Роль дыхания в механизмах теплоотдачи
В процессе жизнедеятельности организм нуждается в постоянном рассеивании избыточного тепла во внешнюю среду. Этот процесс обеспечивается физической терморегуляцией, которая объединяет как сугубо физические явления, так и сложные физиологические реакции.
Одним из важнейших физиологических механизмов является интенсивность внешнего дыхания. Отдача тепла легкими происходит за счет постоянного испарения влаги с поверхности дыхательных путей. Этот процесс работает в единой системе с другими механизмами тепловыделения.
| Категория механизмов | Основные процессы |
|---|---|
| Физические | Конвекция (перенос тепла потоками воздуха или воды), Излучение / Радиация (инфракрасное рассеивание), Теплопроведение (контактная передача) |
| Физиологические | Отдача тепла легкими, потоотделение (испарение с кожи), кожные сосудистые реакции (сужение/расширение), согревание принятой холодной пищи |
| Поведенческие | Активные действия для охлаждения (изменение позы, поиск тени) |
Дополнительно организм теряет тепло с экскретами. Важно отметить, что выделение тепла с калом (дефекация) и мочой (мочеиспускание) обеспечивает потерю ровно 1% от общего объема теплоотдачи.
Дыхание при интенсивной двигательной активности
Любая интенсивная мышечная работа требует глобальной перестройки вегетативных функций. В этот период резко возрастает вентиляция легких, что происходит параллельно с увеличением ударного объема, сердечного выброса и коронарного кровотока.
Ключевую роль в стимуляции дыхательной системы играет гуморальная регуляция. В ответ на нагрузку в кровь выделяются гормоны и биологически активные вещества (БАВ):
- Адреналин и норадреналин.
- Вазопрессин и ангиотензин.
- Брадикинин и холецистокинин.
Эти вещества изменяют интенсивность клеточного метаболизма. Их эффекты проявляются в усилении деятельности сердца, моторики пищеварительного тракта, а главное — в мощном усилении как внешнего, так и тканевого дыхания.
Подготовка дыхательного и двигательного аппарата начинается еще в предрабочем состоянии. Нервные импульсы от коры и ствола мозга активируют клетки симпатического отдела ВНС (они локализованы в боковых рогах грудных сегментов спинного мозга). Это вызывает четырехкратное увеличение кровотока в мышцах. В процессе самого выполнения работы ведущую роль начинают играть уже местные метаболические регуляторные механизмы.
Связь дыхания и саморегуляции мыслительной деятельности
Дыхательная система участвует не только в метаболических, но и в высших когнитивных процессах. Системокванты мыслительной деятельности состоят из внешнего и внутреннего звеньев саморегуляции.
Внутреннее звено определяет процессы внутренней речи. Оно формируется на базе механизмов памяти и оперирования информационным интегралом — так называемым внутренним «Я». Результатами такой внутренней речи становятся:
- Смысловые понятия (они отражают реальные предметы и отношения между ними).
- Опорные слова.
- Результаты математических действий.
Физиологически эти процессы сопровождаются микроизменениями в деятельности оральных и голосовых мышц, соматовегетативными реакциями и специфическими изменениями дыхания.
Ведущим механизмом организации этого процесса является обратная афферентация. Сигналы поступают в ЦНС по двум каналам:
- От голосовых связок и мышц (включая дыхательные), физиологически обеспечивающих внутреннюю речь.
- От специальных мозговых структур, которые несут ответственность за смысловую и эмоциональную оценку полученного мысленного результата.
Для запоминания физических путей теплоотдачи (где дыхание выступает физиологическим дополнением) используйте аббревиатуру КИК: Конвекция, Излучение (радиация), Контактное теплопроведение.
Вопросы с занятий и экзамена
Какова роль легких в физической терморегуляции?
Легкие обеспечивают физиологическую теплоотдачу за счет испарения влаги при дыхании. Интенсивность внешнего дыхания напрямую влияет на объем рассеиваемого во внешнюю среду тепла.
Какие вещества стимулируют тканевое и внешнее дыхание при нагрузке?
Усиление дыхания и клеточного метаболизма обеспечивается гуморальными факторами: адреналином, норадреналином, вазопрессином, ангиотензином, брадикинином и холецистокинином.
Как дыхательная система участвует во внутренней речи?
Процессы внутренней речи физиологически проявляются в изменении паттерна дыхания и тонуса голосовых мышц. От них в ЦНС идет обратная афферентация, необходимая для саморегуляции мышления.
Что ещё разобрать по теме
- Механизмы обратной афферентации от мозговых структур при эмоциональной оценке
- Роль симпатического отдела ВНС грудных сегментов в предрабочем состоянии
- Местные метаболические регуляторные механизмы в работающей мышце
- Формирование смысловых понятий и оперирование внутренним «Я»
- Влияние БАВ на моторику пищеварительного тракта при нагрузках
Разберите тему целиком в курсе «Физиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Физиология дыхания» и ещё 4 128 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 114 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Терморегуляция»
Бесплатные видеоуроки: физиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.