишнього середовища організм одержує кисень і поживні речовини. Завдяки їм будуються нові клітини, функціонують органи і відбувається робота, наприклад, м'язів.

Водночас у навколишнє середовище виділяються шкідливі продукти розпаду, надлишок речовин і тепла.

Дихання – це найбільш яскравий і запевняючий вираз життя. “Не дихає”, “перестав дихати” – загальновідомі вирази, які означають, що життя припинилось. Окислення органічних речовин – вуглеводів, жирів – складає основи життєвих процесів в організмі. Енергія, яка вивільняється при цьому йде на забезпечення всіх функцій організму. Процеси окислення включають в себе потребу кисню і утворення вуглекислого газу. Тому життя організму без кисню неможливе – в цьому і заключається суть процесу дихання. Це проходить при одночасній участі фізіологічних систем крові, кровообігу, дихання.

Отже, дихання – це процес газообміну між живим організмом і навколишнім середовищем. Якщо припиняється дихання, то припиняється і обмін речовин, а це веде до смерті.

Дихальний процес включає такі етапи:

1.       Зовнішнє дихання – вентиляція легень, тобто наповнення легень атмосферним повітрям і видалення атмосферного повітря назовні, але вже в іншому складі.

2.       Обмін газами між альвеолами легень і кров’ю, що їх омивають: кисень переходить з альвеолярного повітря в кров, а вуглекислий газ – з крові в альвеолярне повітря.

3.       Перенос газів кров’ю: кисню з легенів до всіх тканин тіла, а вуглекислого газу – в зворотному напрямі.

4.       Обмін газами між кров’ю і тканинами тіла: він проходить в тканинних капілярах і полягає в переході кисню з крові в тканини, аз вуглекислого газу – з тканин в кров.

5.       Клітинне дихання (на клітинному рівні) – внутрішнє дихання – це основна ланка дихального процесу. Вона заключається в окисленні ряду речовин, в результаті якого вивільняється енергія.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕГУЛЯЦІЯ ДИХАННЯ

Під дихальним центром слід розуміти сукупність нейронів специфічних (дихальних) ядер довгастого мозку, здатних генерувати дихальний ритм.

У нормальних (фізіологічних) умовах дихальний центр отримує аферентні сигнали від периферичних і центральних хеморецепторів, що сигналізують відповідно про парціальний тиск О2 в крові і концентрації Н+ в позаклітинній рідині мозку. В період неспання діяльність дихального центру регулюється додатковими сигналами, витікаючими з різних структур ЦНС. У людини це, наприклад, структури, що забезпечують мову. Мова (спів) може в значній мірі відхилити від нормального рівень газів крові, навіть понизити реакцію дихального центру на гіпоксію або гіперкапнію. Аферентні сигнали від хеморецепторів тісно взаємодіють з іншими аферентними стимулами дихального центру, але, кінець кінцем, хімічний, або гуморальний, контроль дихання завжди домінує над нейрогенним. Наприклад, людина довільно не може нескінченно довго затримувати дихання із-за наростаючих під час зупинки дихання гіпоксії і гіперкапнії.

Дихальний центр виконує дві основні функції в системі дихання: моторну, або рухову, яка виявляється у вигляді скорочення дихальних м'язів, і гомеостатичну, пов'язану із зміною характеру дихання при зрушеннях змісту О2 і СО2 у внутрішньому середовищі організму.

Регуляція зовнішнього дихання здійснюється трьома основними елементами:

1. рецепторами, що сприймають і  передають інформацію у:

2. центральний регулятор, який розміщений  у головному мозку. Тут проходить. обробка інформації і посилаються  команди на:

3. ефектори (дихальні м’язи), що  безпосередньо здійснюють вентиляцію  легень.

Рухова функція дихального центру полягає в генерації дихального ритму і його патерну. Під генерацією дихального ритму розуміють генерацію дихальним центром вдиху і його припинення (перехід в експірацію). Під патерном дихання слід розуміти тривалість вдиху і видиху, величину дихального об'єму, хвилинного об'єму дихання. Моторна функція дихального центру адаптує дихання до метаболічних потреб організму, пристосовує дихання в поведінкових реакціях (поза, біг і ін.), а також здійснює інтеграцію дихання з іншими функціями ЦНС.

Гомеостатична функція дихального центру підтримує нормальні величини дихальних газів (O2, CO2) і рн в крові і позаклітинній рідині мозку, регулює дихання при зміні температури тіла, адаптує дихальну функцію до умов зміненого газового середовища, наприклад при зниженому і підвищеному барометричному тиску.

Локалізація і функціональні властивості дихальних нейронів. Нейрони дихального центру локалізовані в дорсомедіальній і вентролатеральной областях довгастого мозку і утворюють так звані дорсальну і вентральну дихальну групу.

Дихальні нейрони, активність яких викликає інспірацію або експірацію, називаються відповідно інспіраторними і експіраторними нейронами. Інспіраторні і експіраторні нейрони іннервують дихальні м'язи. У дорсальній і вентральній дихательной групах довгастого мозку виявлені наступні основні типи дихальних нейронів: 1) ранні інспіраторні, які розряджаються з максимальною частотою на початку фази вдиху; 2) пізні інспіраторні, максимальна частота розрядів яких доводиться на кінець інспірації; 3) повні інспіраторні з постійною або з поступово наростаючою активністю протягом фази вдиху; 4) інспіраторні для поста, які мають максимальний розряд на початку фази видиху; 5) експіраторні з постійною або поступово наростаючою активністю, яку вони проявляють в другу частину фази видиху; 6) преінспіраторні, які мають максимальний пік активності безпосередньо перед початком вдиху. Тип нейронів визначається по прояву його активності щодо фази вдиху і видиху.

Нейрони дихального центру, активність яких співпадає з ритмом дихання, але вони не іннервують дихальні м'язи, називаються респіраторно-зв'язаними нейронами. До респіраторно-зв'язаних нейронів відносять клітини дихального центру, іннервуючі м'язи верхніх дихальних шляхів, наприклад гортані.

Дорсальна дихальна група (ДДГ) включає симетричні області довгастого мозку, розташовані вентролатеральні ядра одиночного пучка (мал.). Дихальні нейрони цієї групи відносяться тільки до інспіраторного типу нейронів і представлені пізніми і повними інспіраторними нейронами.

Нейрони ДДГ отримують аферентні сигнали від легеневих рецепторів розтягування по волокнах блукаючого нерва, нейрони якого мають обширні синаптичні зв'язки з іншими відділами дихального центру і з різними відділами ЦНС. Тільки частина інспіраторних нейронів ДДГ зв'язана аксонами з дихальними мотонейронами спинного мозку, переважно з контралатеральної сторони.

Вентральна дихальна група (ВДГ) розташована латеральніше обопільного ядра довгастого мозку, або ядра блукаючого нерва. ВДГ підрозділяється на ростральну і каудальну частини щодо рівня засувки (obex) довгастого мозку 

Ростральна частина ВДГ складається з інспіраторних нейронів різних типів: ранніх, повних, пізніх інспіраторних і інспіраторних для поста. Ранні інспіраторні і інспіраторні для поста нейрони ВДГ називаються пропріобульбарними нейронами, оскільки вони не направляють свої аксони за межі дихального центру довгастого мозку і контактують тільки з іншими типами дихальних нейронів. Частину повних і пізніх інспіраторних нейронів направляють свої аксони до дихальних мотонейронів спинного мозку, а отже, управляють м'язами вдиху.

Каудальна частина ВДГ складається тільки з експіраторних нейронів. Всі експіраторні нейрони направляють аксони в спинний мозок. При цьому 40% експіраторних нейронів іннервує внутрішні міжреберні м'язи, а 60% - м'язи черевної стінки.

Ростральне ВДГ локалізовані компактною групою експіраторні нейрони (комплекс Бетцингера), аксони яких пов'язані тільки з іншими типами нейронів дихального центру. Припускають, що саме ці нейрони синхронізують діяльність правої і лівої половин дихального центру.

У безпосередній близькості від нейронів ВДГ розташовані різні типи респіраторно-зв'язаних нейронів, які іннервують м'язи верхніх дихальних шляхів і гортані.

Нейрони дихального центру залежно від проекції їх аксонів підрозділяють на три групи: 1) нейрони, іннервуючі м'язи верхніх дихальних шляхів і регулюючі потік повітря в дихальних шляхах; 2) нейрони, які синаптичні пов'язані з дихальними мотонейронами спинного мозку і управляють таким чином м'язами вдиху і видиху; 3) пропріобульбарні нейрони, які пов'язані з іншими нейронами дихального центру і беруть участь тільки в генерації дихального ритму.

Інші області локалізації дихальних нейронів. У мосту знаходяться два ядра дихальних нейронів: медіальне парабрахиальне ядро і ядро Шатра (ядро Келлікера). Іноді ці ядра називають пневмотаксичнм центром. У першому ядрі знаходяться переважно інспіраторні, експіраторні, а також фазовоперехідні нейрони, а в другому - інспіраторні нейрони. У наркотизованих тварин руйнування цих ядер викликає зменшення частоти і збільшення амплітуди дихальних рухів. Припускають, що дихальні нейрони моста беруть участь в механізмі зміни фаз дихання і регулюють величину дихального об'єму. У поєднанні з двостороннім перерізанням блукаючих нервів руйнування вказаних ядер викликає зупинку дихання на вдиху, або інспіраторний апнейзіс. Інспіраторний апнейзіс уривається рідкісними, короткочасними і швидкими видихами. Після виходу тварин з наркозу апнейзіс зникає і відновлюється ритмічне дихання.

Діафрагмальні мотонейрони. Утворюють діафрагмальний нерв. Нейрони розташовані вузьким стовпом в медіальній частині вентральних рогів від СIII до CV. Діафрагмальний нерв складається з 700-800 мієлінізованих і більше 1500 немієлінізованих волокон. Переважна кількість волокон є аксонами e-мотонейронів, а менша частина представлена аферентними волокнами м'язових і сухожильних веретен, локалізованих в діафрагмі, а також рецепторів плеври, очеревини і вільних нервових закінчень самої діафрагми.

Мотонейрони сегментів спинного мозку, іннервуючі дихальні м'язи. На рівні CIII -С поблизу латерального краю проміжної зони сірої речовини знаходяться інспіраторні нейрони, які беруть участь в регуляції активності міжреберних і діафрагмальних мотонейронів (див. мал. 8.10).

Мотонейрони, іннервуючі міжреберні м'язи, локалізовані в сірій речовині передніх рогів на рівні від TIV до ТX. Причому одні нейрони регулюють переважно дихальну, а інші - переважно пізно-тонічну активність міжреберних м'язів. Мотонейрони, іннервуючі м'язи черевної стінки, локалізовані в межах вентральних рогів спинного мозку на рівні TIV-LIII. 

 

Центральний дихальний механізм.

Чергування вдиху і видиху обумовлено активністю певних нейронів у довгастому мозку та варолієвому мості. Вважається, що саме тут знаходиться дихальний центр, який не є окремим, локальним ядром, а досить дифузним утворенням. Таким чином, дихальний центр – це сукупність певних нейронів довгастого мозку і моста, яка забезпечує чергування вдиху і видиху. Які ж це нейрони? Умовно їх називають дихальними нейронами. До них відносять нервові клітини, активність яких змінюється у відповідності з вдихом і видихом. Розрізняють інспіраторні нейрони, які збуджуються під час вдиху, експіраторні активуються під час видиху і значну кількість нейронів активність, яких проявляється в момент переходу вдиху у видих, або видиху у вдих. При внутрішньоклітинному відведенні потенціалів від "дихальних" нейронів спочатку реєструються місцеві (локальні) потенціали, потім, при досягненні критичного рівня деполяризації виникає ряд потенціалів дії. При виникненні залпу розрядів, збудливість нейронів знижується. Це так званий самообмежувальний частоту і тривалість розрядів механізм.

У задньому мозку розрізняють три основні групи дихальних нейронів і три їх скупчення.

1. Медулярну (мозкову) групу. Вона розміщена  в довгастому мозку поряд з  ретикулярною формацією і складається  з двох окремих ядер. Перше  з них включає в себе нейрони, локалізовані в дорзальних відділах  довгастого мозку. Вони активуються  головним чином при вдиху (інспіраторне  ядро). Друге ядро розміщене у  вентральних відділах довгастого  мозку. Нейрони вентрального дихального  ядра активуються при видиху  – експіраторне ядро. Нейрони  інспіраторного та експіраторного  ядер складають 10-15 % всіх клітин  довгастого мозку.

Збудження нейронів інспіраторного ядра починається після періоду відсутності активності в декілька секунд. Потім появляються потенціали дії. Відповідно до цього наростає активність інспіраторних м'язів. Через деякий час генерація потенціалів дії в інспіраторному ядрі припиняється і тонус цих м'язів знижується до вихідного рівня.

При спокійному диханні активність експіраторного ядра не визначається. Ми вже знаємо, що видих здійснюється пасивним поверненням грудної клітки до вихідного стану. Проте при форсованому диханні видих стає активним внаслідок збудження експіраторних нейронів.