Курсовая работа: Значення газообміну для дітей 3-7 років
Зв'язування кисню кров'ю.В крові кисень сполучається з гемоглобіном, утворюючи неміцну сполуку — оксигемоглобін. 1 г гемоглобіну здатний зв'язати 1,34 см3 кисню. Чим вищий парціальний тиск кисню, тим більше утворюється оксигемоглобіну. В альвеолярному повітрі парціальний тиск кисню 100... 110 мм рт. ст. За цих умов 97% гемоглобіну крові зв'язується з киснем.
У вигляді оксигемоглобіну кисень під легень кров'ю переноситься до тканин. Тут парціальний тиск кисню низький і оксигемоглобін дисоціює, вивільняючи кисень. Так забезпечується постачання тканин киснем.
Наявність у повітрі або тканинах вуглекислого газу зменшує здатність гемоглобіну зв'язувати кисень.
Зв'язування вуглекислого газу кров'ю. Вуглекислий газ переноситься кров'ю в хімічно зв'язаному вигляді — у вигляді гідрокарбонату натрію і гідрокарбонату калію. Частина його транспортується гемоглобіном.
Зв'язування вуглекислого газу і віддача його кров'ю залежать від його напруження в тканинах і крові. Важлива роль при цьому належить ферменту карбоангідразі, який міститься в еритроцитах. Карбоангідраза залежно від вмісту вуглекислого газу прискорює в багато разів реакцію:
СО2 + Н2 О = Н2 СО3 .
В капілярах тканини, де напруження вуглекислого газу високе, відбувається утворення вугільної кислоти. В легенях карбоангідраза сприяє дегідратації, що приводить до витіснення вуглекислого газу із крові.
Газообмін у легенях у дітей тісно пов'язаний з особливостями регуляції у них кислотно-лужної рівноваги. У дітей дихальний центр дуже чутливо реагує на найменші зміни реакції крові. Навіть при незначному зрушенні рівноваги в бік підкислення у дітей легко виникає задишка.
Дифузійна здатність легень у дітей з віком збільшується. Це пов'язано із збільшенням сумарної поверхні альвеол легень.
Потреба організму в кисні та виділення вуглекислого газу визначається рівнем окислювальних процесів, які відбуваються в організмі. З віком цей рівень знижується, відповідно і величина газообміну на 1 кг маси в міру росту дитини зменшується.
2.4 Регуляція дихання
Дихальний центр. Дихання змінюється залежно від стану його організму. Воно спокійне, рідке під час сну, часте і глибоке при фізичних навантаженнях, переривчасте, нерівне під час емоцій. При зануренні в холодну воду у людини на якийсь час зупиняється дихання, «дух перехоплює». Російський фізіолог Н. А. Миславський у 1919 р. встановив, що в довгастому мозку є група клітин, зруйнування яких приводить до зупинення дихання Так був покладений початок вивченню дихального центра. Дихальний центр — складне утворення. До нього належить центр вдиху і центр видиху. Пізніше вдалося довести, що дихальний центр має складнішу структуру і в процесах регуляції дихання беруть участь також відділи центральної нервової системи, які лежать вище, що забезпечують пристосувальні зміни в системі органів дихання до різної діяльності організму. Важлива роль у регуляції дихання належить корі великого мозку [12, 218].
Дихальний центр перебуває в стані постійної активності: в ньому ритмічно виникають імпульси збудження. Ці імпульси виникають автоматично. Навіть після повного виключення доцентрових шляхів, які ідуть до дихального центра, в ньому можна зареєструвати ритмічну активність. Автоматизм дихального центра пов'язують з процесом обміну речовин у ньому. Ритмічні імпульси передаються з дихального центра по відцентрових до дихальних м'язів і діафрагми, забезпечуючи чергування вдиху і видиху.
Головною особливістю дихального центра є періодичність, при якій збудження нейронів змінюється їх гальмуванням. В основі періодичності лежить функція бульбарного відділу. При цьому вирішальна роль належить нейронам дорсального ядра. Вважають, що вони є своєрідним «водієм ритму».
До бульбарного центра надходить збудження від багатьох утворень ЦНС, у тому числі від пневмотаксичного центру. Так, якщо перерізати стовбур мозку, відділивши варолієв міст від довгастого мозку, то у тварин знижується частота дихальних рухів. При цьому обидві складові — і вдих і видих — стають тривалішими. Пневмотаксичний та бульбарний центри мають двобічні зв'язки, за допомогою яких пневмотаксичний центр прискорює виникнення наступних інспірацій та експірацій.
На активність нейронів дихального центра впливають інші відділи ЦНС, такі, як ретикулярна формація, гіпоталамус, кора великих півкуль. Наприклад, характер дихання змінюється при емоціях. Скелетні м'язи, які беруть участь у диханні, часто виконують й інші рухи. Та й власне дихання, його глибину і частоту людина може змінювати свідомо, що свідчить про вплив на дихальний центр кори великих півкуль. Завдяки цим зв'язкам дихання узгоджується з виконанням робочих рухів, мовною функцією людини.
У такий спосіб інспіраторні нейрони, як «водії ритму», істотно відрізняються від справжніх пейсмекерних клітин. При виникненні ритміки основних дихальних нейронів дорсального ядра треба враховувати дві умови: а) «послідовність вступу» кожної групи нейронів саме цього відділу; б) обов'язкову імпульсацію від інших відділів ЦНС та імпульсацію від різноманітних рецепторів. Тому при повному відокремленні бульбарного відділу дихального центра в ньому можна зареєструвати лише спалахи активності з частотою, яка значно менша, ніж у звичайних умовах цілого організму.
Дихання є вегетативною функцією, а виконується скелетними м'язами. Тому механізми його регуляції мають спільні риси з механізмами регулювання діяльності як вегетативних органів, так і скелетних м'язів. Потреба в постійному диханні забезпечується автоматично за рахунок активності дихального центра. Проте внаслідок того, що дихання здійснюють скелетні м'язи, можливі й довільні зміни характеру дихання, зумовлені впливом кори великих півкуль на дихальний центр (рис. 2).
Рис. 2. Механізми регуляції дихання (за даними A. Despopoulos. St. Silbоrnagl, 1986).
Якщо у внутрішніх органах (серце, кишки) автоматизм обумовлений лише властивостями водіїв ритму, то в дихальному центрі періодична діяльність керується дещо складнішими механізмами. Періодичність обумовлена: 1) узгодженою активністю різних відділів дихального центра; 2) надходженням сюди імпульсів від рецепторів; 3) надходженням сигналів від інших відділів ЦНС, у тому числі і від кори головного мозку. Крім того, при аналізі механізму періодичності дихання потрібно врахувати, що спокійне і форсоване дихання суттєво відрізняються за кількістю м'язів, які беруть участь у цьому акті. Багато в чому ця різниця визначається рівнем залучення вентрального відділу бульбарного дихального центра, в якому є як інспіраторні, так і експіраторні нейрони. При спокійному диханні ці нейрони відносно малоактивні, а при глибокому диханні їх роль різко зростає.
Рефлекторна регуляція. При больовому подразненні, при подразненні органів черевної порожнини, рецепторів кровоносних судин, шкіри, рецепторів дихальних шляхів зміна дихання відбувається рефлекторно. При вдиханні парів аміаку, наприклад, подразнюються рецептори слизової оболонки носоглотки, що приводить до рефлекторного затримання дихання. Це важливе захисне пристосування, яке перешкоджає потраплянню в легені отруйних і подразливих речовин [22, 185].
Особливе значення в регуляції дихання мають імпульси, які йдуть від рецепторів дихальних м'язів і від рецепторів самих легень. Від них великою мірою залежить глибина вдиху і видиху. Це відбувається так. При вдихові, коли легші розтягуються, подразнюються рецептори в їхніх стінках. Імпульси від рецепторів легень по доцентрових волокон блукаючого нерва досягають дихального центра, гальмують центр вдиху і збуджують центр видиху. В результаті дихальні м'язи розслаблюються, грудна клітка опускається, діафрагма набирає вигляду купола, об'єм грудної клітки зменшується і відбувається видих. Видих, у свою чергу, рефлекторно стимулює вдих.
В регуляції дихання бере участь кора великого мозку, яка забезпечує найтонше пристосування дихання до потреб організму у зв'язку із змінами умов зовнішнього середовища і життєдіяльності організму.
Ось приклади впливу кори великого мозку на дихання. Людина може на якийсь час затримати дихання, за своїм бажанням змінити ритм і глибину дихальних рухів. Впливами кори великого мозку пояснюються передстартові зміни дихання у спортсменів — значне поглиблення і прискорення дихання перед початком змагань. Можливе вироблення умовних дихальних рефлексів. Якщо до вдихуваного повітря додати 5...7% вуглекислого газу, який у такій концентрації прискорює дихання, і супроводити вдих стуком метронома або дзвоником, то через кілька поєднань один тільки дзвоник або стук метронома спричинить прискорення дихання.
Гуморальні впливи на дихальний центр. Великий вплив на стан дихального центра справляє хімічний стан крові, зокрема її газовий склад. Накопичення вуглекислого газу в крові веде до подразнення рецепторів у кровоносних судинах, які несуть кров до голови, і рефлекторно збуджує дихальний центр. Подібним чином діють також інші кислі продукти, які надходять у кров, наприклад молочна кислота, вміст якої в крові збільшується під час м'язової роботи.
Перший вдих новонародженого. При внутрішньоутробному розвитку плід одержує кисень і віддає вуглекислий газ через плаценту організмові матері. Проте плід здійснює дихальні рухи у вигляді незначного розширення грудної клітки. Легені при цьому не розправляються, а тільки виникає невеликий негативний тиск у альвеолярнійщілині.
Згідно з даними І. А. Аршавського, такі дихальні рухи плода сприяють кращому рухові крові і поліпшенню кровопостачання плода, а також є своєрідним тренуванням функції легень. Під час пологів, після перев'язування пупкового канатика, організм дитинивідділяється від організму матері. При цьому в крові новонародженого накопичується вуглекислий газ і знижується вміст кисню. Зміна газового складу крові приводить до підвищення збудливості дихального центра як гуморально, так і рефлекторно через подразнення рецепторів у стінках кровоносних судин. Клітини дихального центі а подразнюються, і у відповідь виникає перший вдих. А далі вдих рефлекторно викликає видих.
У виникненні першого видиху неабияка роль належить зміні умов існування новонародженого порівняно із внутрішньоутробним його існуванням. Механічні подразнення шкіри при дотикові рук акушера до тіла дитини, нижча температура оточуючого середовища порівняно з внутрішньоутробною, підсихання тіла новонародженого в повітрі — все це також сприяє рефлекторному збудженню дихального центра і виникненню першого вдиху.
І. А. Аршавський у появі першого вдиху основну роль відводить збудженню спинномозкових дихальних мотонейронів, клітин ретикулярної формації довгастого мозку; збудливим фактором при цьому є зниження парціального тиску кисню в крові.