Если она не сопровождается мышечной и эмоциональной активностью, дыхание возрастает незначительно. Сопровождение умственной работы двигательной активностью, эмоциями увеличивает МОД от 10 до 90%.
Во время разговора, чтения вслух МОД может снижаться на 25%.
2) Физическая работа.
Потребность в кислороде обеспечивается:
1) ДС;
2) ССС.
Возрастание МОД при физической нагрузке может иметь 2 компонента:
1) условнорефлекторный;
2) безусловнорефлекторный.
I Условнорефлекторный обеспечивается с участием коры, носит опережающий характер, запускается нервным путем. Пример – предстартовые изменения.
II Безусловнорефлекторное увеличение МОД. Запускается нервным и гуморальным путем.
Нервный путь:
1) с коры. Сигнал с коры, вызывая произвольные движения, одновременно активизирует и дыхательный центр (прямо или через гипоталамус);
2) с проприорецепторов мышц – пример моторно-висцерального рефлекса;
3) с терморецепторов → гипоталамус ↑ЧД.
Гуморальный путь. Во время работы растет потребление тканями О2 и выделение СО2 и метаболитов (молочной кислоты). Эти факторы воспринимаются артериальными хеморецепторами, чувствительность которых увеличивается, в итоге → ↑ЧД и ЧСС.
Кроме того, растет чувствительность ДЦ к гипоксии и гиперкапнии - ↑ЧД.
После прекращения работы интенсивность дыхания снижается, но не достигает нормы, т. к. из крови медленно удаляется молочная кислота – ацидотический стимул для ДЦ.
Дыхание при изменении атмосферного давления.
1) При снижении атмосферного давления (подъем на высоту: альпинисты, парашютисты, разгерметизация кабин летательных аппаратов).
При этом понижается парциальное давление кислорода. Это начинает ощущаться с высоты 2,5 – 4км над уровнем моря. Гипоксия воспринимается хеморецепторами артерий, с дуги аорты. Увеличивается ЧСС и повышается АД, с каротидных → увеличение вентиляции легких.
Но повышение вентиляции легких вымывает из крови СО2 – гипокапния, снижается стимуляция центра вдоха. Начиная с высоты 4 – 5км начинается «горная болезнь».
Вследствие прекращения стимуляции центра вдоха частота и глубина дыхания снижается, развивается цианоз, ЧСС падает, АД снижается.
На высоте 7км может наступать потеря сознания и опасные нарушения дыхания и кровообращения.
На высоте 11 – 12км требуется специальная дыхательная аппаратура, а при полетах в стратосферу – герметичные кабины.
Устойчивость к гипоксии различна в зависимости от тренировки.
Акклиматизация к понижению давления выражается:
1) эритроцитозе и повышении КЕК;
2) увеличении вентиляции легких НвF;
3) повышении плотности капилляров в тканях;
4) повышении устойчивости к гипоксии;
5) ускоренном распаде оксигемоглобина.
Дыхание при повышенном атмосферном давлении (повышении давления воздуха при водолазных работах и работах в барокамерах).
При погружении под воду на 10м на тело действует давление 10 атмосфер. Дышать можно, если воздух подается под соответствующим более высоком давлением. При этом увеличивается растворимость газов. Увеличение кислорода в крови приводит к «кислородному отравлению», поэтому ограничено время пребывания под водой.
Азот в дыхательных смесях заменяется на гелий, он почти не растворим при высоком давлении.
Важным условием декомпрессии – постепенность, т. к. при быстрой декомпрессии кровь «закипает», газ не успевает диффундировать в легкие и закупоривает сосуды (газовая эмболия).
Дыхание при изменении состава газовой смеси.
1) Понижение содержания О2 – реакция как при понижении атмосферного давления с развитием всех адаптационных механизмов.
2) Повышение содержания СО2 – срочная адаптация осуществляется за счет увеличения ДО, длительная – за счет увеличения буферной емкости крови и снижения чувствительности хеморецепторов к СО2.
3) Повышение содержания О2 – гипероксия даже при обычных атмосферного давления через 12 – 15 часов кислород вызывает раздражение слизистых воздухоносных путей, нарушение функции сурфактанта, даже воспаление легких.
Оценка функционального состояния дыхательной системы.
1) По легочным объемам и емкостям – спирометрия.
2) По коэффициенту вентиляции легких.
3) Чувствительность дыхательного центра к гипоксии оценивают по функциональной пробе на выдохе (проба Генча).