Лабораторная работа № 21. Влияние наполнения легких на продолжительность задержки дыхания

Теоретическая часть. Основными процессами дыхания являются:

а) внешнее дыхание (обмен газов между внешней средой и альвеолярным воздухом);

б) транспорт газов кровью;

в) обмен газов между кровью и тканями, тканевое дыхание.

При повышении в организме энерготрат (например, при мышечной деятельности) увеличиваются потребление О₂ и продукция СО₂; регуляторные механизмы повышают альвеолярную вентиляцию путем соответствующего увеличения глубины и (или) частоты дыхания – развивается гиперпноэ, при котором состав альвеолярного газа остается нормальным. Если же рост вентиляции превышает потребность организма в газообмене (гипервентиляция), вымывание СО₂ из альвеол возмещается поступлением его из тканей, альвеолярное Р_СО2 падает (гипокапния). Напротив, при недостаточной вентиляции альвеол (гиповентиляции) в них накапливается избыток СО₂ (гиперкапния), а при резком отставании вентиляции от газообмена, кроме того, снижается Р_О2 (гипоксия). Соответствующие сдвиги Р_СО2 и Р_О2 развиваются при этом и в артериальной крови.

Это включает рефлекторные механизмы регуляции внешнего дыхания, связанные с раздражением хеморецепторов. Повышения и понижения содержания СО₂ в альвеолярном воздухе можно легко добиться произвольной задержкой или усилением дыхания (гипервентиляцией).

Увеличение дыхательного объема более 1 л вызывает инспираторно-тормозящий рефлекс Геринга-Брейера. Длительность задержки дыхания зависит не только от чувствительности организма к артериальной гипоксии и гиперкапнии, но и от степени наполнения легких, импульсы, поступающие от механорецепторов легких регулируют периодическую деятельность дыхательного центра. Возбуждение этих рецепторов возникает или усиливается при возрастании объема легких. Чем глубже вдох, тем больше частота импульсов, посылаемых рецепторами растяжения в дыхательный центр. При длительном, на многие секунды, увеличении объема легких частота разрядов рецепторов убывает очень медленно (рецепторам свойственна медленная адаптация). Значительное уменьшение объема легких приводит к увеличению инспираторной активности (рефлекс на спадение легких).

Цель.Изучить влияние наполнения легких и характера вентиляции альвеол на продолжительность задержки дыхания.

Оборудование и материалы.Секундомер, зажим для носа.

Ход работы. Задание 1. Влияние наполнения легких на продолжительность задержки дыхания.

Дыхание задерживается на:

• спокойном вдохе;

• спокойном выдохе;

• глубоком вдохе;

• глубоком выдохе.

Каждая проба проводится 2-3 раза с интервалом в 3-5 мин между определениями и пробами. Время задержки фиксируется по секундомеру. На нос испытуемому надевается зажим, либо он зажимает нос пальцами.

Задание 2. Влияние форсированного гиперпное на длительность задержки дыхания.

Испытуемому предлагают в течение 30-60 с (не более) осуществлять гипервентиляцию, то есть делать максимально глубокий и быстрый вдох и спокойный выдох. После чего задержать дыхание. Форсированным должен быть только вдох, выдох происходит нормально.

Иногда после форсированного дыхания наблюдается дыхание Чейн-Стокса. Наблюдайте за изменениями цвета лица испытуемо­го.

Оформление отчета.Результаты проб занесите в таблицу:

№ пробы	Длительность задержки дыхания (с)
	спокойный вдох	спокойный выдох	глубокий вдох	глубокий выдох	гипервенти-ляция
1
2

Посмотрите, совпадают ли результаты последовательных измере­ний. Сравните время задержки дыхания во всех случаях. Зарисуйте схему рефлекса. Объясните полученные результаты.

Вывод.Отметьте в выводе, при каких условиях имела место максимальная задержка дыхания и когда минимальная.