27. Жизненная ёмкость лёгких.

Деятельность системы дыхания характеризуют определенные внешние показатели.

Частота дыхательных движений за 1 мин.

- У лошади она составляет 8...16,

- крупного рогатого скота - 10...30,

- овцы - 10... 20,

- свиньи - 8...18,

- птицы - 18...34.

Четыре первичных легочных объема: дыхательный, резервный вдоха, резервный выдоха, остаточный объем.

- у крупного рогатого скота и лошади приблизительно 5...6 л, 12...18,10...12, 10...12л. Четыре емкости легких: общая, жизненная, вдоха, функциональная остаточная.

Минутный объем.

-У крупного рогатого скота - 21...30 л

- лошади - 40...60 л.

Содержание кислорода и диоксида углерода в выдыхаемом воздухе. Напряжение кислорода и диоксида углерода в крови.

Объем дыхательного, дополнительного и резервного воздуха составляют жизненную емкость легких. Она определяется прибором спирометром и составляет: у лошадей  26–30 л, у крупного рогатого скота 30–35 л, у овец 2,3–4 л, человека 3–5 л.

Жизненная емкость легких изменяется при некоторых заболеваниях, на нее оказывает влияние возраст, рост, тренировки.

После максимального глубокого выдоха в легких остается остаточный воздух, который примерно равен по объему дополнительному воздуху. Остаточный воздух сохраняется в легких и после смерти. Жизненная емкость легких и остаточный воздух составляют общую емкость легких. 

После спокойного выдоха в легких лошади остается резервный и остаточный воздух, который называется альвеолярным воздухом — 22 л. Из выдыхаемого воздуха 70 % достигает легких, а 30 %  остается в воздухоносных путях  и участия в газообмене не принимает. У лошади дыхательный воздух составляет 5 л, из них  достигает альвеол 3,5 л, т.е. воздух в альвеолах вентилируется лишь на 1/6 часть.

Отношение вдыхаемого воздуха к альвеолярному называется коэффициентом легочной вентиляции. Количество воздуха, проходящего через легкие в одну минуту, называется минутным объемом легочной вентиляции. На последний оказывают влияние частота дыхания и в меньшей степени дыхательный воздух. Минутный объем у лошади при покое составляет 40–60 л, при свободном движении шагом — 120–180 л, движений рысью — 200–300 л. При работе учащается дыхание, увеличивается интенсивность обмена веществ.

30. Регуляция дыхания. Понятие о дыхательном центре.

Под регуляцией дыхания понимают поддержание оптимального содержания кислорода и диоксида углерода в альвеолярном воздухе и в крови за счет изменения частоты и глубины дыхательных движений. Частота и глубина дыхательных движений обусловлены ритмом и силой генерации импульсов в дыхательном центре, расположенном в продолговатом мозге, в зависимости от его возбудимости. Возбудимость определяется напряжением диоксида углерода в крови и потоком импульсов с рецепторных зон сосудов, дыхательных путей, мышц.

Регуляция частоты дыхательных движений. Регуляция частоты дыхательных движений осуществляется центром дыхания, который включает в себя центры вдоха, выдоха и пневмотаксиса; центру вдоха принадлежит главная роль. В центре вдоха ритмически залпами рождаются импульсы в единицу времени, определяя частоту дыхания. Импульсы из центра вдоха поступают к вдыхательным мышцам и диафрагме, вызывая вдох такой продолжительности и глубины, который соответствует сложившимся условиям и характеризуется определенным объемом поступившего в легкие воздуха, силой сокращения вдыхательных мышц. Количество импульсов, рожденных в центре вдоха в единицу времени, зависит от его возбудимости: чем выше возбудимость, тем чаще рождаются импульсы, а значит, и чаще дыхательные движения.

Регуляция смены вдоха выдохом, выдоха вдохом. Регуляция смены вдоха выдохом, выдоха вдохом осуществляется рефлекторно. Возбуждение, возникающее в центре вдоха, обеспечивает акт вдоха, который сопровождается растяжением легких и возбуждением механорецепторов легочных альвеол. Импульсы с рецепторов по афферентным волокнам блуждающих нервов поступают уже в центр выдоха и возбуждают его нейроны. Одновременно непосредственно через центр пневмотаксиса центр вдоха также возбуждает центр выдоха. Нейроны центра выдоха, возбуждаясь, по законам реципрокных отношений тормозят активность нейронов центра вдоха, и вдох прекращается. Центр выдоха посылает информацию к мышцам экспираторам, вызывает их сокращение, и осуществляется акт выдоха. Так происходит чередование вдоха и выдоха. Количество залпов импульсов, поступающих из центра вдоха в единицу времени, и сила этих залпов зависят от возбудимости нейронов центра дыхания, специфики обмена веществ, особой чувствительности нейронов к окружающей их гуморальной среде, к поступающей информации с хеморецепторов сосудов, дыхательных путей и легких, мышц и пищеварительного аппарата. Избыток в крови и альвеолярном воздухе диоксида углерода и недостаток кислорода, усиление потребления кислорода и образования диоксида углерода в мышцах и других органах при усилении их деятельности вызывают следующие реакции: повышение возбудимости дыхательного центра, увеличение частоты рождения импульсов в центре вдоха, учащение дыхания и, как следствие, восстановление оптимального содержания кислорода и диоксида углерода в альвеолярном воздухе и крови. И наоборот, избыток в крови и альвеолярном воздухе кислорода ведет к урежению дыхательных движений и уменьшению вентиляции легких. В связи с приспособлением к изменившимся условиям число дыхательных движений у животных может увеличиться в 4...5 раз, дыхательный объем воздуха в 4...8 раз, минутный объем дыхания в 10...25 раз.

Дыхательный центр.

В экспериментах на животных с помощью перерезания мозга на различных уровнях установлено, что дыхательный центр расположен в стволе головного мозга. Регистрация электрической активности, раздражение отделов продолговатого мозга показали, что он состоит из дорсального и вентрального ядер. Нейроны этих ядер контактируют с ретикулярной формацией. В дорсальном ядре постоянно возникают импульсы (инспираторная разряды), которые обусловливают вдох. Итак, здесь содержатся инспираторных нейронов. Эти импульсы возникают даже после перерезания всех афферентных нервов и мозга выше и ниже расположения дорсального ядра. Это свидетельствует о автоматизм инспираторных нейронов. В дорсальном ядре различают 2 основных типа инспираторных нейронов: нейроны долин возбуждаются только при вдохе, нейроны ир получают импульсы от нейронов Иа и от рецепторов легких. Предполагают существование нейронов, которые тормозят возбуждение в Иа-нейронах. В дорсальном ядре есть и другие нейроны, которые последовательно возбуждаются в соответствующую фазу дыхания, передавая возбуждение друг другу. Например, одни инспираторных нейронов возбуждаются только в начале вдоха, другие - в конце подобное. В условиях спокойного дыхания залп импульсов усиливается в течение 2 с и заканчивается в течение следующих 3 с. Импульсы идут к центру диафрагмального нерва и центров, иннервирующих наружные межреберные мышцы. Вследствие этого объем легких увеличивается. Вентральные ядро ??малоактивное во время спокойного дыхания. Оно начинает функционировать тогда, когда надо усилить вентиляцию легких (физическая работа, волнения и т.д.). В вентральном ядре содержатся как инспираторная, так и экспираторная нейроны. Последние обусловливают сокращения мышц во время выдоха, в частности мышц брюшного пресса. В верхней части варолиева моста содержится пневмотаксичний центр, который лимитирует продолжительность вдоха, влияя таким образом на частоту дыхания. Импульсы идут от него к дорсального ядра и меняют продолжительность вдоха от 0,5 до 5 с. Изменяется обычно и длительность выдоха. Частота дыхания меняется в диапазоне от нескольких дыхательных циклов в течение I мин до 40 и более. Некоторые авторы считают, что в нижнем отделе варолиева моста расположен еще один центр - апнейстичний. До сих пор не выяснена его физиологическая роль, но при некоторых заболеваниях может возникнуть апнейстичне дыхания - замедленный вдох, задержка дыхания на высоте вдоха и усиленный выдох.

Обмен