Дыхание как процесс состоит из трех компонентов:
1. Внешнее дыхание.
2. Транспорт газов кровью.
3. Внутреннее дыхание.
Внешнее дыхание. Вдох и выдох. Механизм вдоха
1. Первым делом при вдохе сокращаются наружные межреберные мышцы, в результате чего ребра приподнимаются.
2. Следом сокращается и уплощается диафрагма. Она решительно давит на органы, расположенные в брюшной полости, толкая их вниз.
3. Объемы грудной и плевральной полости растут.
4. Давление в плевральной полости еще более понижается и падает ниже атмосферного.
5. Давление в альвеолах легких также уменьшается при поднятии ребер и увеличении грудной клетки.
6. Низкое давление в альвеолах и в плевральной полости — залог поступления воздуха в легкие.
7. Грудная клетка поднята, человек вдыхает.
Механизм выдоха
1. Выдох происходит под действием тяжести опускающейся грудной клетки, воздух попросту выдавливается.
2. Сокращаются лишь внутренние межреберные мышцы, а наружные расслабляются.
3. Диафрагма вновь становится выпуклой — она как бы вдается в грудную полость.
4. Давление в легких в этот момент выше атмосферного, поэтому воздух и идет из легких наружу, из области высокого давления в область более низкого.
Дыхательные показатели легких
1. Дыхательный объем — это тот объем воздуха, который человек без усилий, спокойно вдыхает за один дыхательный цикл (у взрослого он составляет около 0,5 литра).
2. Резервный объем вдоха — объем воздуха, который возможно дополнительно, с усилием вдохнуть после обычного вдоха (это еще около 1,5 литра).
3. Резервный объем выдоха — объем воздуха, который человек способен выдохнуть после обычного выдоха (соответственно, около 1,5 литра).
4. ЖЕЛ — объем воздуха, который человек выдыхает после того, как сделал максимально глубокий вдох (он составляет в среднем 3,3–4,8 литра). Измеряют этот объем спирометром.
5. Остаточный объем — объем воздуха, остающийся в легких даже после максимального выдоха (около 1,2 литра). Как мы видим, полный выдох вовсе не означает, что в легких вовсе не осталось воздуха. В них существует невероятный, длиной в три тысячи километров, лабиринт путей, по которым движется воздух.
6. Общая емкость легких — результат сложения остаточного объема и ЖЕЛ (4,2–6 литров).
Транспорт газов кровью
100 миллилитров крови переносят около 21 миллилитра кислорода — это называется кислородной емкостью крови. Ниже мы перечислим, как, из каких мест и куда по кровяному руслу переносятся кислород и углекислый газ.
1. Кислород в альвеолах проникает в капилляры, связывается с гемоглобином эритроцитов, образуется оксигемоглобин.
2. Эритроциты передают молекулы кислорода клеткам и тканям.
3. Из клеток и тканей в обратном направлении движется углекислый газ, связывающийся с гемоглобином — в результате чего образуется карбгемоглобин, а также карбонаты; либо СО2 движется в свободном состоянии (в составе угольной кислоты).
4. Кровь, насыщенная СО2, поступает в легкие.
Тканевое (внутреннее) дыхание
1. Кровеносные капилляры отдают кислород в тканевую жидкость.
2. Газы из капилляров крови идут в тканевую жидкость по закону диффузии.
3. Из тканевой жидкости кислород идет в клетки тела, где используется для окисления.
4. Из клеток в тканевую жидкость диффузно идет углекислый газ.
5. Из тканевой жидкости углекислый газ диффузно достигает капилляра.
Интересные факты о дыхании
1. В воздухе, выдыхаемом человеком, содержится до 10 процентов кислорода и до 4 процентов углекислого газа.
2. При минимальных 4–5 процентах углекислого газа в воздухе у человека появляются признаки отравления. При 10–12 процентах человек теряет сознание, возможна смерть.
3. Кессонная болезнь развивается от перепада давления при стремительном подъеме с глубины на поверхность, например, у дайверов или исследователей, опускающихся на глубину в батискафе. В крови при этом образуются пузырьки азота, которые разрушают кровеносные сосуды, перекрывают ток крови. При этом возможны паралич и смерть.
4. Ионы водорода воздействуют на нейроны дыхательных центров головного мозга.
5. Кислород действует только на специфические хеморецепторы сосудов, не влияя на клетки дыхательных центров мозга.
6. Если суммировать общий вес крови, перекачивающейся легкими за сутки, результат нас удивит — это около 7 тонн!
Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - мастер класс по биологии
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения
Поля помеченные * являются обязательными для заполнения