Лекција бр. 7.
Тема: Надворешно дишење. Структурата на респираторниот циклус.
Здив- збир на процеси кои резултираат со тоа што телото троши кислород и ослободува јаглерод диоксид.
Дишењето кај луѓето и повисоките животни ги вклучува следните процеси:
1. Размена на воздух помеѓу надворешната средина и алвеолите на белите дробови.
2. Размена на гасови помеѓу алвеоларниот воздух и крвта што тече низ пулмоналните капилари.
3. Транспорт на гасови со крв.
4. Размена на гасови помеѓу крвта и ткивата во ткивните капилари.
5. Клетките трошат кислород и ослободуваат јаглерод диоксид.
Кај едноклеточните организми, размената на гасови се случува низ целата површина на телото, кај инсектите - преку трахеата, која продира низ целото тело, кај рибите - во жабрите. Кај водоземците, 2/3 од размената на гасови се случува преку кожата и 1/3 преку белите дробови. Кај цицачите, размената на гасови се случува речиси целосно во белите дробови и малку низ кожата и дигестивниот тракт.
Надворешно дишење.
Белите дробови на фармските животни се наоѓаат во херметички затворена градна празнина, каде што притисокот е негативен (под атмосферскиот притисок). Внатрешноста на градната празнина е обложена со плевра, чијшто еден слој (париеталниот) е во непосредна близина на градниот кош, а другиот (висцерален) ги покрива белите дробови. Помеѓу нив има празнина исполнета со серозна течност за да се намали триењето на белите дробови при вдишување и издишување. Белите дробови се лишени од мускули и пасивно го следат движењето на градниот кош: кога вториот се шири, тие се шират и вшмукуваат воздух (вдишување), кога колабираат, колабираат (издишување). Респираторните мускули на градниот кош и дијафрагмата се собираат поради импулсите што доаѓаат од респираторниот центар, што обезбедува нормално дишење. Ако ги отворите градите, воздухот влегува во плевралната празнина (пневмоторакс) и притисокот во него станува еднаков на атмосферскиот притисок, како резултат на што белите дробови колабираат (ателектаза).
Негативен притисок во плевралната празнина.
Кај феталните животни, белите дробови ја исполнуваат целата градна празнина. Размената на гасови се случува преку плацентата. Белите дробови на фетусот не учествуваат во дишењето.
По раѓањето, со првиот здив, ребрата се креваат, но не можат да се вратат во првобитната положба, бидејќи се фиксирани во пршлените.
Еластичното ткиво на белите дробови има тенденција да колабира; се формира јаз помеѓу белите дробови и градите, во кој притисокот е под атмосферскиот. Така, во алвеолите на белите дробови притисокот е еднаков на атмосферскиот притисок - 760, во плевралната празнина - 745-754 mm Hg. Овие 10-30 mm обезбедуваат проширување на белите дробови. Кога вдишувате, волуменот на градната празнина се зголемува, притисокот се намалува, воздухот влегува во белите дробови. Кога градите се уриваат, градната празнина се намалува, притисокот во него се зголемува и воздухот е принуден надвор - се јавува издишување.
Под фреквенцијадишењето се однесува на бројот на респираторни циклуси (вдишување-издишување) во 1 минута. Фреквенцијата на респираторните движења кај животните зависи од интензитетот на метаболизмот, температурата животната средина, продуктивноста на животните итн.
Големите животни дишат поретко од малите, младите животни почесто од возрасните. Високо продуктивните крави дишат почесто од кравите со слабо производство. Физичката работа, јадењето храна и возбудата го зголемуваат дишењето.
Респираторна стапка
Кај животните за 1 мин
| Вид на животно | Фреквенција |
| Коњско говедо, свинско куче, пилешко | 8-12 10-30 8-18 10-30 22-25 |
Во чинот на дишење учествуваат надворешните и внатрешните меѓуребрени мускули и мускулите на дијафрагмата. Во зависност од тоа кои мускули се повеќе вклучени во проширувањето на градниот кош, се разликуваат три типа на дишење: крајбрежно или торакално (при вдишување, надворешните меѓуребрени мускули главно се собираат); абдоминална или дијафрагмална (поради контракција на дијафрагмата); косто-абдоминална, кога мускулите на градниот кош и дијафрагмата се вклучени во дишењето. За време на бременоста и болестите на абдоминалните органи, типот на дишење се менува во торакално, бидејќи животните ги „заштитуваат“ заболените органи.
Кога дише, градите се шират и се собираат. Снимањето на респираторните движења се нарекува пневмограм, од кој може да се одреди фреквенцијата и длабочината на дишењето.
Заштитните респираторни рефлекси вклучуваат кашлање, кивање, запирање, зголемување или забрзано дишење.
Кашлањето и кивањето се јавуваат поради иритација на рецепторите на горниот респираторен тракт од механички честички и слуз. Кога кашлате или кивате, се јавува остро издишување со затворен глотис, како резултат на што се отстрануваат иритирачките супстанции.
Одбранбената реакција на телото е да престане да дише. Ако на животното му се дозволи да вдишува амонијак, етер, хлор или други супстанции со остар мирис, дишењето престанува, што го спречува навлегувањето на иритирачки материи во белите дробови.
Болната стимулација првично предизвикува одложување, а потоа и зголемување на дишењето.
Пренос на гасови со крв.
Кога вдишувате, воздухот влегува во алвеолите на белите дробови, каде што размената на гасови се случува низ капиларите. Вдишениот воздух е мешавина од гасови: кислород - 20,82%, јаглерод диоксид - 0,03 и азот - 79,15%. Размената на гасови во белите дробови се јавува како резултат на дифузија на јаглерод диоксид од крвта во алвеоларниот воздух и кислород од алвеоларниот воздух во крвта поради разликата во парцијалниот притисок на гасовите во алвеоларниот воздух и крвта.
Парцијален притисок- ова е дел од вкупниот притисок на мешавината на гас што се припишува на учеството на одреден гас во смесата. Така, тензијата на јаглерод диоксид во венската крв е 46 mm Hg. Уметност, а во алвеоларниот воздух - 40, кислород во алвеолите на белите дробови - 100 mm Hg. Арт., и венска крв – 90.
Кислородот што влегува во крвта се раствора во плазмата во количина од 0,3 вол.%, а остатокот се врзува за хемоглобинот, што резултира со формирање на оксихемоглобин, кој се распаѓа во ткивата. Количината на кислород што може да врзе 100 ml крв се нарекува капацитет на кислород во крвта. Ослободениот хемоглобин се врзува со јаглерод диоксид (формирајќи карбохемоглобин), 2,5 вол.% од јаглеродниот диоксид се раствора во крвната плазма. Јаглеродниот диоксид се ослободува од белите дробови со издишаниот воздух.
Состав на вдишан и издишан воздух
Човекот дише атмосферски воздух, кој го има следниот состав: 20,94% кислород, 0,03% јаглерод диоксид, 79,03% азот. Во издишаниот воздухОткриени се 16,3% кислород, 4% јаглерод диоксид, 79,7% азот.
Алвеоларен воздухнеговиот состав се разликува од оној на атмосферата. Во алвеоларниот воздух, содржината на кислород нагло се намалува и количината на јаглерод диоксид се зголемува. Процентуална содржина на поединечни гасови во алвеоларниот воздух: 14,2-14,6% кислород, 5,2-5,7% јаглерод диоксид, 79,7-80% азот.
СТРУКТУРА НА БЕЛИДОБИТЕ.
Белите дробови се спарени респираторни органи лоцирани во херметички затворена градна празнина. Нивните дишните патиштапретставена со назофаринксот, гркланот, трахеата. Трахеата во градната празнина е поделена на два бронхии - десно и лево, од кои секоја, разгранувајќи се постојано, го формира таканареченото бронхијално дрво. Најмалите бронхии - бронхиоли на краевите се прошируваат во слепи везикули - пулмонални алвеоли.
Размената на гасови не се случува во респираторниот тракт, а составот на воздухот не се менува.Просторот затворен во респираторниот тракт се нарекува мртви, или штетни. При тивко дишење, волуменот на воздухот во мртвиот простор е 140-150 мл.
Структурата на белите дробови гарантира дека тие ја извршуваат респираторната функција. Тенкиот ѕид на алвеолите се состои од еднослоен епител, лесно пропустлив за гасови. Присуството на еластични елементи и мазни мускулни влакна обезбедува брзо и лесно истегнување на алвеолите, така што тие можат да примат големи количини на воздух. Секоја алвеола е покриена со густа мрежа од капилари во кои се разгранува пулмоналната артерија.
Секое белодробно крило е покриено однадвор со серозна мембрана - плевра, кој се состои од два лисја: париетален и пулмонален (висцерален). Помеѓу слоевите на плеврата има тесен јаз исполнет со серозна течност - плеврална празнина.
Проширувањето и колапсот на пулмоналните алвеоли, како и движењето на воздухот по дишните патишта, се придружени со појава на респираторни звуци, кои може да се испитаат со аускултација (аускултација).
Притисокот во плевралната празнина и медијастинумот е секогаш нормален негативен. Поради ова, алвеолите се секогаш во растегната состојба. Негативниот интраторакален притисок игра значајна улога во хемодинамиката, обезбедувајќи венско враќање на крвта во срцето и подобрување на циркулацијата на крвта во пулмоналниот круг, особено за време на фазата на вдишување.
ЦИКЛУС НА ДИШЕЊЕ.
Респираторниот циклус се состои од вдишување, издишување и респираторна пауза. Времетраење вдишувањекај возрасен од 0,9 до 4,7 с, времетраење издишување - 1,2-6 с. Паузата за дишење варира во големина, па дури и може да ја нема.
Дишечките движења се вршат со одреден ритам и фреквенција, кои се одредуваат според бројот на екскурзии на градите во 1 минута. Кај возрасен, стапката на дишење е 12-18 за 1 мин.
Длабочина на движења на дишењеопределено со амплитудата на екскурзии на градниот кош и со користење на специјални методи кои овозможуваат да се проучуваат пулмоналните волумени.
Механизам за вдишување.Вдишувањето се обезбедува со проширување на градниот кош поради контракција на респираторните мускули - надворешните меѓуребрени мускули и дијафрагмата. Протокот на воздух во белите дробови во голема мера зависи од негативниот притисок во плевралната празнина.
Механизам за издишување.Издишувањето (издишувањето) се јавува како резултат на опуштање на респираторните мускули, како и поради еластичното влечење на белите дробови кои се обидуваат да ја заземат првобитната положба. Еластичните сили на белите дробови се претставени со ткивната компонента и силите површински напон, кои се стремат да ја намалат алвеоларната сферична површина на минимум. Сепак, алвеолите обично никогаш не колабираат. Причината за ова е присуството на супстанција за стабилизирање на сурфактант во ѕидовите на алвеолите - сурфактантпроизведени од алвеолоцити.
ПЕЛМОНАРЕН ВОЛУМ. ПЕЛМОНАРНА ВЕНТИЛАЦИЈА.
Волумен на плима- количеството воздух што едно лице го вдишува и издишува при тивко дишење. Неговиот волумен е 300 - 700 ml.
Инспираторен резервен волумен- количеството воздух што може да се внесе во белите дробови доколку, по тивко вдишување, се направи максимално вдишување. Инспираторниот резервен волумен е еднаков на 1500-2000 мл.
Експираторен резервен волумен- волуменот на воздухот што се отстранува од белите дробови ако, по мирно вдишување и издишување, се направи максимално издишување. Тоа изнесува 1500-2000 мл.
Преостанат волумен- ова е волуменот на воздухот што останува во белите дробови по најдлабокото издишување. Преостанатиот волумен е еднаков на 1000-1500 млвоздухот.
Волумен на плимата и осеката, инспираторен и експираторен резервен волумен
го сочинуваат т.н витален капацитет.
Витален капацитет на белите дробови кај мажитемлад
изнесува до 3,5-4,8 l, за жени - 3-3,5 l.
Вкупен капацитет на белите дробовисе состои од виталниот капацитет на белите дробови и резидуалниот волумен на воздух.
Белодробна вентилација- количината на разменет воздух за 1 минута.
Белодробната вентилација се одредува со множење на волуменот на плимата со бројот на вдишувања во минута (минутен волумен на дишење).Кај возрасен човек во состојба на релативен физиолошки одмор, пулмоналната вентилација е 6-8 l на 1 мин.
Волуменот на белите дробови може да се одреди со помош на специјални уреди - спирометар и спирограф.
ТРАНСПОРТ НА ГАСОВИ СО КРВ.
Крвта доставува кислород до ткивата и го носи јаглерод диоксидот.
Движењето на гасовите од околината во течноста и од течноста во околината се врши поради разликата во нивниот парцијален притисок. Гасот секогаш дифузира од средина каде што има висок притисок во средина со помал притисок.
Парцијален притисок на кислород во атмосферски воздух 21,1 kPa (158 mmHg ул.), во алвеоларниот воздух - 14,4-14,7 kPa (108-110 mm Hg. ул.) и во венската крв што тече во белите дробови - 5,33 kPa (40 mmHg ул.). Во капиларите на артериската крв голем кругциркулацијата на крвта напнатоста на кислородот е 13,6-13,9 kPa (102-104 mmHg),во интерстицијалната течност - 5,33 kPa (40 mm Hg), во ткивата - 2,67 kPa (20 mm Hg). Така, во сите фази на движењето на кислородот постои разлика во неговиот парцијален притисок, што ја промовира дифузијата на гасот.
Движењето на јаглерод диоксидот се случува во спротивна насока.Напнатоста на јаглерод диоксид во ткивата е 8,0 kPa или повеќе (60 или повеќе mm Hg), во венската крв - 6,13 kPa (46 mm Hg), во алвеоларниот воздух - 0,04 kPa (0,3 mmHg). Оттука, разликата во напнатоста на јаглерод диоксидот долж неговата рута предизвикува дифузија на гас од ткивата во околината.
Транспорт на кислород со крв.Кислородот во крвта постои во две состојби: физичко растворање и хемиска врскасо хемоглобин. Хемоглобинот формира многу кревка, лесно дисоцирана соединение со кислород - оксихемоглобин: 1 g хемоглобин врзува 1,34 ml кислород. Максималната количина на кислород што може да се врзе во 100 ml крв е капацитет на кислород во крвта(18,76 ml или 19 vol%).
Заситеноста на хемоглобинот со кислород се движи од 96 до 98%.Степенот на заситеност на хемоглобинот со кислород и дисоцијацијата на оксихемоглобинот (формирање на намален хемоглобин) не се директно пропорционални со напнатоста на кислородот. Овие два процеси не се линеарни, туку се случуваат по крива, која се нарекува крива на врзување или дисоцијација на оксихемоглобин.
Ориз. 25. Криви на дисоцијација на оксихемоглобин во воден раствор(I) и во крвта (II) при тензија на јаглерод диоксид од 5,33 kPa (40 mm Hg) (според Баркрофт).
При нулта тензија на кислород, во крвта нема оксихемоглобин. При ниски парцијални притисоци на кислород, стапката на формирање на оксихемоглобин е мала. Максималното количество хемоглобин (45-80%) се врзува за кислородот кога неговата напнатост е 3,47-6,13 kPa (26-46 mm Hg). Понатамошното зголемување на напнатоста на кислородот доведува до намалување на стапката на формирање на оксихемоглобин (сл. 25).
Афинитетот на хемоглобинот за кислород е значително намален кога реакцијата на крвта ќе се префрли на киселата страна, што се забележува во ткивата и клетките на телото поради формирање на јаглерод диоксид
Од тоа зависи и преминот на хемоглобинот во оксихемоглобин и од него во намален температура. При истиот парцијален притисок на кислородот во околината на температура од 37-38 ° C, тој преминува во намалена форма најголем бројоксихемоглобин,
Транспорт на јаглерод диоксид со крв.Јаглерод диоксидот се транспортира до белите дробови во форма бикарбонатии во состојба на хемиска врска со хемоглобинот ( карбохемоглобин).
РЕСПИРАТОРЕН ЦЕНТАР.
Регулирана е ритмичката низа на вдишување и издишување, како и промените во природата на респираторните движења во зависност од состојбата на телото. респираторен центарсе наоѓа во продолжениот мозок.
Постојат две групи на неврони во респираторниот центар: инспираторенИ експираторен.Кога инспираторните неврони кои обезбедуваат инспирација се возбудени, активноста на експираторните нервни клетки е инхибирана и обратно.
На врвот на море ( понс) се наоѓа пневмотаксичен центар, кој ја контролира активноста на долните центри за вдишување и издишување и обезбедува правилна алтернација на циклусите на респираторните движења.
Респираторниот центар, сместен во продолжениот мозок, испраќа импулси до моторни неврони рбетен мозок , инервирање на респираторните мускули. Дијафрагмата е инервирана од аксоните на моторните неврони лоцирани на ниво III-IV цервикални сегментирбетен мозок. Моторните неврони, чии процеси ги формираат меѓуребрените нерви кои ги инервираат меѓуребрените мускули, се лоцирани во предните рогови (III-XII) на торакалните сегментирбетен мозок.
Значењето на дишењето
Дишењето е витален процес на постојана размена на гасови помеѓу телото и неговата околина. Во процесот на дишење, едно лице апсорбира кислород од околината и ослободува јаглерод диоксид.
Речиси сите сложени реакции на трансформација на супстанции во телото бараат учество на кислород. Без кислород, метаболизмот е невозможен, а неопходно е постојано снабдување со кислород за да се зачува животот. Во клетките и ткивата, како резултат на метаболизмот, се формира јаглерод диоксид, кој мора да се отстрани од телото. Акумулирањето на значителни количини на јаглерод диоксид во телото е опасно. Јаглерод диоксидот се носи со крвта до органите за дишење и се издишува. Кислородот што влегува во респираторните органи за време на вдишувањето, дифузира во крвта и се доставува до органите и ткивата преку крвта.
Во човечкото и животинското тело нема резерви на кислород и затоа неговото континуирано снабдување во телото е витална потреба. Ако некое лице, во неопходни случаи, може да живее без храна повеќе од еден месец, без вода до 10 дена, тогаш во отсуство на кислород, неповратните промени се случуваат во рок од 5-7 минути.
Состав на вдишан, издишан и алвеоларен воздух
Со наизменично вдишување и издишување, лицето ги вентилира белите дробови, одржувајќи релативно константен состав на гас во пулмоналните везикули (алвеоли). Едно лице дише атмосферски воздух со висока содржина на кислород (20,9%) и ниска содржина на јаглерод диоксид (0,03%), а издишува воздух во кој има 16,3% кислород и 4% јаглерод диоксид (Табела 8).
Составот на алвеоларниот воздух значително се разликува од составот на атмосферскиот, вдишан воздух. Содржи помалку кислород (14,2%) и голем број најаглерод диоксид (5,2%).
Азотот и инертните гасови кои го сочинуваат воздухот не учествуваат во дишењето, а нивната содржина во вдишениот, издишаниот и алвеоларниот воздух е речиси иста.
Зошто издишаниот воздух содржи повеќе кислород од алвеоларниот воздух? Ова се објаснува со фактот дека кога издишувате, воздухот што се наоѓа во органите за дишење, во дишните патишта, се меша со алвеоларниот воздух.
Парцијален притисок и напнатост на гасовите
Во белите дробови, кислородот од алвеоларниот воздух поминува во крвта, а јаглерод диоксидот од крвта влегува во белите дробови. Преминот на гасовите од воздух во течност и од течност во воздух се јавува поради разликата во парцијалниот притисок на овие гасови во воздухот и течноста. Парцијалниот притисок е дел од вкупниот притисок што го зема учеството на даден гас во гасната смеса. Колку е поголем процентот на гас во смесата, толку е соодветно поголем неговиот парцијален притисок. Атмосферскиот воздух, како што е познато, е мешавина од гасови. Атмосферски воздушен притисок 760 mm Hg. чл. Парцијалниот притисок на кислородот во атмосферскиот воздух е 20,94% од 760 mm, односно 159 mm; азот - 79,03% од 760 mm, односно околу 600 mm; Во атмосферскиот воздух има малку јаглерод диоксид - 0,03%, затоа неговиот парцијален притисок е 0,03% од 760 mm - 0,2 mm Hg. чл.
За гасови растворени во течност, се користи терминот „напон“, што одговара на терминот „делумен притисок“ што се користи за слободни гасови. Напнатоста на гасот се изразува во истите единици како притисокот (mmHg). Ако парцијалниот притисок на гасот во околината е поголем од напонот на тој гас во течноста, тогаш гасот се раствора во течноста.
Парцијалниот притисок на кислородот во алвеоларниот воздух е 100-105 mm Hg. Арт., а во крвта што тече во белите дробови тензијата на кислородот е во просек 60 mm Hg. Уметност, затоа, во белите дробови, кислородот од алвеоларниот воздух поминува во крвта.
Движењето на гасовите се случува според законите на дифузија, според кои гасот се шири од медиум со висок парцијален притисок до медиум со помал притисок.
Размена на гасови во белите дробови
Преминот на кислород од алвеоларниот воздух во крвта во белите дробови и протокот на јаглерод диоксид од крвта во белите дробови ги почитуваат законите опишани погоре.
Благодарение на работата на големиот руски физиолог Иван Михајлович Сеченов, стана можно да се проучи гасовиот состав на крвта и условите за размена на гасови во белите дробови и ткивата.
Размената на гасови во белите дробови се јавува помеѓу алвеоларниот воздух и крвта со дифузија. Алвеолите на белите дробови се испреплетени со густа мрежа од капилари. Ѕидовите на алвеолите и капиларите се многу тенки, што го олеснува навлегувањето на гасовите од белите дробови во крвта и обратно. Размената на гас зависи од големината на површината низ која дифузираат гасовите и разликата во парцијалниот притисок (напнатоста) на дифузните гасови. Со длабок здив алвеолите се протегаат, а нивната површина достигнува 100-105 м2. Површината на капиларите во белите дробови е исто така голема. Постои и доволна разлика помеѓу парцијалниот притисок на гасовите во алвеоларниот воздух и напнатоста на овие гасови во венската крв (Табела 9).
Од Табела 9 следува дека разликата помеѓу напнатоста на гасовите во венската крв и нивниот парцијален притисок во алвеоларниот воздух е 110 - 40 = 70 mm Hg за кислород. Уметност, а за јаглерод диоксид 47 - 40 = 7 mm Hg. чл.
Експериментално, беше можно да се утврди дека со разлика во тензијата на кислородот од 1 mm Hg. чл. кај возрасен во мирување, 25-60 ml кислород може да навлезат во крвта за 1 минута. На лице во мирување му требаат приближно 25-30 ml кислород во минута. Затоа, разликата во притисокот на кислородот е 70 mmHg. ул, е доволна за да му обезбеди на телото кислород под различни услови на неговата активност: кога физичка работа, спортски вежби итн.
Стапката на дифузија на јаглерод диоксид од крвта е 25 пати поголема од онаа на кислородот, затоа, со разлика во притисокот од 7 mm Hg. Уметност, јаглерод диоксидот има време да се ослободи од крвта.
Пренос на гасови со крв
Крвта носи кислород и јаглерод диоксид. Во крвта, како и во секоја течност, гасовите можат да бидат во две состојби: физички растворени и хемиски врзани. И кислородот и јаглерод диоксидот се раствораат во многу мали количини во крвната плазма. Повеќето кислород и јаглерод диоксид се транспортираат во хемиски врзана форма.
Главниот носител на кислород е хемоглобинот во крвта. 1 g хемоглобин врзува 1,34 ml кислород. Хемоглобинот има способност да се комбинира со кислород, формирајќи оксихемоглобин. Колку е поголем парцијалниот притисок на кислородот, толку повеќе се формира оксихемоглобин. Во алвеоларниот воздух парцијалниот притисок на кислородот е 100-110 mm Hg. чл. Во такви услови, 97% од хемоглобинот во крвта се врзува за кислородот. Крвта носи кислород до ткивата во форма на оксихемоглобин. Овде парцијалниот притисок на кислородот е низок, а оксихемоглобинот - кревко соединение - ослободува кислород, кој го користат ткивата. Врзувањето на кислородот со хемоглобинот исто така е под влијание на напнатоста на јаглерод диоксид. Јаглерод диоксидот ја намалува способноста на хемоглобинот да го врзува кислородот и промовира дисоцијација на оксихемоглобинот. Зголемувањето на температурата ја намалува и способноста на хемоглобинот да го врзува кислородот. Познато е дека температурата во ткивата е повисока отколку во белите дробови. Сите овие состојби помагаат да се дисоцира оксихемоглобинот, како резултат на што крвта го ослободува кислородот ослободен од хемиското соединение во ткивната течност.
Својството на хемоглобинот да го врзува кислородот е од витално значење за телото. Понекогаш луѓето умираат од недостаток на кислород во телото, опкружено со најчист воздух. Ова може да му се случи на лице кое се наоѓа во услови со низок притисок (на голема надморска височина), каде што тенката атмосфера има многу низок парцијален притисок на кислород. 15 април 1875 година балонЗенит, во кој имало тројца балонисти, достигнал височина од 8000 м. Кога балонот слетал, само едно лице останало живо. Причината за смртта е нагло намалување на парцијалниот притисок на кислород од страна голема надморска височина. На големи надморски височини (7-8 км), артериската крв во својот гасен состав се приближува до венската крв; сите ткива на телото почнуваат да доживуваат акутен недостаток на кислород, што доведува до сериозни последици. Качувањето на надморска височина над 5000 m обично бара употреба на специјални уреди за кислород.
Со посебен тренинг, телото може да се прилагоди на ниската содржина на кислород во атмосферскиот воздух. Дишењето на тренираното лице се продлабочува, бројот на црвени крвни зрнца во крвта се зголемува поради нивното зголемено формирање во хематопоетските органи и нивното снабдување од депото на крв. Покрај тоа, срцевите контракции се зголемуваат, што доведува до зголемување на минутен волумен на крв.
Коморите за притисок се широко користени за обука.
Јаглерод диоксидот го носи крвта во форма на хемиски соединенија - натриум и калиум бикарбонати. Врзувањето на јаглерод диоксид и неговото ослободување во крвта зависи од неговата напнатост во ткивата и крвта.
Покрај тоа, хемоглобинот во крвта е вклучен во трансферот на јаглерод диоксид. Во ткивните капилари, хемоглобинот влегува хемиско соединениесо јаглерод диоксид. Во белите дробови, ова соединение се распаѓа и ослободува јаглерод диоксид. Околу 25-30% од јаглерод диоксидот што се ослободува во белите дробови го носи хемоглобинот.
Цел:совладување на вештините за самостојно примена на знаењата, вештините и способностите на комплексен начин, за нивно пренесување во нови услови на практични и истражувачки активности
Задачи:
Образовни: совладување на содржината на еколошкото образование, чие значење е да се разберат природните закони на природата и нивната корелација со „вештачките закони“ на развојот на општеството.
Развојна: развој на клучните компетенции на учениците користејќи го примерот на содржината на еколошкото образование; развој на истражувачки вештини кај учениците за проценка на состојбата на различни компоненти на животната средина.
Образовни:формирање на систем на основни вредности (живот, здравје, луѓе, зачувување на биолошката разновидност, културното наследствоитн.), Создавање услови за креативна самореализација и саморазвивање на учениците.
Регулаторни:организирајте ја вашата работното местопод водство на наставник; утврдете план за завршување на задачите во лекцијата, проценете ги резултатите од вашите активности.
Комуникативно:развиени вештини и навики за еколошки писмено однесување во околината, со другите луѓе, хармонична интеракција и одржлив развојво системот „Природа - општество“.
Планирани резултати
Когнитивно:разбирање на учениците за вредностите на феноменот на животот, вредноста на секоја форма на постоење на живот; вредноста на човековото постоење, неговото здравје, социо-космичкото значење; формирање на клучни компетенции засновани на еколошко образование;
Тема:формирање на стил на човечко однесување во животната средина што одговара на природата, врз основа на познавање на законите на човековата интеракција со животната средина; развој на еколошко размислување, кое претпоставува способност да се воспостават причинско-последични односи, системска анализареалност, моделирање и предвидување на развојот на животната средина;
Лично:развој на еколошко размислување - флексибилно веројатностичко размислување, кое претпоставува способност за воспоставување причинско-последични односи, систематска анализа на реалноста, моделирање и предвидување на развојот и животната средина; развој на истражувачки вештини за проценка и системска анализа на состојбата на животната средина.
Метасубјект: врски со такви академски дисциплиникако биологија, хемија, физика, географија - ќе придонесат за повеќе високо нивосовладување на вештините на овој курс и реализација на задачи за претпрофесионално оспособување на ученици.
Тип на лекција -- демонстрација во која експериментот служи како визуелно помагало
Форма- форми на практични активности за учениците
Методи:, делумно пребарување, истражување, студенти кои спроведуваат експерименти.
Одредување на составот на вдишениот и издишаниот воздух
Цел на работата:проучување на релативната содржина на јаглерод диоксид во вдишениот и издишаниот воздух.
Информации. Определувањето на јаглерод диоксид се врши со заматеност на варната вода со цел да се спореди содржината на оваа воздушна компонента пред и по дишењето на ученикот. Вака се пишува равенката хемиска реакција, што ја објаснува заматувањето на варната вода од изложеноста на воздух што содржи јаглерод диоксид.
Заматувањето се должи на формирање на суспензија на нерастворлив калциум карбонат (CaC03 ). Со понатамошно поминување на воздухот, се јавува реакција на растворање на калциум карбонат со формирање на соодветниот бикарбонат:
Така, заматеноста исчезнува побрзо (или целосно исчезнува) во колбата низ која минува издишаниот воздух.
Вклучена опрема:Конусни колби од 50 ml со затворачи и цевки за излез на гас во форма на L - 2 парчиња, стаклена уста, парчиња гумена цевка - 3 парчиња, стаклена маичка во форма на Т.
Реагенси и материјали:варова вода, брис, раствор за дезинфекција (за подготовка на раствори, види став 3.3).
Напредок
1.Склопете го уредот како што е прикажано на сликата.
2. Истурете 74 тома варова вода во секоја колба.
3. Темелно избришете ја устата со тампон навлажнет со раствор за дезинфекција.
4. Издишете го воздухот, а потоа внесете ја устата на уредот во устата и полека, за да не влезе течноста во устата, исцртајте воздух низ устата. Преку која колба влегува воздухот во уредот?
5. Вдишете и потоа полека издишете во делот за уста. Преку која колба издишаниот воздух го напушта уредот?
6. Направете неколку вдишувања и издишувања по ред преку делот за уста. Во кој сад се замати варовната вода?
Уред за одредување на составот на вдишениот и издишаниот воздух:
Обработка на резултати и заклучоци
1. Запишете ги резултатите од експериментите во вашата тетратка.
2. Извлечете заклучок од експериментот и напишете равенка за хемиската реакција која ја објаснува заматеноста на варовата вода
ИндикативноцевкиКомпанијата « Божиќ+»
Физиологија на дишењето.
Телото постои на енергија која доаѓа со хранливи материи. Во телото овие хранливи материиоксидираат, а енергијата неопходна за живот се ослободува. Кислородот постојано му е потребен на телото, а јаглерод диоксидот исто така мора постојано да се ослободува од телото. Затоа, дишењето е витален процес на животот. Човек може да живее 60 дена без храна, 2-3 дена без вода и 3 минути без воздух. Постојат неколку фази на дишење:
1. Транспорт на воздух од надворешната средина до белите дробови, а од белите дробови до надворешната средина- наречена вентилација.
2. Размена на гасови помеѓу алвеолите и крвта на пулмоналната циркулација.
3. Транспорт на гасови со крв
4. Размена на гасови во ткивата.
5. Клеточно или ткивно дишење.
Респираторниот систем се состои од дишните патишта и белите дробови.
1. Респираторните или дишните патишта вклучуваат носната празнина, назофаринксот, гркланот, душникот и оклопот.
3. Респираторни мускули
4. Респираторни центри
5. Респираторни нерви кои ги напуштаат респираторните центри и ги инервираат респираторните мускули.
Морфофункционалната единица на белите дробови е Acinus. Волуменот на воздух во белите дробови е 150 ml3. Овој воздух од дишните патишта не учествува во размената на гасови и затоа се нарекува мртов простор. Но, еве што се случува:
1. Прочистување на воздухот, честичките прашина се задржуваат поради влакненца.
2. Затоплување поради густа мрежа од капилари
3. Хидратантна поради слуз
4. Неутрализација поради лизозимот. Волуменот на дишните патишта може да се одреди на труп со полнење на дишните патишта со гипс, потоа овој гипс се потопува во вода, а волуменот на мртвиот простор се одредува според волуменот на поместената вода.
Надворешно дишење.Во просек, едно лице прави 16-20 респираторни движења во минута, кај новороденчиња од 30 до 70. Белите дробови се покриени со филм наречен плевра.
Притисок во плевралната празнина.Плевралната празнина содржи течност, која по состав е слична на лимфата, но таму нема протеини, бидејќи протеините привлекуваат вода. И затоа има многу малку вода во плевралната празнина. Во плевралната пукнатина, притисокот е секогаш негативен, ова е негативен. притисокот го обезбедува еластичното влечење на белите дробови. Со тивко издишување, притисокот е 3 mm Hg, со тивко вдишување - 6 mm Hg; со длабок здив -20mm Hg. Силата на притисок делува на белите дробови и еластичниот отпор на белите дробови е поврзан со површинскиот активна супстанцијаСурфантант. Ја обложува површината на алвеолите со тенок слој. Функцијата на сурфактантот е да спречи прекумерно проширување и колапс на белите дробови. Силата на површинскиот напон обезбедува еластично влечење на белите дробови, тоа е определено од 3 фактори:
1. Присуство на еластични влакна
2. Бронхијален мускулен тон
3. Присуство на сурфактант.
Сурфактантот се формира од пневмоцити од типот II, а неговата синтеза е контролирана од вагусниот нерв. Пресекот на вагус го инхибира производството на сурфактант. Ова може да предизвика спојување на белите дробови и може да биде фатално. Ако интегритетот на плевралната празнина е нарушен, воздухот може да влезе во плевралната празнина - ова се нарекува пневмоторакс. Може да биде еднострано или двострано. Билатералниот пневмоторакс не е компатибилен со животот, а ако дојде до таму крв, тоа се нарекува хемоторакс.
Механизмот на вдишување и издишување.Вдишувањето и издишувањето е респираторниот циклус. Вдишувањето е инспирација, издишувањето е издишување. За време на респираторниот циклус, воздухот се движи, што е придружено со наизменично зголемување и намалување на волуменот на градниот кош. Во чинот на дишење, белите дробови преземаат пасивна улога, додека респираторните мускули се активни. Пасивната улога на белите дробови ја докажал научникот Дондерс.
Механизам за вдишување.Може да биде мирно и длабоко. Мирен здив- во него учествуваат главните респираторни мускули:
1. Отвор. При тивко вдишување, дијафрагмата се израмнува, т.е. станува рамна
2. Меѓуребрени мускули.Ги креваат ребрата.
3. Надворешни меѓурскавични мускули.Учествуваат и во подигање на ребрата. Притисокот во плевралната празнина станува -6mm Hg. Количината на воздух што влегува во белите дробови е во просек 500 ml.
Мирно издишување -главните респираторни мускули: дијафрагмата, надворешните меѓуребрени и надворешните меѓукартилагинозни мускули се релаксираат. Се јавува мирно издишување, притисокот во плевралната пукнатина станува -3 mm Hg.
Длабок здив.Механизмот на длабока инспирација вклучува:
1. Главни мускули: дијафрагма. За време на длабоко вдишување, дијафрагмата се движи надолу 1-1,5 cm Надворешните меѓуребрени и меѓурскавичните мускули се собираат, давајќи им на ребрата хоризонтална положба.
2. Додатни мускули: градни и грбни мускули: големиот и малиот пекторалис ја повлекуваат градната коска напред, а задните мускули како што се скалените, ромбоидите, трапезиусот и леваторните скапула ги повлекуваат ребрата назад. Волуменот на градната празнина се зголемува во антеропостериорните и страничните насоки. Во овој случај, до 4-5 литри воздух може да навлезат во белите дробови. И во плевралната пукнатина, притисокот станува понегативен до -20 mm Hg.
3. Длабоко издишување. Главните вклучени мускули се дијафрагмата. При длабоко издишување, дијафрагмата се наведнува навнатре за 1-1,5 см бидејќи ... мускулите на абдоминалниот ѕид, собирајќи се, вршат притисок врз внатрешните органи, а тие вршат притисок врз дијафрагмата, па дијафрагмата се наведнува навнатре. Надворешните меѓуребрени и меѓукартилагинозни мускули се собираат и ги спуштаат ребрата и им даваат повертикална положба. Дополнителни мускули: главните и помалите мускули се собираат и ја повлекуваат градната коска навнатре. Во намалувањето на волуменот на градната шуплина учествуваат и контракциите на грбот и доаѓа до длабоко издишување. Дишењето се постигнува преку работата на мускулите. Постои разлика помеѓу абдоминалниот тип на дишење - тоа е главно кај мажите, поради промени во дијафрагмата, и торакалниот тип на дишење, тоа е главно кај жените поради контракција на респираторните мускули. Нормалното дишење се нарекува еипнеа, зголеменото дишење се нарекува тахипнеа, бавното дишење се нарекува брадипнеа, а отежнато дишење е диспнеа. Брзина на дишење на 1 минута – 16 респираторни движења. Важен индикатор е обемот на пулмонална вентилација.
Плимни волумени:
1. Витален капацитет (витален капацитет на белите дробови) – бројвоздух што може да се издишува колку што е можно по најдлабокиот здив. За мажи е 4-5l, за жени е 3-4l. Виталниот витален капацитет зависи од полот, возраста и висината, тогаш ќе се нарече должен витален капацитет. Виталниот капацитет се состои од 3 тома:
1) плимски волумен (TO)- количината на воздух што може мирно да се издишува по мирно вдишување. Тоа е еднакво на 300-800ml (во просек 500).
2) инспираторен резервен волумен– тоа е количината на воздух што може дополнително да се вдиши по мирен здив. Тоа е еднакво на 2-2500 ml.
3) експираторен резервен волумен– тоа е количината на воздух што може дополнително да се издишува по мирно издишување, таа е еднаква на 1500 ml.
VC=BLO + инспираторен резервен волумен + експираторен резервен волумен
4) резидуален волумен- ова е количината на воздух што останува во белите дробови по длабоко издишување, таа е еднаква на 1000-1200 ml.
5) вкупен капацитет на белите дробови. Утврдено со формулата Витален капацитет + преостанат волумен.
6) минута волумен на дишење (MOV). Утврдено со формулата:
Респираторна фреквенција(16) *TO(600)=9600. МО се зголемува со физичка активност поради длабочината и зачестеноста на дишењето. Кај деца поради зачестеноста. MVR ја рефлектира пулмоналната вентилација, но постои и алвеоларна вентилација. Оваа алвеоларна вентилација е разликата помеѓу пулмоналната вентилација и вентилацијата на мртвиот простор. За да може размената на гасови во алвеолите да биде доволна за телото, неопходно е алвеоларната вентилација да одговара на протокот на крв во пулмоналната циркулација. Тогаш размената на гасови ќе биде нормална и коефициентот се нарекува коефициент на перфузија на вентилација, тој е еднаков на 0,8. Има алвеоли со недоволна циркулација на крвта, тогаш размената на гасови ќе биде нарушена.
Состав на вдишан, издишан и алвеоларен воздух.
Како што може да се види од табелата, разликата е помеѓу издишаниот воздух и алвеоларниот воздух во однос на CO2. Алвеоларниот воздух е внатрешна гасовита средина на телото, а составот на артериската крв и состојбата на целиот организам зависат од составот на алвеоларниот воздух. Размената на гасови во белите дробови се јавува како резултат на разликата во парцијалниот притисок во гасовите и во крвта. Парцијалниот притисок е силата со која гасот има тенденција да помине низ полупропустлива мембрана од област со висока вредност до област со мала вредност. Гасот е во мешавина на гас. Гасната мешавина е О2, СО2, Азот и други гасови. Силата на движење на гасот зависи од неговиот напон, т.е. број на гасови во гасната смеса. Ако напонот на гасот е пропорционален на притисокот, тоа покажува дека гасот растворен во течноста е во рамнотежа со гасот над течноста. И ако затегнатоста на гасот во мешавината на гас е поголема, тогаш овој гас, во однос на парцијалниот притисок, ќе има тенденција да се движи од мешавината на гас во течноста, т.е. во крвта, а гасот ќе се раствори во крвта. Познато е дека гасовите во крвта се во 2 состојби, хемиски врзани и слободни. Дифузијата вклучува гасови кои се во состојба на едноставно физичко растворање. Главната сила за премин на О2 и СО2 е разликата во парцијалниот притисок во алвеолите на воздухот и во крвта. Причини за дифузија:
1. Пропустливост на ткиво
2. Брзина на протокот на крв. Ако напонот се зголеми, тогаш се случува движење, т.е. дифузија.
Парцијален притисок
