Механизм дыхания
Дыхательные движения обеспечивают вдохи и выдохи, то есть попеременные увеличения и уменьшения объёма лёгких. При вдохе межрёберные мышцы, сокращаясь, поднимают рёбра, а диафрагма отодвигается в сторону брюшной полости, становясь менее выпуклой. В результате этого объём грудной полости увеличивается (рис. 43). Так как давление в грудной полости ниже атмосферного, то при увеличении её объёма растягиваются и лёгкие. Давление в них на какой-то момент также становится ниже атмосферного, и в лёгкие по дыхательным путям устремляется воздух из окружающей среды.
При необходимости глубокого дыхания, кроме межрёберных мышц и диафрагмы, сокращаются также мышцы туловища и плечевого пояса. Выдох обычно пассивен, то есть он является следствием прекращения вдоха: межрёберные мышцы расслабляются, рёбра опускаются, диафрагма также расслабляется и объём грудной полости, а вместе с ней и лёгких уменьшается. Давление в лёгких становится выше атмосферного, и воздух выходит из них по дыхательным путям. При глубоком выдохе происходит дополнительное сокращение межрёберных и брюшных мышц, и объём выдыхаемого воздуха возрастает.
Типы внешнего дыхания у женщин и мужчин несколько различаются. У мужчин брюшной тип дыхания, то есть они дышат главным образом за счёт сокращения диафрагмы, а у женщин грудной, то есть они дышат за счёт сокращения межрёберных мышц.
Моя лаборатория
|
Лабораторная работа Измерение обхвата грудной клетки в состоянии вдоха и выдоха 1. С помощью сантиметровой ленты измерьте окружность грудной клетки. Для этого испытуемый поднимает руки, экспериментатор накладывает ленту так, чтобы она проходила по нижним углам лопаток. Спереди лента должна проходить по среднегрудинной точке и плотно прилегать к телу. Затем испытуемый опускает руки. Окружность груди измеряется в трёх фазах: во время обычного спокойного дыхания (в паузе), при максимальном вдохе и максимальном выдохе. 2. Определите разность между величинами окружности груди на выдохе и вдохе. Это и есть экскурсия грудной клетки. Полученный результат запишите. Величина экскурсии грудной клетки у молодых здоровых людей обычно лежит в интервале от 6 до 9 см. |
Лёгочные объёмы. В спокойном состоянии человек вдыхает и выдыхает около 500 см3 воздуха — дыхательный объём. Его можно измерить с помощью специального прибора — спирометра.
После спокойного вдоха можно дополнительно вдохнуть ещё примерно 1500 см3 воздуха, а после спокойного выдоха можно выдохнуть ещё 1500 см3 воздуха. Это так называемые резервные объёмы соответственно вдоха и выдоха. Таким образом, жизненная ёмкость лёгких складывается из значений трёх основных показателей: дыхательного объёма и резервных объёмов вдоха и выдоха — и составляет примерно 3500 см3. Однако даже после самого глубокого выдоха в лёгких остаётся около 1000 см3 воздуха, необходимого для того, чтобы альвеолы не спадались, — остаточный объём.
Сколько же кислорода необходимо человеку? В состоянии покоя, во сне — 15—20 л в час, но при значительных физических нагрузках — до 100 л в час.
Новые понятия
Дыхательные движения: вдох и выдох. Жизненная ёмкость лёгких. Газообмен
Ответьте на вопросы
1. Каков механизм дыхательных движений, обеспечивающих у человека вдох и выдох?
2. Что такое жизненная ёмкость лёгких и от чего она
завмаг?
3. Охарактеризуйте особенности транспорта газов кровеносной системой как важнейшего этапа дыхания
4. Как изменяется состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха?
5. Как происходит газообмен в лёгких и в других органах?
ПОДУМАЙТЕ!
Почему в выдыхаемом воздухе больше кислорода и меньше углекислого газа, чем в альвеолярном воздухе?
Механизм дыхания
Дыхательные движения обеспечивают вдохи и выдохи, то есть попеременные увеличения и уменьшения объёма лёгких. При вдохе межрёберные мышцы, сокращаясь, поднимают рёбра, а диафрагма отодвигается в сторону брюшной полости, становясь менее выпуклой. В результате этого объём грудной полости увеличивается (рис. 43). Так как давление в грудной полости ниже атмосферного, то при увеличении её объёма растягиваются и лёгкие. Давление в них на какой-то момент также становится ниже атмосферного, и в лёгкие по дыхательным путям устремляется воздух из окружающей среды.
При необходимости глубокого дыхания, кроме межрёберных мышц и диафрагмы, сокращаются также мышцы туловища и плечевого пояса. Выдох обычно пассивен, то есть он является следствием прекращения вдоха: межрёберные мышцы расслабляются, рёбра опускаются, диафрагма также расслабляется и объём грудной полости, а вместе с ней и лёгких уменьшается. Давление в лёгких становится выше атмосферного, и воздух выходит из них по дыхательным путям. При глубоком выдохе происходит дополнительное сокращение межрёберных и брюшных мышц, и объём выдыхаемого воздуха возрастает.
Типы внешнего дыхания у женщин и мужчин несколько различаются. У мужчин брюшной тип дыхания, то есть они дышат главным образом за счёт сокращения диафрагмы, а у женщин грудной, то есть они дышат за счёт сокращения межрёберных мышц.
Как часто использовать решебник?
Каждый школьник справляется с уроками по мере своих возможностей. Некоторым из ребят требуется постоянная помощь, а кому-то будет достаточно мимолетной подсказки раз в полгода. Как правило, к этому времени многие родители уже перестают принимать всяческое участие в учебном процессе, так что поддержки ученики ищут в основном у одноклассников. Но намного эффективнее станут занятия с готовыми ответами по биологии за 8 класс (авторы Пасечник В.В., Суматохин С.В., Гапонюк З.Г.), которое доступно онлайн в любое время.
Пользоваться сборником можно совершенно безбоязненно, ведь он:
Тренироваться с решебником серии Линия жизни учащиеся могут хоть каждый день, ведь все сведения в нем абсолютно достоверны и периодически обновляются в зависимости от изменений самой программы обучения. Периодические повторения наоборот позволят закрепить полученные навыки. Так что частота использования электронного пособия зависит от решения самих учеников.
Газообмен в лёгких и тканях других органов
При вдохе лёгкие заполняются воздухом, который в основном содержит кислород, углекислый газ, азот и пары воды (табл. 1).
В альвеолах кислород переходит из альвеолярного воздуха в кровь, а углекислый газ — из крови в альвеолярный воздух (рис. 44). Это происходит благодаря тому, что кровь, поступающая в лёгкие по сосудам малого круга кровообращения из правого желудочка сердца, содержит много углекислого газа. В лёгких углекислый газ переходит из кровеносных сосудов в альвеолы и выдыхается в окружающую среду. 44 Кислород из воздуха, заполняющего альвеолы при вдохе, наоборот, переходит в кровь, находящуюся в капиллярах малого круга. В крови кислород связывается гемоглобином эритроцитов, и кровь, ставшая теперь артериальной, устремляется по сосудам к сердцу.
В тканях других органов наблюдается обратная картина. В межклеточной жидкости и в клетках кислорода значительно меньше, чем в крови, приносимой по сосудам большого круга кровообращения из левого желудочка сердца. Гемоглобин отдаёт кислород, который выходит в тканевую жидкость, окружающую кровеносные капилляры, а затем попадает в клетки. В клетках кислород используется для окисления органических соединений, что приводит к освобождению энергии и образованию основного конечного продукта распада органических соединений — углекислого газа.
Энергия используется клетками для процессов жизнедеятельности, а вот углекислый газ необходимо постоянно удалять. Поэтому он переходит из клеток сначала в межклеточную жидкость, а затем через однослойные стенки капилляров попадает в кровь. В крови часть углекислого газа связывается гемоглобином, а часть растворяется в плазме крови. С током крови углекислый газ достигает правого предсердия, а затем правого желудочка, откуда по лёгочным артериям переносится в лёгкие, где и удаляется из организма.
Чем больше физическая и умственная нагрузка на организм, тем больше ему нужно энергии, а значит, и кислорода для её получения. Поэтому при активной деятельности одновременно увеличивается частота и глубина дыхания, а также учащается ритм сердцебиений и объём крови, выбрасываемый из сердца в круги кровообращения.
Органы дыхательной системы человека
Вдох и выдох осуществляется за счет работы мышц. Увеличение объема грудной клетки осуществляется при помощи диафрагмы — мышечной «перегородки» — орган дыхания между грудной частью тела и брюшной полостью.
Система дыхания человека состоит из органов:
Воздухоносные пути: носовая полость → носоглотка → гортань → трахея, бронхи; легкие.
Основными органами дыхательной системы человека считаются бронхи и легкие, но но у носовой полости тоже очень существенные функции:
— фильтрация вдыхаемого воздуха — волоски в носовой полости задерживают частички пыли;
— защита от микробов — с этим справляется слизистая оболочка носа;
— согревания воздуха — в носовой полости много сосудов и капилляров.
Эта часть дыхательной системы человека подготавливает воздух для поступления его в основную часть — бронхи и легкие.
Гортань — разделяет воздухоносные и пищеварительные пути, непосредственно участвует в образовании звука ( голоса).
Это широкая трубка, состоящая из хрящей, со стороны глотки гортань прикрыта подвижным ( закрывает дыхательный пути при проглатывании пищи) надгортанником, который закрывает дыхательный путь.
Основные органы дыхания — бронхи и легкие.
Бронхи
Трахея — хрящевое образование, состоящее из 15-20 полуколец, задняя стенка которой ( та, которая ближе к пищеводу) образована мягкой соединительной и гладкой мышечной тканью.
Далее трахея ветвится на два бронха — они тоже образованы хрящевыми кольцами, а их многочисленные разветвления — бронхиолы ( все это похоже на ветки дерева).
В состав бронхов входит помимо хрящевой ткани — благодаря ей они держат форму (бронхи часто называют «скелетом» легких), мышечная ткань и слизистая оболочка.
Основная функция бронхов в дыхательной системе человека — проведение вдыхаемого воздуха от трахеи к альвеолам — бронхи входят в легкие.
Дополнительно, бронхи очищают этот воздух. Когда человек кашляет — удаляются крупные частицы — примеси в воздухе.
Легкие человека
Тоже состоят из двух частей — левого и правого.
Основная функция легких в дыхательной системе человека — газообмен между кровью и внешней средой.
Специальная оболочка —плевра — покрывает легкие, защищая их.
Плевральная полость заполнена жидкостью, уменьшая трение при вдохе — выдохе. В полости давление воздуха выше атмосферного. Такое «отрицательное» давление поддерживает форму легкого, не дает ему спасться и поддерживает вентиляцию.
Воздух поступает в бронхи, которые «вплетены» в легкие через бронхиолы, которые переходят в альвеолы и альвеолярные пузырьки.
Функция этих пузырьков — увеличение площади поверхности для поглощения большего количества кислорода. Их количество — около 700 млн (!!!)
Альвеолы оплетены кровеносными капиллярами, итого получается значительная площадь поверхности, которая осуществляет газообмен.
И последний орган дыхания человека —
кожа
Этот орган имеет площадь приблизительно 2 м2. Огромное количество пор на коже и подходящая к ней сеть кровеносных сосудов помогают осуществлять функцию дыхания.
Т.о., дыхательная система человека включает в себя несколько органов, основная функция которых — получение кислорода и выделение газообразных продуктов метаболизма.
Как часто использовать решебник?
Каждый школьник справляется с уроками по мере своих возможностей. Некоторым из ребят требуется постоянная помощь, а кому-то будет достаточно мимолетной подсказки раз в полгода. Как правило, к этому времени многие родители уже перестают принимать всяческое участие в учебном процессе, так что поддержки ученики ищут в основном у одноклассников. Но намного эффективнее станут занятия с готовыми ответами по биологии за 8 класс (авторы Пасечник В.В., Суматохин С.В., Гапонюк З.Г.), которое доступно онлайн в любое время.
Пользоваться сборником можно совершенно безбоязненно, ведь он:
Тренироваться с решебником серии Линия жизни учащиеся могут хоть каждый день, ведь все сведения в нем абсолютно достоверны и периодически обновляются в зависимости от изменений самой программы обучения. Периодические повторения наоборот позволят закрепить полученные навыки. Так что частота использования электронного пособия зависит от решения самих учеников.
