Физиология дыхания

Воспроизвести медиафайл

Рентгеноскопия акта дыхания аллигатора.

Физиоло́гия дыха́ния — совокупность процессов, результатом которых является потребление кислорода и выделение углекислого газа живыми организмами. Дыхательная система наряду с сердечно-сосудистой является неотъемлемым элементом слаженной и взаимосвязанной работы всех органов и систем макроорганизма, поддерживающей постоянство газового состава альвеолярного воздуха, циркулирующей крови и тканевой жидкости.

Процесс

Физиологический акт дыхания включает этапы:

• вне́шнее дыха́ние (вентиляция альвеол, которая непосредственно обеспечивается дыхательной системой);
• газообме́н в лёгких (между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения);
• тра́нспорт га́зов кро́вью (перенос кислорода с током крови ко всем периферическим органам и тканям, в том числе и самим лёгким, а также удаление углекислоты, образующейся в ходе катаболических процессов сердечно-сосудистой системой);
• Газообмен между артериальной кровью и тканями
• тканево́е (кле́точное) дыха́ние — совокупность биохимических реакций, протекающих в клетках живых организмов, в ходе которых происходит окисление углеводов, липидов и аминокислот до углекислого газа и воды с высвобождением энергии, необходимой для биосинтеза молекул аденозинтрифосфата (АТФ), являющегося универсальным источником энергии в клетке.

Регуляция

Регуляция дыхательных движений осуществляется дыхательным центром, который представлен совокупностью нервных клеток, расположенных в разных отделах центральной нервной системы. Основная часть дыхательного центра расположена в продолговатом мозге. Активность его зависит от концентрации углекислого газа (CO₂) в крови и от нервных импульсов, приходящих от рецепторов разных внутренних органов и кожи.

Так, у новорожденного ребенка после перевязки пупочного канатика и отделения от организма матери в крови накапливается углекислый газ и снижается количество кислорода (см. также Асфиксия новорождённых). Избыток CO₂ гуморально (нейрогуморально), а недостаток O₂ рефлекторно через рецепторы кровеносных сосудов возбуждают дыхательный центр. Это приводит к сокращению дыхательных мышц и увеличению объёма грудной клетки, легкие расправляются, происходит первый вдох — чаще с криком.

Нервная регуляция оказывает рефлекторное влияние на дыхание. Горячий или холодный раздражитель (сенсорной системы) кожи, боль, страх, гнев, радость (и прочие эмоции и стрессоры), физическая нагрузка быстро меняют характер дыхательных движений (см. Вегетативная нервная система#Физиология).

Следует отметить, что болевые рецепторы в лёгких отсутствуют, поэтому с целью предупреждения заболеваний проводятся периодические флюорографические обследования.

См. также

• Дыхание
• Физиология
• Дыхательная система человека
• Дыхательная недостаточность
• Искусственная вентиляция лёгких

Литература

• Nilsson, Goran E. Respiratory Physiology of Vertebrates (неопр.). — Cambridge: Cambridge University Press, 2010. — ISBN 978-0-521-70302-4.  (англ.)
• Randall, David. Eckert Animal Physiology (неопр.). — New York: W.H. Freeman and CO, 2002. — ISBN 0-7167-3863-5., human biology 146149  (англ.)
• C.Michael Hogan. 2011. Respiration. Encyclopedia of Earth. Eds. Mark McGinley and C.J.Cleveland. National Council for Science and the Environment. Washington DC  (англ.)
• Вентиляция легких