Зовнішнє дихання

Тема заняття: Суть процесу дихання.

Тема розділу: Фізіологія дихання.

Лекційне заняття №40.

1.Дихання - сукупність складних фізіологічних процесів в організмі тварини, внаслі­док яких відбувається використання кисню з навколишнього середовища і виділення в нього з організму вуглекислого газу. Дихання здійснюється через вентиляцію легень, дифузію газів у легенях, транспортування їх кров'ю, дифузію газів у тканинах, клітинне дихання.

У процесі дихання розрізняють 1 -обмін повітря між навколишнім середовищем і аль­веолами легень (зовнішнє дихання); 2 -транспортування газів кро­в'ю (кисню від легень до тканин і вуглекислого газу від тканин до легень); 3 -клітинне ди­хання — споживання кисню клітинами і виділення ними вуглекислого газу.

У ссавців зовнішнє дихання майже повністю здійснюється в легенях. Через шкіру і травний канал в стані спокою тварини надходить О₂ і виділяється СО₂ близько 1—2%, а під час напруженої роботи значно більше.

Обмін повітря між альвеолами легень і навколишнім середовищем здійснюється внаслідок ритмічних дихальних рухів грудної клітки (актів вдиху й видиху). Під час спо­кійного вдиху (інспірації) скорочуються зовнішні міжреберні вдихувальні м'язи, при цьому всі ребра піднімаються вгору і частково зміщуються вперед, об'єм грудної клітки збільшується в поперечному і поздовжньому напрямках. Розширенню грудної клітки вперед-назад сприяють скорочення м'язів діафрагми. Вона тисне на органи черевної порожнини, відтискуючи їх назад. Черевна стінка при цьому випинається; за її рухом можна визначити частоту дихання.

За розширенням грудної клітки настає розширення легень, які досить легко розтя­гуються завдяки своїй еластичності. Тиск у легенях стає нижчим від атмосферного, і по­вітря через повітряні шляхи надходить у легені.

Після припинення акту вдиху настає акт видиху (експірації). Він здійснюється за­звичай пасивно, внаслідок розслаблення вдихувальних м'язів і частково скорочення внутрішніх міжреберних видихувальних м'язів.

Грудна клітка завдяки власній масі і еластичності повертається до початкового ста­ну. Розслаблюються також м'язи діафрагми, відтиснуті під час вдиху діафрагмою органи черевної порожнини подаються вперед, діафрагма стає більш опуклою. Об'єм грудної клітки зменшується, вона стискає легені і витискує з них повітря — здійснюється видих.

Під час активного видиху скорочуються внутрішні міжреберні м'язи, допоміжні ди­хальні м'язи і м'язи черевної стінки. Вдих відбувається значно швидше, ніж видих. У ко­рів співвідношення вдиху до видиху становить 1:2.

В утробний період і відразу після народження грудна клітка росте швидше, ніж ле­гені. Тому в плевральній порожнині установлюється від'ємний тиск. Якщо в альвеолах легень тиск дорівнює атмосферному — 760, то в плевральній порожнині він становити­ме 745—754 мм рт. ст. Ці 10—30 мм і забезпечують розширення легень. Тиск у плев­ральній порожнині можна виміряти, якщо ввести в неї через грудну стінку ін'єкційну гол­ку і з'єднати її з водяним манометром.

Від'ємний тиск у плевральній порожнині має велике значення в механізмі дихання, він забезпечує розширення легень. Якщо порушити цілісність грудної стінки і повітря проникне у плевральну порожнину, то атмосферний тиск на зовнішню і внутрішню по­верхні легень зрівняється, легені за рахунок еластичної тяги відразу спадуться і не по­вторюватимуть дихальних рухів грудної клітки. Це явище називають пневмотораксом. При двобічному пневмотораксі дихання припиняється, і тварина гине від задухи.

3.Типи і частота дихання. У тварин розрізняють три типи дихання: грудне, черев­не і грудно-черевне.

Грудне дихання здійснюється в основному скороченням міжреберних м'язів, черев­не дихання — переважно внаслідок скорочення діафрагми, в грудно-черевному диханні беруть участь діафрагма і міжреберні м'язи. У с/г тварин спостеріга­ється грудно-черевне дихання, однак під час вагітності воно переходить у грудний тип.

Частота дихання за хвилину у тварин різних видів різна. Частоту дихання визначають за рухами грудної або черевної стінки, а в коней і кролів — за рухом крил носа.

Частота дихальних рухів (за 1 хв в стані спокою)

Тварина	Частота дихання	Тварина, птиця	Частота дихання
Кінь	8-12	Кішка	10-25
Велика рогата худоба	10-30	Кріль	10-15
Вівця	8-20	Песець	18-48
Коза	10-18	Лисиця	14-30
Свиня	8-18	Норка	50-60
Верблюд	5-12	Курка	20-40
Собака	10-30	Гуска	10-30
Олень	8-16	Качка	16-30

4.Життєва ємність легень. У стані спокою тварини вдихають і видихають певний об'єм повітря. Цей об'єм називають дихальним повітрям. У овець і собак він становить у середньому 0,3—0,5, у коней — 5—6 л. Після спокійного вдиху тварини ще можуть вдихнути певний об'єм повітря, який називають додатковим повітрям. У овець і собак він дорівнює 0,5—1 л, у коней — 10—12 л. Повітря, яке тварина може ще видихнути піс­ля спокійного видиху, називають резервним. Сума об'ємів дихального, додаткового і резервного повітря становить життєву ємність легень. У собак вона дорівнює 1,5—3 л, у коней — 26—30, у великої рогатої худоби — 30—35 л, у овець — 0,8—1,5 л повітря.

ЖЄЛ — величина нестала, вона змінюється залежно від статі, віку, породи, продуктивності, тренування тварин.

Після максимального видиху в легенях тварин ще залишається деяка кількість по­вітря. Його називають залишковим повітрям. У коней воно становить близько 12л. За­лишкове повітря надходить у легені під час першого вдиху новонародженої тварини, і легені вже ніколи не звільняються від нього, навіть після смерті. Тому шматочки легень, відібрані від трупів тварин, які жили й дихали повітрям, у воді плавають, а відібрані від мертвонароджених — тонуть. Життєва ємність легень і залишкове повітря становлять загальну ємність легень .

5.Легенева вентиляція. Під час вдиху повітря дихальними шляхами (носоглоткою, гортанню, трахеєю, бронхами) надходить в альвеоли легень; під час видиху частина по­вітря виходить назовні, а частина залишається в альвеолах. Таку циркуляцію повітря на­зивають легеневою циркуляцією. Повітря, яке після видиху залишається в альвеолах ле­гень, називають резервним, або альвеолярним, повітрям. Близько 70% вдихуваного по­вітря надходить безпосередньо у легені, решта 25—30% участі в газообміні не бере, за­лишається в дихальних шляхах.

Помноживши об'єм повітря одного вдиху на число дихальних рухів за хвилину, можна обчислити хвилинний об'єм вентиляції легень. У коней хвилинний об'єм у стані спокою становить 40—60 л, під час руху — 100—120 л і може досягти 500 л при дуже напруженій роботі.

У дихальних шляхах повітря нагрівається до температури тіла, зволожується і очи­щається від пилу та інших часточок. Цьому сприяє те, що їх слизова оболонка вкрита миготливим епітелієм, а секреторні клітини утворюють слиз і серозну рідину. Крім то­го, в слизовій оболонці розміщені чутливі рецептори, при подразненні яких виникають захисні рефлекси у вигляді кашлю, чхання і пирхання. Ці рефлекси сприяють видален­ню з бронхів часточок пилу, корму, мікробів та інших речовин. Під час кожного акту вдиху і видиху альвеолярне повітря замінюється не повністю, а частково — лише на 1/5—1/6 його об'єму.

6.Склад вдихуваного, видихуваного і альвеолярного повітря. Тварини ди­хають атмосферним повітрям, до складу якого входить 20,82% кисню, 0,03% вуглекис­лого газу і 79,03% азоту.

Видихуване повітря містить у середньому 16,3% кисню, 4% вуглекислого газу і 79,7% азоту. Склад видихуваного повітря несталий і залежить від інтенсивності обміну речовин, об'єму легеневої вентиляції, температури атмосферного повітря.

Альвеолярне повітря відрізняється від видихуваного і містить більше вуглекислого газу — 5,62%, менше кисню — 14,2—14,6 і більше азоту — 80,48%.

У закритих тваринницьких приміщеннях склад повітря відрізняється від атмосфер­ного. У ньому міститься більше СО₂ і водяної пари, є аміак і сірководень, кількість О₂ зменшена. Збільшення концентрації СО₂ до 1% викликає у тварин помітну задуху, а понад 10% — може призвести до смерті.

Збільшення О₂ і зменшення СО₂ у видихуваному повітрі порівняно з альвеолярним пояснюється тим, що під час видиху до альвеолярного повітря примішується повітря, яке знаходиться в дихальних шляхах, тобто в так званому "шкідливому просторі".

Дата добавления: 2014-01-04