Химическая регуляция дыхания

Химическая регуляция дыхания

Основная задача дыхательной системы — поддерживать в норме уровни содержания CO2 и O2 в крови для обеспечения жизненных функций. Изменение парциального давления этих газов в организме непосредственно влияет на частоту и глубину дыхания.

Из двух этих газов наибольшее влияние на процесс дыхания, несомненно, имеет CO2, поскольку изменение именно его концентрации в крови вызывает реакцию дыхательных центров.

Действительно, при любом изменении концентрации CO2 в крови, будь то увеличение или уменьшение, происходит стимуляция бульбарных химических рецепторов. приводящая к раздражению одного из двух центров в варолиевом мосту (апнеустиче-ского или пневмотаксического), которые в свою очередь посылают импульсы в один из бульбарных центров (инспираторный или экспираторный).

Из всего вышесказанного становится ясно, что увеличение концентрации CO2 в крови приводит к стимуляции дыхания (возбуждается апнеустический центр и посылает импульсы бульбарному инспираторному центру, который стимулирует дыхание). Поскольку под водой невозможно сделать вдох, увеличение CO2 в крови вызывает диафрагмальные сокращения, характеризуемые серией напряжений и расслаблений мышц диафрагмы — очевидный сигнал тревоги, обозначающий достижение предела задержки дыхания.

Уменьшение содержания CO2 в крови, как при гипервентиляции, может отсрочить появление дыхательного стимула, поскольку, как было сказано ранее, в бульбарный инспираторный центр импульс поступает только при определенном повышенном уровне концентрации этого газа, достижение которого при гипервентиляции запаздывает, потому что в начале задержки дыхания содержание CO2 в крови сильно занижено. Следовательно, гипервентиляция задерживает сигнал тревоги, используемый организмом для предупреждения о достижении предела задержки. Опасность заключается в том, что, прежде чем уровень CO2 поднимется достаточно для стимуляции дыхания, уровень кислорода может упасть ниже критического уровня. По этой причине гипервентиляция категорически запрещается; коротко говоря, она значительно понижает в организме уровень защиты и возможность предупреждения об опасности.

У ныряльщика на задержке дыхания сигналом к подъему является ощущение «кислородного голодания» — дисапноэ, появляющееся вследствие повышения уровня CO2 в крови, которое приводит к раздражению бульбарных химических рецепторов (это особые рецепторы, чувствительные к химическим изменениям крови) с целью стимуляции дыхательного центра для нового вдоха. Чтобы продлить задержку дыхания, подводник иногда сдерживает первые признаки дисапноэ, но это может привести к опасным последствиям, особенно, если подводник, как это обычно бывает, гипервентилирует легкие, ошибочно полагая, что увеличивает таким образом свой запас кислорода.

На самом деле гипервентиляция приводит к уменьшению CO2 в альвеолах и крови, что, как мы впоследствии увидим, повышает риск гипоксии (чрезмерное уменьшение парциального давления PpO2) и вызывает у человека гипоксический обморок.

В нормальных условиях перепады парциального давления O2 и CO2 в крови и в альвеолярном воздухе способствуют прохождению O2 из легких в кровь, и CO2 из крови в легкие. Во время погружения увеличение давления внутри легких способствует распространению O2, но и препятствует выходу CO2. Действительно, на глубине 10 метров внутрилегочное давление таково, что CO2 перемещается в обратном направлении: из легких в кровь, а не из крови в легкие. На глубине запас

O2 в легких уменьшается гораздо быстрее, чем на поверхности, и одновременно повышается PCO2. Таким образом, сигнал к всплытию появится с запозданием относительно реального остатка кислорода, а это может вызвать у неопытного подводника, плохо знающего собственные возможности, иллюзию, что можно и дальше задерживать дыхание.

Во время всплытия давление газа быстро падает, как в легких, так и в крови. При уменьшении давления O2 до гипоксичного уровня у подводника может произойти потеря сознания с последующим обмороком и возникновением риска утопления.

Опасность еще больше увеличивается, если на поверхности подводник делал гипервентиляцию, поскольку, как мы уже видели, эта методика дает лишь небольшое увеличение парциального давления кислорода, а по большей части происходит значительное понижение парциального давления углекислого газа. Это приводит к последующему запаздыванию стимуляции дыхательных центров, дающих сигнал тревоги о приближении предела задержки дыхания, который позволяет вовремя вернуться на поверхность для дыхания.

После того, как мы получили самые общие представления о физиологии дыхания и об изменениях, происходящих во время погружения, пришло время проанализировать действие физических законов во время погружений как на задержке дыхания, так и с аквалангом.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Контроль дыхания

Из книги Оздоровительный цигун Лю Цзи Цзье автора Автор неизвестен

Контроль дыхания Дыхание делится на брюшное и естественное. Брюшное дыхание в свою очередь, делится на прямое и регрессивное дыхание. В комплексе Лю Дзы Дзье используется регрессивное дыхание – при вдохе через нос грудь расширяется, а живот втягивается. При выдохе через


Химическая стойкость

Из книги Вся поплавочная снасть автора Балачевцев Максим

Химическая стойкость Этот параметр влияет на «старение» лесы и на ее устойчивость к агрессивным средам, какими «славятся» некоторые наши водоемы в крупных городах. Многим из нас просто лень просушить лесу после рыбалки, а она продолжает гнить, и к следующему выезду


Глава вторая РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

Из книги Преодолей себя! Психическая подготовка в спорте [litres] автора Алексеев А В

Глава вторая РЕГУЛЯЦИЯ ПСИХИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Для регуляции психических состояний у психотерапевтов есть три основных метода. Все они – из арсенала медицины. О них и пойдет речь в данной главе. Педагогические методы регуляции психических состояний – дело тренеров и


Техника дыхания

Из книги Азбука подводной охоты [Для начинающих... и не очень] автора Лагутин Андрей

Техника дыхания Успешная охота невозможна без отработанной техники дыхания, и здесь важно понять, как именно правильно дышать до погружения в апноэ. И неважно, будет ли это в море, бассейне или ванне. Именно техника дыхания имеет принципиальное значение, и если вы


Физиология дыхания

Из книги Учебник подводной охоты на задержке дыхания автора Барди Марко

Физиология дыхания Дыхание состоит из двух фаз: вдох и выдох. Во время вдоха сокращаются мышцы диафрагмы и межреберные мышцы. Диафрагма прогибается вниз, надавливая на органы брюшной полости и увеличивая объем грудной клетки; в результате сокращения межреберных мышц


Рефлекторная регуляция дыхания

Из книги Теория и методика подтягиваний (части 1-3) автора Кожуркин А. Н.

Рефлекторная регуляция дыхания Автоматизм дыхания регулируется клетками центральной нервной системы, объединенными в группы; это так называемые дыхательные центры, расположенные в определенных зонах мозга: в бульбарной части продолговатого мозга и варолиевом


Опасности задержки дыхания

Из книги ВОИН НА ПУТИ ЗНАНИЯ ВВЕДЕНИЕ В ДАО ПОВСЕДНЕВНОЙ ЖИЗНИ автора Дао Ден Мин

Опасности задержки дыхания Термин «апноэ» в медицине означает остановку дыхательных движений. Вообще в будничной жизни такая остановка бывает непроизвольной, рефлекторной, вследствие механических стимулов химико-фармалогического и психоневрологического характера,


Механизм дыхания

Из книги Восточный путь самоомоложения. Все лучшие техники и методики автора Серикова Галина Алексеевна

Механизм дыхания Механизм дыхания подразделяется на две фазы: вдох, то есть ввод воздуха внутрь легочного пространства, и выдох, то есть выход воздуха из легких.Вдох является результатом активного мышечного действия. Самой главной мышцей для производства каждого вдоха


Улучшение возможностей дыхания

Из книги автора

Улучшение возможностей дыхания Упражнения для диафрагмы. — Как мы уже выяснили, мышца диафрагмы играет главную роль в процессе дыхания. В первую очередь этой мышце нужна умственная, а не физическая тренировка. Будет полезно приучиться выполнять ее как можно чаще, в том


Задержка дыхания в статике

Из книги автора

Задержка дыхания в статике С этими упражнениями мы начинаем переходить к сути подводного спорта на задержке дыхания. Выполнять задержку дыхания в статике означает делать это при полной неподвижности тела, лежа на поверхности воды либо находясь под водой и


Для тех, кто охотится на задержке дыхания

Из книги автора

Для тех, кто охотится на задержке дыхания Те приемы, которые были только что описаны, будет сложно применить охотникам на задержке дыхания.Вообще среднестатистический подводный охотник — это явный индивидуалист, ревностно относящийся к своим укрытиям и «секретным»


2.5.2 Регуляция мышечного напряжения.

Из книги автора

2.5.2 Регуляция мышечного напряжения. Для регуляции мышечного напряжения используются три механизма: регуляция числа активных двигательных единиц данной мышцы, регуляция частоты подачи нервных импульсов, регуляция временно?й связи активности двигательных


Восстановление дыхания

Из книги автора

Восстановление дыхания I. Исходное положение – встаньте прямо, пятки вместе,  пальцы рук сжаты в кулаки (большой палец внутри). Тыльной стороной сжатых в кулаки рук упритесь в поясницу.2. На вдохе с силой разотрите костяшками пальцев мышцы, поддерживающие позвоночный