Легочное дыхание это – Легочное дыхание — Знаешь как

Легочное дыхание — Знаешь как

Содержание статьи

При вдохе воздух поступает в нос, затем в носоглотку, гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, и, наконец, в альвеолы (рис).

При нормальном дыхании человек дышит через нос, прибегая к дыханию через рот только в тех случаях, когда дышать через нос становится трудно, например, при насморке. Дыхание через нос имеет большое значение для организма. Благодаря тому что слизистая оболочка носа богата кровеносными сосудами, воздух, проходя через нос, согревается.

 

Кроме того, в носу задерживаются частицы пыли, попадающие вместе с воздухом. Такому очищению способствуют мерцательный эпителий слизистой оболочки носа И извилистые носовые ходы. Из носа воздух проходит в носоглотку, гортань и трахею. В дальнейшем в грудной полости трахея делится на бронхи, которые разветвляются на более мелкие веточки и, наконец, на мельчайшие трубочки, или бронхиолы, оканчивается легочочными пузырьками, или альвеолами (рис.). Трахея и бронхи также усеяны мерцательным эпителием, колебательные движения которого совершаются по направлению к ротовой полости. Этим слизистая оболочка, выстилающая дыхательные пути, способствует выведению наружу слизи, а вместе с ней и частиц пыли, попавших в воздухоносные пути Альвеолы являются той частью воздухоносных путей, где происходит обмен газов, т. е. осуществляется собственно дыхательный процесс.

Рис. СХЕМА ВОЗДУХОНОСНЫХ ПУТЕЙ. 1— гортань; 2 -дыхательное горло; 3 — бронхи; 4 — бронхиальное дерево; 5 — легкое

Механизм выдоха

При обычном выдохе мышцы, обеспечивающие вдох, расслабляются, грудная клетка в силу тяжести возвращается в исходное положение, купол диафрагмы приподнимается, объем грудной клетки, а следовательно, и легких уменьшается и воздух, вошедший в легкие при вдохе, выводится наружу.

В сильном выдохе участвуют брюшной пресс; при этом брюшная стенка сокращается, давит на брюшные органы, которые в свою очередь давят на диафрагму и способствуют ее выпячиванию в грудную полость. Помимо мышц живота, в усиленном выдохе участвуют внутренние межреберные мышцы, задняя и нижняя зубчатые мышцы и др.

Отрицательное давление в плевральной полости

У новорожденного ребенка легкие полностью заполняют грудную клетку, но в дальнейшем рост ее идет более ускоренно, чем рост легких. В результате такого неравномерного роста между легкими и грудной клеткой образуется плевральная щель, или, как принято называть, полость. Плевральная полость образуется двумя листками плевры, из которых один облегчает внутреннюю поверхность грудной клетки, а другой— легкие. Щель между этими листками герметически закрыта.

Давление в плевральной полости было бы равно атмосферному, если бы легочная ткань не обладала эластичностью. Как любая эластичная ткань, например, резина, так и легочная оказывает определенное противодействие растяжению. При растяжении легочная ткань стремится вернуться в Исходное состояние. Поэтому в противоположность атмосферному давлению, которое оказывает воздух на стенки легких, растягивая их, легкие развивают противодействующую силу, которая тем больше, чем больше растяжение легкого. В силу этого в плевральной щели давление не будет равно атмосферному, а будет меньше на величину эластической тяги, т. е. будет отрицательным. Если считать, что атмосферное давление равно 760 мм рт. ст., а при обычном вдохе эластическая тяга составляет 9 мм, то давление в плевральной полости будет 760—9 = 751 мм рт. ст.

Рис. 2. Схема дольки лёгкого

Отрицательное давление обычно измеряется величиной, на которую давление в плевральной щели ниже атмосферного. Эта величина всегда приводится с отрицательным знаком.

В нашем примере давление в плевральной щели равно 9 мм рт. ст.

При нормальном дыхании в момент вдоха давление в межплевральной щели равно 9 мм рт. ст., а при выдохе 4 мм рт. ст.

При глубоком вдохе давление в плевральной щели еще более падает, так как легкие сильно растягиваются и их эластическая тяга возрастает. Давление при этом падает до 30 мм рт. ст.

Величину отрицательного давления в межплевральной щели и его колебания можно наблюдать, если проколоть грудную клетку полой иглой, соединенной со ртутным манометром.

При проколе уровень ртути в колене манометра, соединенного с грудной клеткой, поднимается вследствие разности давления, которое испытывает ртуть (рис. 3). Следовательно, давление в межплевральной щели ниже атмосферного.

Рис. 3 ИЗМЕРЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ В ГРУДНОЙ ПОЛОСТИ , 1— левое легкое; 2 — сердце; 3 — плевра: 4 — диафрагма, 5 — игла, введенная в плевральную щель; барабан кимографа; d к d1 — уровень ртути к коленах манометра.

Пневмоторакс

Пневмотораксом называют поступление воздуха в межплевральную щель при нарушениях целости грудной клетки, а иногда стенки легкого изнутри. В том и другом случае плевральная щель сообщается с окружающей средой, воздух поступает в нее, и тогда давление в ней становится таким же. как и в альвеолах, т. е. атмосферным; легкое при этом спадается, и человек перестает им дышать. В случае, когда нарушается целостность грудной клетки с двух сторон, наступает двусторонний пневмоторакс, и лишенный возможности дышать человек погибает от удушья. Пневмоторакс широко применяется при лечении туберкулеза легких. Искусственно проколов грудную клетку полой иглой, впускают в межплевральное пространство определенное количество воздуха. Поступление воздуха в межплевральную щель приводит к тому, что давление в ней уравновешивается с окружающей средой и становится равным атмосферному. Этим ограничиваются движения легкого, создается покой, необходимый больному органу, чем и достигается большой терапевтический эффект. Через некоторое время воздух поглощается клетками плевры и в межплевральной щели вновь устанавливается отрицательное давление.

Легочная вентиляция

Циркуляция воздуха в легких во время дыхания называется легочной вентиляцией, показателем которой является минутный объем легких.

Под минутным объемом понимают то количество воздуха, которое проходит через легкие в минуту. Для того чтобы узнать минутный объем, частоту дыхательных движений в минуту умножают на объем воздуха, поступающего в легкие при одном вдохе.

Рис. 4 КРИВАЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ

Частота дыхания у взрослых людей составляет 12—18 в минуту. Большое значение имеет тренировка; у тренированных людей дыхательные движения совершаются более медленно и равняются 6 — 8 в минуту.

Количество дыханий связано также с возрастом. У детей оно более частое, чем у взрослых, например, новорожденные дышат 60 раз в минуту; ребенок 5-летнего возраста — 25 раз в минуту, а в 15—16 лет частота дыхания равняется 12—18 в . минуту, что и сохраняется в дальнейшем.

При мышечной работе дыхание учащается в 2— 3 раза, доходя при некоторых видах спортивных упражнений до 40—45 в минуту и более. На частоту дыхания влияет температура окружающей среды, умственная работа и др.

Как было указано, минутный объем можно узнать, умножив количество вдохов на объем вдыхаемого воздуха при одном входе. Допустим, что частота дыхания у человека 16 в минуту и объем вдыхаемого воздуха равен. 350 мл, тогда минутный объем будет равен 5—6 л.

 

Статья на тему Легочное дыхание

znaesh-kak.com

ДЫХАНИЕ ЛЕГОЧНОЕ

ДЫХАНИЕ ЛЕГОЧНОЕ


Дыхание — совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм
кислорода и удаление углекислого газа (внешнее дыхание) и использование
кислорода клетками и тканями для окисления органических веществ с
высвобождением энергии, необходимой для жизнедеятельности (клеточное, или
тканевое дыхание).


Легочное дыхание осуществляется путем чередования
вдоха
, во время которого атмосферный воздух, насыщенный
кислородом
, поступает в
альвеолы
, и
выдоха
, при котором воздух, обогащенный
углекислым газом
, удаляется в окружающую среду. Вдох осуществляется благодаря сокращению
наружных межреберных мышц и диафрагмы. Это главные
дыхательные мышцы
. Мышцы воздействуют на реберно-позвоночные суставы, поднимая и опуская
ребра
.
Диафрагма
уплощается во время вдоха и поднимается во время выдоха (куполы выдаются
в грудную клетку).


В зависимости от преобладания при дыхании поднятия ребер или уплощения
диафрагмы различают
типы дыхания
: грудной (реберный) и брюшной (диафрагмальный) тип дыхания. Дыхательные
движения передаются от грудной клетки к легким через
плевральную полость
, в которой давление меняется. Так, перед вдохом давление в плевральной
полости 756 мм рт. ст., а во время выдоха оно увеличивается до 758 мм рт.
ст. Иными словами, давление в плевральной полости отрицательное
(атмосферное давление 760 мм рт. ст.). Вместе с тем при нормальном вдохе
давление снижается до 758 мм рт. ст., а при выдохе повышается до 762 мм рт.
ст.
Легочная вентиляция
меняется в зависимости от функционального состояния организма.
Интенсивность легочной вентиляции определяется глубиной вдоха и частотой
дыхательных движений. Для суждения о морфофункциональном состоянии
дыхательной системы определяют ряд
показателей легочной вентиляции
. Показателеи легочной вентиляции измеряют с помощью
спирометра
. В результате легочной вентиляции воздух попадает в
альвеолы
, где происходит
диффузия кислорода из воздуха в кровь
, а углекислого газа из крови в воздух.


Влияние различных специфических и неспецифических факторов на
дыхание схематически представлены на
рис. 19-33
.



Дыхание легочное: дыхательные движения



Дыхание легочное: движение ребер



Дыхание легочное: движения диафрагмы



Дыхание легочное: передача дыхательных движений



Дыхание легочное: диффузия газов в легких



Дыхание легочное: центральная регуляция



Дыхание легочное: влияние механических факторов



Дыхание легочное: влияние химических факторов



Дыхание легочное: периферические хеморецепторы



Дыхание легочное: влияние физической нагрузки



Дыхание легочное: влияние неспецифических факторов

Ссылки:

medbiol.ru

Легочное дыхание его этапы и механизм.

 

Легочное дыхание включает в себя первые два этапа дыхания: а) обмен воздуха между внешней средой и легкими; б) обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью.

Легочное дыхание, называемое еще и «внешним», осуществляется за счет аппарата внешнего дыхания – воздухоносных путей, легких, скелета, мышц грудной клетки, диафрагмы. Вдох – атмосферный воздух поступает в легкие – инспирация, выдох – из легких воздуха с повышенным содержанием СО2 – экспирация.

Механизм легочного дыхания. Движение воздуха в легкие и из легких в окружающую среду обусловлено давлением внутри легких. Когда легкие расширяются давление в них ниже атмосферного на 5-8 мм рт.ст., и воздух всасывается в легкие, когда воздух выдыхается давление в легких на 3-4 мм рт.ст. выше атмосферного.

Легкие не имеют своих мышц. Их движение пассивно следует за движением грудной клетки. Во время вдоха размер грудной клетки увеличивается, выдоха – уменьшается. Акт вдоха обеспечивается за счет сокращения межреберных мышц и диафрагмы.

При выдохе дыхательные мышцы и грудная клетка расслабляется и возвращается в исходное положение, т.е. процесс пассивный. При форсированном дыхании, например во время работы, вдох становится активным, он усиливается за счет сокращения экспираторных мышц выдоха.

Вентиляция легких. Вентиляцией называют процесс обновления газового состава альвеолярного воздуха при вдохе и выдохе. Интенсивность вентиляции определяется глубиной вдоха и частотой дыхательных движений.

Глубину определяют по амплитуде движения грудной клетки, а так же с помощью специальных методов – измерения объема легких, частоту – по числу экскурсий грудной клетки за определенный промежуток времени.

 

Частота дыхания в среднем за 1

Вид
животного
Взрослые Молодняк
Лошадь 8-16 20-30
Крупный рогатый скот 12-25 20-40
Овца 12-16 15-20
Свинья 10-18 15-20
Собака 14-24 20-30
Кролик 15-30 20-40
Рыба 12-30  
Норка 18-40 40-50

 

В любом возрасте частота дыхательных движений в 4-5 раз меньше сердечных сокращений (кроме рыб). Количество воздуха, поступающего в легкие за один вдох, называют дыхательным объемом.

Для оценки вентиляции легких используют показатель — минутный объем дыхания. У лошади в спокойном состоянии дыхательный объем составляет 5-6 л, минутный 60-70 л, при легкой работе 150-200 л, при напряженной 400-500 л.

Помимо дыхательного объема животное при глубоком вдохе может вдохнуть еще какое-то количество воздуха. Этот объем называют дополнительным или резервным объемом вдоха. У лошади он составляет 12-15 л, укоров 5-7 л. Примерно половину этого количества животное может выдохнуть после обычного спокойного выдоха путем еще усиленного выдоха – это резервный объем выдоха. В сумме все три фракции (дыхательный, дополнительный и резервный объем) составляют жизненную емкость легких.

Особенностью дыхания является то, что легкие ни когда полностью не освобождаются от воздуха и не спадают. Даже при максимальном выдохе в легких остается значительное количество воздуха, называемого остаточным объемом. Этот воздух остается и после смерти. В состав жизненной емкости легких остаточный воздух не входит.

За счет легочной вентиляции частично обновляется альвеолярный воздух в нем поддерживается давление О2 и СО2 на уровне обеспечивающем газообмен. В процессе дыхания животное не может наполнить легкие только свежим воздухом, т.к. вдыхаемый воздух смешивается с воздухом, оставшимся в альвеолах и в мертвом пространстве.

В результате состав газов в альвеолах остается почти постоянными и не меняется даже при физических нагрузках.

Обмен газов в легких и тканях. В альвеолах СО2 и О2 обмениваются между воздухом и венозной кровью, находящейся в капиллярах малого круга.

Газовый став воздуха, %

Воздух Содержание газов, %
О2 СО2 Азот + инертные газы
Вдыхаемый 20,94 0,03 79,03
Выдыхаемый 16,30 4,00 79,70
Альвеолярный 14,20 5,20 80,60

 

Выдыхаемый воздух содержит больше О2 и меньше СО2 в сравнении с альвеолярным. Это понятно, так как выдыхаемый воздух равен сумме альвеолярного и воздуха вредного (мертвого) пространства в соотношении, примерно, 7׃3.

Основным фактором, определяющим интенсивность диффузии газов, в системе газ-жидкость, разделенной полупроницаемой мембраной, является разность парциального давления, напряжение или градиент парциального давления газов в альвеолярном воздухе и в крови. Диффузия происходит из области с более высоким парциальным давлением в область с более низким. Градиент парциального давления О2 и СО2 существует постоянно. Равенства РСО2 и РО2 во взаимодействующих средах никогда не наступает.

Общее парциальное давление (напряжение) газов в воздухе и крови.

Среда Парциальное давление, мм рт. ст. Общее давление мм рт. ст.
Н2О СО2 О2 N
Вдыхаемый воздух 0,3
Альвеолярный воздух
Выдыхаемый воздух
Артериальная кровь
Смешанная венозная кровь
Тканевая жидкость

Разность между парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе и напряжением его в венозной крови легких составляет 100-40=60 мм рт.ст., что вызывает диффузию кислорода в кровь. Разность между напряжением СО2 в венозной крови и альвеолярном воздухе менее значительна (46-40= 6 мм рт.ст.). Поэтому углекислый газ из крови выводится без затруднений.

Транспорт кислорода. О2 , диффундирующий из легочных альвеол в кровь, растворяется в ее плазме, затем он переходит в эритроциты, где вступает в химическую связь с гемоглобином. В 100 мл артериальной крови животных при 37ºС содержится в среднем 20 мл О2 (20 об%). Гемоглобин образует с О2 очень непрочное соединение – оксигемоглобин. Эта реакция носит обратимый характер Нb + О2 ↔ Нb О2 каждый атом железа гемма связывает одну молекулу кислорода четыре молекулы гемма — 4О2: О2 ННb +4О2=ННb(О2)4 1г гемоглобина теоретически может присоединить 1,36 мл О2 (фактически 1,34 мл О2).

Символы ННb и ННbО2 указывают, что гемоглобин действует как слабая кислота.

Транспорт СО2. По мере движения крови по организму она отдает кислород и попутно поглощает СО2 общее количество СО2, содержащейся в крови<3об%.

Основными химическими соединениями крови, содержащими СО2 являются два иона: ионы бикарбоната Н2СО3 и соединение СО2 с гемоглобином. Соотношение между разными фракциями содержащих СО2: 5% физически в растворенном виде, 10 % карбаминогемоглобина, 85% — бикарбонатов калия в эритроцитах и бикарбоната натрия в плазме.

Основная масса СО2 , поступающего из ткани в плазму крови сразу же диффундирует в эритроциты где проходят реакции, приводящие к образованию ионов водорода и бикарбоната:

Н2О+СО2→Н2СО3 → карбоангидраза в эритроцитах → Н2СО3→Н++НСО3

Другие функции легких. Наряду с газообменом легкие участвуют в очищении крови от механических примесей. Они как бы профильтровывают венозную кровь, задерживая деформированные и разрушенные клетки, микрокапли жира.

В легких синтезируется значительное количество тромбопластина и гепарина – веществ, способствующих и препятствующих свертыванию крови. Противосвертывающая система легких обеспечивает свободное кровообращение в малом круге и сдерживает фибринолитическую активность всей циркулирующей крови.

За сутки через легкие лактирующей коровы выделяется до 10 л воды, поступающей из капилляров малого круга кровообращения. Легкие могут и поглощать воду. Это используют в ветеринарии для профилактики и лечения с помощью аэрозолей.

Похожие статьи:

poznayka.org

Дыхание

Дыхание — это непрерывный обмен газов между организмом и окружающей его средой.

В организме постоянно совершаются окислительные процессы. Поступающий из окружающей среды кислород доставляется к клеткам, где он связывается с углеродом и водородом, которые отщепляются от высокомолекулярных органических веществ, включенных в цитоплазму. Конечные продукты превращений веществ, удаляемые из организма, — углекислый газ, вода и другие соединения содержат большую часть поступившего в организм кислорода. Меньшая часть кислорода входит в состав цитоплазмы клеток.

Кислород обеспечивает окислительные процессы, которые являются основными биохимическими процессами, освобождающими энергию. Поэтому жизнь организмов без достаточного снабжения их тканей кислородом невозможна. Чем выше организация-животного, тем оно труднее переносит кислородное голодание. Высокоорганизованные животные, и особенно человек, при прекращении окислительных процессов погибают через несколько минут.

Основным источником энергии в организме служит АТФ, которая в свою очередь образуется за счет энергии, выделяющейся в процессах окисления питательных веществ. Наиболее эффективным окислителем в нашем организме является кислород, который должен постоянно поступать во все органы и ткани. Одновременно необходимо постоянно освобождать организм от СO2 который является наиболее распространенным конечным продуктом окисления питательных веществ. Совокупность процессов, участвующих в обеспечении организма кислородом и выделении углекислого газа, называется дыханием.

Чаще всего дыхание разделяют на три этапа: 1) внешнее, или легочное, дыхание — процесс обмена газами O2 и CO2 между легкими и атмосферой; 2) транспортировка газов кровью; 3) тканевое дыхание — газообмен в тканях, в результате чего потребляется кислород, образуется АТФ и углекислый газ. Иногда выделяют еще один, самый начальный этап дыхания — вентиляцию, то есть движение газов между атмосферой и дыхательной поверхностью легких.

Строение органов дыхания

Воздухоносные пути, обеспечивающие поступление воздуха в легкие, начинаются носовой полостью, поделенной перегородкой на две половины. На боковых стенках этой полости расположены носовые раковины, делящие каждую половину носовой полости на верхний, средний и нижний носовые ходы. В нижний носовой ход через носослезный канал выделяется некоторое количество слезной жидкости. В слизистой оболочке носовой полости находится большое число кровеносных сосудов, а верхний слой этой оболочки образован клетками ресничного эпителия. Воздух попадает в носовую полость через ноздри и, проходя по ней, согревается, увлажняется, очищается ресничным эпителием от пылинок. Железы слизистой оболочки выделяют специальные бактерицидные вещества, а на поверхности слизистой находится большое число лейкоцитов, которые также уничтожают бактерии. Таким образом, в носовой полости воздух очищается от множества бактерий.

Пройдя через носовую полость, воздух через хоаны попадает в верхние отделы глотки, а затем в гортань. Гортань образована несколькими хрящами, самым крупным из которых является щитовидный. Специальный надгортанный хрящ прикрывает вход в гортань во время глотания пищи. Поперек гортани натянуты эластичные голосовые связки, образованные соединительной тканью. Между голосовыми связками находится голосовая щель. При напряжении голосовых связок выдыхаемый воздух заставляет их колебаться, вызывая звуковые колебания. Однако характеристики звуков, издаваемых человеком, особенно при членораздельной речи, зависят также от сокращения мышц глотки, ротовой полости и т. д.

Из гортани воздух попадает в трахею. Трахея образована 16-20 неполными хрящевыми кольцами, не позволяющими ее стенкам спадаться. Задняя стенка трахеи образована соединительной тканью и гладкомышечными волокнами. Приблизительно на уровне 5-го грудного позвонка трахея разветвляется на два бронха, также образованных хрящевыми кольцами. Бронхи многократно ветвятся на более мелкие трубочки, образуя бронхиальное дерево. Самые тонкие бронхиальные ветви называют бронхиолами. От них отходят тончайшие альвеолярные ходы, стенки которых образуют многочисленные выпячивания — альвеолы, или легочные пузырьки. Диаметр такого пузырька — 0,2-0,3 мм. Каждая альвеола оплетена густой сетью капилляров малого круга кровообращения. Через стенки этих альвеол и капилляров происходит газообмен между воздухом и кровью: в кровь из альвеолярного воздуха поступает кислород, а из крови в альвеолярный воздух — CO2. Стенки альвеол образованы одним слоем плоского эпителия с большим количеством эластичных волокон. Изнутри альвеолы покрыты особым поверхностно-активным веществом — сурфактантом, который не дает альвеолам спадаться при выдохе. В обоих легких человека насчитывается около 350 миллионов альвеол, а их общая поверхность составляет более 150 квадратных метров.

Альвеолы, отходящие от одной бронхиолы, называются ацинусом. Из многих ацинусов слагаются дольки, из долек — сегменты, сегменты собраны в доли, а доли образуют левое и правое легкое. В левом легком две доли, образованные разветвлениями левого бронха, а в правом легком — три доли, образованные разветвлениями правого бронха. В каждое легкое входит одна легочная артерия, а выходят из него две легочные вены.

Снаружи легкие покрыты внутренним плевральным листком (легочной плеврой), наружный плевральный листок выстилает изнутри стенки грудной полости (пристенная плевра). Между двумя листками плевры остается небольшое пространство — плевральная полость. В ней находится плевральная жидкость, которая снижает трение между листками плевры при дыхательных движениях. Давление в плевральной полости несколько ниже атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст. Воздух в плевральной полости отсутствует.

Обмен газов в легких и тканях

При вдохе легкие заполняются воздухом, который содержит 79% азота, 21% кислородаги-0,03% углекислого газа. В альвеолах происходит переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислого газа — из крови в альвеолярный воздух. Это происходит за счет различного парциального давления этих газов в воздухе и жидкости. Парциальным давлением газа называется та часть общего давления, которая приходится на долю этого газа в газовой смеси. Чем больше содержание газа в смеси, тем выше его парциальное давление. Так как давление атмосферного воздуха равно 760 мм рт. ст., то при указанных концентрациях газов во вдыхаемом воздухе парциальное давление кислорода составляет около 159 мм рт. ст. (21% от 760), азота — около 600 мм рт. ст. (79% от 760), углекислого газа — около 0,2 мм рт. ст. (0,03% от 760). В альвеолах воздух насыщается водяными парами, давление которых равно 47 мм рт. ст., поэтому давление газов в альвеолярном воздухе не 760, а 713 мм рт. ст. Соответственно парциальное давление всех газов в альвеолярном воздухе ниже, чем в атмосферном. Так, парциальное давление O2 в альвеолярном воздухе примерно равно 100 мм рт. ст., а парциальное давление СO2 — 38 мм рт. ст. В то же время в венозной крови, находящейся в капиллярах малого круга, парциальное давление O2 составляет 40 мм рт. ст., а СO2 — 46 мм рт. ст. Поэтому кислород путем диффузии поступает через стенки альвеол и капилляров из альвеолярного воздуха в кровь, а СO2 — наоборот, из капиллярной крови в альвеолярный воздух.

В тканях наблюдается обратная картина. Парциальное давление кислорода в клетках очень мало, в тканевой жидкости — около 30 мм рт. ст., а в артериальной крови — около 100 мм рт. ст.

Поэтому кислород из капилляров большого круга переходит в тканевую жидкость и далее в клетки. Для СO2 наблюдается обратная картина, то есть СO2 диффундирует из тканей в тканевую жидкость, а из нее — в кровь.

Эволюция типов дыхания

У одноклеточных организмов имеется диффузное дыхание — непосредственное проникновение газов через оболочку клетки. У низших многоклеточных, например у червей, низших насекомых, обмен газами происходит через клетки поверхности тела (кожное дыхание). Кожное дыхание играет большую роль и у низших позвоночных (рыб, амфибий, пресмыкающихся), у которых есть специальные органы дыхания. Эти органы развиваются в зависимости от среды обитания. Органами водного дыхания являются жабры, имеющие разнообразное строение (жаберное дыхание), а органами воздушного дыхания — трахеи и легкие (трахейное, легочное дыхание). У всех рыб жаберное дыхание, а у некоторых рыб, кроме жаберного, есть еще кожное и кишечное дыхание. Из кишечной трубки развивается плавательный пузырь, клетки которого активно поглощают кислород (секреция газа). Например, в плавательном пузыре щуки 35% кислорода, а морского окуня до 88%. Кроме того, плавательный пузырь участвует в координации движений.

У водных позвоночных бывают как наружные, так и внутренние жабры. У беспозвоночных органами воздушного дыхания нередко являются преобразованные жабры. У большинства насекомых существует трахейная система, состоящая из сложнейшей сети тончайших ветвей трахеи, через которые ткани снабжаются кислородом. У рептилий и амфибий газообмен осуществляется на 2/3 через кожу и на 1/3 — через легкие (легочное дыхание).

У птиц органы дыхания имеют особенное устройство. У них, как и у рептилий, нет диафрагмы. Трахея делится на 2 бронха, проходящие сквозь легкие в воздушные мешки. Легкие невелики и сращены с ребрами. Воздух из легких поступает через пронизывающие их разветвления бронхов, бронхиол и воздушные капилляры в воздушные мешки. Небольшие воздушные мешки расположены в грудной, а большие — в брюшной полости. У всех воздушных мешков имеются отростки, некоторые из них проникают в трубчатые длинные кости конечностей. При вдохе происходит значительное увеличение объема грудной клетки в вертикальном направлении за счет увеличения угла между частями ребер. Газообмен осуществляется в легких и в воздушных капиллярах (обильно снабженных кровеносными капиллярами), через которые воздух проходит во время вдоха и выдоха дважды (в воздушные мешки и обратно).

Воздушные мешки — огромный резервуар воздуха — способствуют поддержанию тела птицы в полете, а также охлаждению тела и сохранению жизни при длительном отсутствии дыхания. У водоплавающих птиц они уменьшают плотность тела, вследствие чего птицы мало погружаются в воду.

Легочное дыхание

У млекопитающих и человека газообмен почти полностью совершается в легких, а через кожу и пищеварительный канал только 1-2%, но у некоторых животных, например у лошади, во время работы кожное дыхание возрастает до 8%.

Филогенетическое развитие органов дыхания сопровождалось развитием специальной дыхательной мускулатуры, своими сокращениями обеспечивая постоянную смену воздуха или воды, соприкасающихся с дыхательной поверхностью. На древнейших этапах эволюции эта смена осуществлялась движениями всего тела. 

Дыхание разделяется на внешнее и внутреннее.

Внешнее, или легочное, дыхание – обмен газами, который совершается через поверхность легких между кровью и воздухом, находящимся в легких.

Внутреннее, или тканевое, дыхание – обмен газами между тканями и кровью.

Дыхательное движение

В акте дыхания легкие играют пассивную роль. Они не могут расширяться и сжиматься активно, так как в них нет мускулатуры. Поступление воздуха в легкие при вдохе и удалении его при выдохе происходит благодаря сокращению и расслаблению дыхательных мышц, которые играют в акте дыхания активную роль.

Сокращения дыхательных мышц могут вызываться произвольно благодаря импульсам, поступающим из нейронов больших полушарий головного мозга. Однако в обычных условиях жизни дыхательные движения происходят без участия сознания. Они совершаются и в глубоком сне и в других случаях, когда деятельность больших полушарий отсутствует. Частота дыхательных движений у разных животных неодинакова.

У новорожденных детей частота дыхания в покое 40-60 в минуту. С возрастом частота дыхания постепенно уменьшается. Перед периодом полового созревания частота дыхания у девочек становится больше, чем у мальчиков, и в дальнейшем это отношение сохраняется в течение всей жизни.

В спокойном состоянии взрослый человек делает от 12 до 24 дыхательных движений, в среднем 16-20 дыхательных движений в минуту, лошадь — 10-15, корова 10-30, свинья — 8-18.

При стоянии частота дыхательных движений больше, чем при сидении или лежаний. Мышечная работа, эмоции, повышение окружающей температуры и пищеварение учащают и углубляют дыхание. Во время сна дыхание более редкое (приблизительно на 1/5).

Глубина дыхания падает с увеличением его частоты.

На частоту и глубину дыхания влияет обмен веществ. При высоком обмене веществ у высокопродуктивных коров частота дыхания 30, а у среднепродуктивных, у которых обмен веществ меньше, — 15-20 в минуту.

Запись дыхательных движений грудной клетки обозначается как пневмограмма.

www.polnaja-jenciklopedija.ru

Легочное дыхание

При вдохе воздух
поступает в нос, затем в носоглотку,
гортань, трахею, бронхи и бронхиолы, и,
наконец, в альвеолы.

Дыхательный путь
начинается с носовой полости. Носовая
полость образована костями
лицевой части черепа и хрящами. В ней
различают три носовых хода:

  • верхний носовой
    ход – это обонятельный путь, в котором
    расположены около 125 млн. рецепторов
    обоняния;

  • средний и нижний
    ходы – воздухоносные пути.

При нормальном
дыхании человек дышит через нос, что
имеет большое значение для организма.
Воздух в носу согревается и механически
очищается, чему способствует богатая
кровеносными сосудами слизистая оболочка
носа, мерцательный эпителий и извилистые
носовые ходы. Частичное обезвреживание
попавших в носовую полость микроорганизмов
происходит с помощью лейкоцитов,
мигрирующих через стенки капилляров в
стенки носовых ходов и фагоцитирующих
бактерии. Из носа воздух проходит в
носоглотку, гортань и трахею.

Гортань выполняет
функции воздухоносного пути и
голосообразующего аппарата, за счет
расположения в ней голосовых связок,
между которыми находится голосовая
щель Во время выдоха связки колеблются,
и колебания передаются воздушному
столбу голосовой щели – образуется
звук. В членораздельной речи участвуют
язык, губы и щеки, а глотка, гортань и
полость рта являются резонаторами.

Трахея
(дыхательное горло) расположена в
передней части шеи и состоит из 16-20
неполных хрящевых колец с перепончатой
задней стенкой, прилегающей к пищеводу.
Трахея изнутри выстлана слизистой
оболочкой. При дыхании мелкие частицы
пыли прилипают к слизистой оболочке
трахее, и реснички мерцательного эпителия
продвигают их обратно к выходу из
дыхательных путей.

В грудной полости
трахея делится на бронхи (бифуркация
трахеи), которые разветвляются на более
мелкие веточки, бронхиолы (бронхиальное
дерево) и заканчиваются альвеолами –
легочными пузырьками. Бронхи также
покрыты мерцательным эпителием,
колебательные движения, которого
совершаются по направлению к ротовой
полости, что способствует выведению
наружу слизи и частиц пыли.

Функции
воздухоносных путей.

Газообменная
– доставка атмосферного воздуха в
газообменную область.

Негазообменные
функции:

  1. Очищение
    вдыхаемого воздуха
    .

  2. Увлажнение
    вдыхаемого воздуха.

  3. Инактивация
    биологически активных веществ
    в
    эндотелии легочных капилляров.

  4. Согревание
    воздуха
    .

  5. Терморегуляция
    – теплоиспарение, конвекция и
    теплопродукция.

В альвеолах
происходит обмен газов, т.е. осуществляется
собственно дыхательный процесс. Число
альвеол примерно 300 млн, а их общая
поверхность составляет от 40 до 140 м2.
Каждая альвеола покрыта густой сетью
артериальных и венозных капилляров.
Стенка альвеолы и капилляра состоят из
одного слоя клеток (эпителиоцитов), что
способствует свободной диффузии
кислорода и углекислого газа.

Внутри альвеолы
имеется тонкий слой пристеночной
жидкости – сурфактанта, который выполняет
несколько важных функций:

  1. Уменьшение
    поверхностного натяжения
    жидкости,
    покрывающей альвеолы в 10 раз –
    предотвращение спадения (ателектаза)
    альвеол и облегчение вдоха.

  2. Защита
    – бактериостатическая активность;
    обратный транспорт пыли и микробов,
    защита стенок альвеол от действия
    окислителей; уменьшение проницаемости
    легочной мембраны.

  3. Облегчение
    диффузии
    кислорода
    из альвеол в кровь.

Функции легких.

Газообмен
между организмом и окружающей средой
и выделение СО2.

Негазообменные
функции:

  1. Выделительная
    – удаление воды и летучих веществ.

  2. Выработка
    биологически активных веществ

    гепарина, тромбоксана В2, тромбопластина,
    факторов свертывания крови, гистамина,
    серотонина и др.

  3. Инактивация
    биологически активных веществ
    в
    эндотелии легочных капилляров.

  4. Защитная
    – образование антител; фагоцитоз;
    выработка лизоцима, интерферона,
    иммуноглобулинов; задержка и разрушение
    в капиллярах микробов.

  5. Терморегуляция
    – выработка тепла.

  6. Голосообразование
    – легкие – резервуар воздуха.

Легкое покрыто
серозной оболочкой – плеврой (висцеральный
листок). С поверхности легких плевра
переходит на стенки грудной полости
(париетальный листок). Оба листка плевры
образуют герметичную полость –
плевральную щель, давление в которой
ниже атмосферного.

Отрицательное давление в плевральной
полости.
У новорожденного ребенка
легкие полностью заполняют грудную
клетку, но в дальнейшем рост ее идет
более ускоренно, чем рост легких. В
результате такого неравномерного
роста между легкими и грудной клеткой
образуется плевральная щель, или, как
принято называть, полость. Плевральная
полость образуется двумя листками
плевры, из которых один покрывает
внутреннюю поверхность грудной клетки,
а другой – легкие. Щель между этими
листками герметически закрыта.

Давление в
плевральной полости
было бы равно
атмосферному, если бы легочная
ткань не
обладала эластичностью. Как любая
эластичная ткань, например, резина, так
и легочная оказывает определенное
противодействие растяжению. При
растяжении легочная ткань
стремится
вернуться в исходное состояние. Поэтому
в противоположность
атмосферному
давлению, которое оказывает воздух на
стенки легких, растягивая их, легкие
развивают противодействуюшую силу,
которая тем больше, чем больше растяжение
легкого. В силу этого в плевральной щели
давление не будет равно атмосферному,
а будет
меньше на величину эластической тяги,
т.е. будет отрицательным. Если считать,
что атмосферное
давление равно 760 мм
рт. ст., а при
обычном вдохе эластическая тяга
составляет 9 мм рт. ст., то давление в
плевральной полости будет
760
– 9 =
751 мм рт. ст.

Отрицательное
давление обычно измеряется величиной,
на которую давление
в плевральной
щели ниже атмосферного. Эта величина
всегда приводится с отрицательным
знаком. В нашем примере давление в
плевральной щели равно 9 мм рт. ст.

При нормальном
дыхании в момент вдоха давление в
межплевральной щели равно 9 мм рт.ст., а
при выдохе 4 мм рт.ст.

При глубоком вдохе
давление в плевральной щели еще более
падает, так как легкие сильно растягиваются
и их эластическая тяга возрастает.
Давление при этом падает до 30 мм рт.ст.

Пневмоторакс.
Пневмотораксом называют поступление
воздуха в межплевральную щель при
нарушениях целости грудной клетки, а
иногда стенки легкого изнутри. В том и
другом случае плевральная щель сообщается
с окружающей средой, воздух поступает
в нее, и тогда давление в ней становится
таким же, как и в альвеолах, т.е. атмосферным;
легкое при этом спадается, и человек
перестает им дышать. В случае, когда
нарушается целостность грудной клетки
с двух сторон, наступает двусторонний
пневмоторакс, и лишенный возможности
дышать человек погибает от удушья.

Различают открытый,
закрытый и клапанный пневмоторакс.

Искусственный
пневмоторакс применяется при лечении
туберкулеза легких, когда давление в
плевральной полости уравновешивают с
атмосферным, что ограничивает движения
легкого и создает покой, необходимый
больному органу. Через некоторое время
воздух поглощается клетками плевры и
в межплевральной щели вновь устанавливается
отрицательное давление.

studfiles.net

Лёгочное дыхание и его роль в организме



  • ГДЗ
  • 1 Класс

    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
  • 2 Класс

    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Природоведение
    • Основы здоровья
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
    • Технология
  • 3 Класс

    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык
    • Информатика
    • Музыка
    • Литература
    • Окружающий мир
    • Человек и мир
    • Испанский язык
  • 4 Класс

    • Математика
    • Английский язык
    • Русский язык
    • Немецкий язык
    • Белорусский язык
    • Украинский язык

resheba.me

Легочная вентиляция. Циркуляция воздуха в легких во время дыхания называется легочной вентиляцией, показателем которой является минутный объем легких.

Под минутным
объемом понимают то количество воздуха,
которое проходит через легкие в минуту.
Для того чтобы узнать минутный объем,
частоту дыхательных движений в минуту
умножают на объем воздуха, поступающего
в легкие при одном вдохе.

Частота
дыхания у взрослых людей составляет 12
– 18 в минуту. Большое значение имеет
тренировка; у тренированных людей
дыхательные движения совершаются более
медленно и равняются 6 – 8 в минуту.
Количество дыханий связано также с
возрастом. У детей оно более частое, чем
у взрослых, например, новорожденные
дышат 60 раз в минуту; ребенок 5-летнего
возраста – 25 раз в минуту, а в 15 – 16 лет
частота дыхания равняется 12 – 18 в минуту,
что и сохраняется в дальнейшем.

При мышечной работе
дыхание учащается в 2 – 3 раза, доходя
при некоторых видах спортивных упражнений
до 40 – 45 в минуту и более. На частоту
дыхания влияет температура окружающей
среды, умственная работа и др.

Как
было указано, минутный объем можно
узнать, умножив количество вдохов на
объем вдыхаемого воздуха при одном
вдохе. Допустим, что частота дыхания у
человека 16 в минуту и объем вдыхаемого
воздуха равен 350 мл, тогда минутный объем
будет равен 5-6 л.

Жизненная емкость
легких. Жизненной емкостью легких
называют тот объем воздуха, который
человек может выдохнуть после глубокого
вдоха. В среднем человек может выдохнуть
3500 мл воздуха. Из каких же величин
складывается жизненная емкость?
Наблюдение показывает, что человек при
нормальном дыхании вдыхает и выдыхает
не 3500 мл, а намного меньше.

При нормальном
спокойном дыхании человек вдыхает и
выдыхает 500 мл воздуха; этот объем воздуха
называется дыхательным воздухом.
Количество дыхательного воздуха не
является предельным, так как человек
после обычного спокойного вдоха может
произвести более усиленный вдох и
вдохнуть дополнительно еще 1500 мл воздуха.
Этот воздух называется дополнительным.

Точно
так же человек может после нормального
выдоха произвести усиленный выдох и
выдохнуть еще 1500 мл. Этот воздух называется
резервным. Сумма этих трех величин, т.
е. дыхательного, дополнительного и
резервного воздуха, составляет жизненную
емкость легких.

Объем жизненной
емкости легких в значительной степени
зависит от тренировки, возраста и пола.
У людей тренированных он больше, чем у
нетренированных, у мужчин больше, чем
у женщин. С детского возраста и до 18 –
19 лет ЖЕЛ увеличивается; с 18 до 35 лет она
сохраняется на постоянном уровне, а
затем с возрастом уменьшается.

Жизненную емкость
легких определяют при помощи специальных
приборов, которые называются спирометрами.

Составляющими ЖЕЛ
являются:

дыхательный
объем
(ДО) –
количество воздуха при обычном вдохе,
примерно 500 мл;

резервный объем
вдоха
(РО
вд) – количество воздуха, которое человек
может дополнительно вдохнуть после
обычного вдоха, 2 500 мл;

резервный объем
выдоха
(РО
выд) — количество воздуха, которое человек
может дополнительно выдохнуть после
обычного выдоха в среднем, 1 300 мл.

Остаточный
воздух.
После
максимального выдоха в легких остается
воздух, который ни при каких условиях
не покидает легкие. Это остаточный объем
легких (ООЛ). После первого вдоха ребенка,
когда легкие наполняются воздухом, и
до конца жизни при любых условиях легкие
полностью не освобождаются от воздуха.
Даже после максимального выдоха в легких
остается около 1000 – 1500 мл воздуха. Этот
объем воздуха получил
название
остаточного воздуха.

Остаточный воздух
сохраняется даже в легких трупа. Часть
этого воздуха можно удалить, если в
межплевральной щели создать атмосферное
давление, что возможно при повреждении
грудной клетки с обеих сторон. Но все
же полностью удалить воздух не удается.
Это видно из того, что если бросить в
воду кусок легкого мертворожденного
ребенка, то он потонет, а если бросить
кусок легкого трупа взрослого человека
или ребенка, дышавшего хотя бы короткое
время, то он не потонет, а будет плавать
на поверхности воды.

Общая емкость
легких (ОЕЛ) – объем воздуха, находящегося
в легких после максимального вдоха,
примерно 6 л.

Емкость вдоха (Е
вд) – максимальный объем воздуха, который
можно вдохнуть после спокойного выдоха.

Функциональная
остаточная емкость (ФОЕ) – количество
воздуха, остающееся в легких после
спокойного выдоха, 2,4 л

Вредное или
мертвое пространство.
Газообмен
происходит только в альвеолах; воздух
же, находящийся в воздухоносных путях,
в газообмене участия не принимает. Таким
образом, не весь вдыхаемый воздух
участвует в газообмене, а только та
часть, которая попадает в альвеолы. При
обычном дыхании мы вдыхаем 500 мл, из
которых 140 мл остаются в воздухоносных
путях, а 360 мл поступают в альвеолы; 140
мл задерживаются в гортани, трахее,
бронхах и бронхиолах и во время дыхания
изменениям не подвергаются. Пространство,
заполненное воздухом, не участвующим
в газообмене, называется вредным
пространством. Объем мертвого пространства
(МП) – 0,15 л.

studfiles.net

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о