Naha osakaal inimeste hingamisel on aga kopsudega võrreldes tühine, sest keha kogupind on alla 2 m 2 ega ületa 3% kopsualveoolide kogupinnast.
Peamine koostisosad hingamisteed on hingamisteed, kopsud, hingamislihased, sealhulgas diafragma. Inimese kopsudesse sisenev atmosfääriõhk on gaaside segu - lämmastik, hapnik, süsinikdioksiid ja mõned teised (joonis 2).
Riis. 2. Gaaside osarõhu keskmised väärtused (mm Hg) kuivas
sissehingatav õhk, alveoolid, väljahingatav õhk ja veri lihaste puhkeajal (joonise keskmine osa). Gaaside osaline rõhk neerudest ja lihastest väljuvas venoosse veres (joonise alumine osa)
Gaasi osarõhk gaaside segus on rõhk, mille see gaas tekitaks segu muude komponentide puudumisel. See sõltub gaasi protsendist segus: mida rohkem seda on, seda suurem on selle gaasi osarõhk. Hapniku * osarõhk alveolaarõhus on 105 mm Hg. Art. Ja veeniveres - 40 mm Hg. Art., Seega hajub hapnik alveoolidest verre. Peaaegu kogu vere hapnik on keemiliselt seotud hemoglobiiniga. Osaline hapniku rõhk kudedes on suhteliselt madal, seetõttu hajub see kapillaaride verest koesse, pakkudes kudede hingamist ja energia muundamise protsesse.
Süsinikdioksiidi transport, üks ainevahetuse lõppsaadusi, toimub samal viisil vastupidises suunas. Süsinikdioksiid vabaneb kehast kopsude kaudu. Lämmastikku kehas ei kasutata. Hapniku, süsinikdioksiidi, lämmastiku osarõhk atmosfääriõhus ja edasi erinevatel tasanditel hapniku transportimise skeemid on näidatud joonisel fig. 2.
a- välimine silinder, b- klaasist aken lugemiseks, v- sisemine silinder, G- õhusilinder sisemise silindri tasakaalustamiseks, d- vesi
Difusiooni tõttu muutub alveolaarõhu koostis pidevalt: hapniku kontsentratsioon selles väheneb ja süsinikdioksiidi kontsentratsioon suureneb. Hingamisprotsessi säilitamiseks tuleb gaaside koostist kopsudes pidevalt uuendada. See tekib kopsude ventilatsiooni ajal, s.t. hingamine selle sõna tavapärases tähenduses. Sissehingamisel suureneb kopsude maht ja atmosfäärist voolab neisse õhk. Sel juhul laienevad alveoolid. Puhkeolekus satub iga hingetõmbega kopsudesse umbes 500 ml õhku. Seda õhukogust nimetatakse loodete maht... Inimese kopsudel on teatud võimsusreserv, mida saab kasutada suurenenud hingamise korral. Pärast rahulikku hingeõhku võib inimene sisse hingata umbes 1500 ml õhku. Seda helitugevust nimetatakse sissehingamise reservmaht... Pärast rahulikku väljahingamist saate pingutades välja hingata umbes 1500 ml õhku. seda väljahingamise reservmaht... Hingamismaht ning sissehingamise ja väljahingamise reservmahud liituvad kopsu maht(YEL). V sel juhul see on võrdne 3500 ml (500 + 1500 + 1500). VC mõõtmiseks tehke seda eriti sügav hingetõmme ja pärast seda maksimaalne väljahingamine torusse eriline seade- spiromeeter. Mõõtmised tehakse puhkeasendis (joonis 3). VC väärtus sõltub soost, vanusest, keha suurusest ja sobivusest. See näitaja varieerub suuresti, keskmiselt 2,5–4 liitrit naistel ja 3,5–5 liitrit meestel. Mõnel juhul on inimestel väga pikk näiteks korvpallurite seas võib VC ulatuda 9 liitrini. Treeningu mõjul, näiteks erilist sooritades hingamisharjutused, VC suureneb (mõnikord isegi 30%).
Riis. 4. Milleri nomogramm kopsude õige elutähtsuse määramiseks
VC saab määrata Milleri nomogrammi järgi (joonis 4). Selleks peate skaalal leidma oma pikkuse ja ühendama selle vanusega sirgjoonega (eraldi naistele ja meestele). See joon ületab kopsude elutähtsuse skaala. Oluline näitaja füüsilise jõudluse uuringutes on hingamisminutite maht või kopsude ventilatsioon... Kopsude ventilatsioon on tegelik õhukogus erinevad tingimused läbib kopse 1 minuti jooksul. Puhkeolekus on kopsuventilatsioon 5–8 l / min.
Inimene suudab oma hingamist kontrollida. Saate seda lühikese aja jooksul edasi lükata või tugevdada. Hingamise võimendamise võimet mõõdetakse väärtusega maksimaalne kopsuventilatsioon(MLV). See väärtus, nagu VC, sõltub hingamislihaste arenguastmest. Füüsilise töö ajal suureneb kopsuventilatsioon ja jõuab 150-180 l / min. Mida raskem on töö, seda suurem on kopsude ventilatsioon.
Kopsu elastsus sõltub suuresti vedeliku niisutamise pindpinevusjõududest sisepind alveoolid (s = 5 x 10–2 n / m). Loodus on ise hoolitsenud hingamise lihtsustamise eest ja loonud aineid, mis vähendavad pindpinevust. Neid sünteesivad spetsiaalsed rakud, mis asuvad alveoolide seintes. Nende pindaktiivsete ainete (pindaktiivsete ainete) süntees kestab kogu inimese elu.
Harvadel juhtudel, kui vastsündinu puudub kopsurakud, tootes pindaktiivseid aineid, ei saa laps iseseisvalt esimest hingetõmmet teha ja sureb. Pindaktiivsete ainete puudumise või puudumise tõttu alveoolides sureb igal aastal maailmas umbes pool miljonit vastsündinut ilma esimest hingetõmmet tegemata.
Mõned kopsudest hingavad loomad saavad aga ilma pindaktiivsete aineteta hakkama. Esiteks kehtib see külmavereliste kohta - konnad, maod, krokodillid. Kuna need loomad ei pea kütmiseks energiat kulutama, ei ole nende hapnikutarve nii kõrge kui soojaverelistel ja seetõttu on nende kopsupind väiksem. Kui inimese kopsudes on 1 cm 3 õhu ja veresoonte kokkupuutepind umbes 300 cm 2, siis konnas on see vaid 20 cm 2.
Kopsupiirkonna suhteline vähenemine selle mahuühiku kohta külmaverelistel loomadel on tingitud asjaolust, et nende alveoolide läbimõõt on umbes 10 korda suurem kui soojaverelistel. Ja Laplace'i seadusest ( lk= 4a / R) sellest järeldub, et lisarõhk, mis tuleb sissehingamisel ületada, on pöördvõrdeline alveoolide raadiusega. Külmavereliste inimeste alveoolide suur raadius võimaldab neil hõlpsalt hingata isegi ilma nende suurust vähendamata lk pindaktiivsete ainete tõttu.
Lindude kopsudes pole pindaktiivset ainet. Linnud on soojaverelised loomad ja elavad aktiivset eluviisi. Puhkeolekus on lindude hapnikutarve suurem kui teistel selgroogsetel, sealhulgas imetajatel, ning lennu ajal suureneb see kordades. Lindude hingamissüsteem on võimeline verd hapnikuga küllastama isegi kõrgel lennates, kus selle kontsentratsioon on palju madalam kui merepinnal. Kõik imetajad (ka inimesed) hakkavad sellisel kõrgusel kord kogema hapniku nälg, vähendage neid järsult liikumisaktiivsus ja mõnikord isegi poolnõrkusse. Kuidas saavad lindude kopsud pindaktiivsete ainete puudumisel selle raske ülesandega hakkama?
Lisaks tavalistele kopsudele on lindudel täiendav süsteem, mis koosneb viiest või enamast paarist õhukese seinaga õhukotist, mis on seotud kopsudega. Nende kottide õõnsused on kehas laialt hargnenud ja lähevad osadesse luudesse, mõnikord isegi sõrmede falangide väikestesse luudesse. Selle tulemusena hõivab näiteks pardi hingamissüsteem umbes 20% keha mahust (2% kopsud ja 18% õhukotid), inimestel aga ainult 5%. Õhukottide seinad on anumates kehvad ega osale gaasivahetuses. Õhukotid ei aita mitte ainult õhku läbi kopsude ühes suunas puhuda, vaid vähendavad ka keha tihedust, hõõrdumist selle üksikute osade vahel ning aitavad kaasa keha tõhusale jahutamisele.
Linnu kops on ehitatud õhukestest torudest, mis on ümbritsetud veresoontega, ühendatud paralleelselt, avatud mõlemalt poolt, - õhu kapillaarid, mis ulatuvad parabronhust. Sissehingamisel suurenevad eesmiste ja tagumiste õhukottide mahud. Õhk hingetorust siseneb otse tagumistesse kottidesse. Eesmised kotid ei suhtle peamise bronhiga ja on täidetud kopsudest väljuva õhuga (joonis 5, a).
Riis. 5. Õhu liikumine linnu hingamissüsteemis: a- sisse hingata, b- välja hingata
(K1 ja K2 on ventiilid, mis muudavad õhu liikumist)
Väljahingamisel taastatakse eesmiste kottide side peamise bronhiga ja tagumised katkestatakse. Selle tulemusena voolab väljahingamise ajal õhk läbi linnu kopsu samas suunas kui sissehingamisel (joonis 5, b). Hingamise ajal muutuvad ainult õhukottide mahud ja kopsu maht jääb praktiliselt samaks. Selgub, miks linnu kopsudes pole pindaktiivseid aineid: need on seal lihtsalt kasutud, tk. ei ole vaja kopse täis pumbata.
Mõned organismid kasutavad õhku enamaks kui lihtsalt hingamiseks. India ookeanis ja Vahemeres elava lehterkala keha on täis arvukalt nõelu - muudetud soomuseid. Puhkeolekus sobivad nõelad enam -vähem tihedalt keha külge. Ohu korral tormab löökkala veepinnale ja tõmbab õhku sooltesse, muutudes punnis palliks. Sellisel juhul tõusevad nõelad üles ja jäävad igas suunas välja. Kala hoitakse veepinnal, tagurpidi kallutatud ja osa tema kehast ulatub vee kohale. Selles asendis on puhurkala röövloomade eest kaitstud nii alt kui ka ülevalt. Kui oht on möödas, vabastab puhurkala õhku ja selle keha võtab oma tavalise suuruse.
Maa õhukest (atmosfääri) hoitakse Maa lähedal raskusjõu mõjul ja see avaldab survet kõigile kehadele, millega see kokku puutub. Inimkeha on kohanenud atmosfäärirõhuga ega talu selle langetamist. Mägedesse ronides (4 tuhat meetrit ja mõnikord isegi madalamal) tunnevad paljud end halvasti, tekivad krambid " kõrgusehaigus»: Hingamine muutub raskeks, sageli kõrvadest ja ninast verejooks, teadvuse kaotus on võimalik. Kuna liigesepinnad sobivad tihedalt üksteise külge (liigeseid katvas liigeskapslis on rõhk langenud) atmosfäärirõhu tõttu, siis kõrgel mägedes, kus õhurõhk on oluliselt vähenenud, on liigeste toime häiritud. käed ja jalad ei allu hästi, nihestused tekivad kergesti ... Mägironijad ja piloodid, ronides kõrgustesse, võtavad hapniku seadmed kaasa ja treenivad spetsiaalselt enne tõusu.
Programmi sisse erikoolitus Astronautide jaoks on kohustuslik väljaõpe rõhukambris, mis on hermeetiliselt suletud terasest kamber, mis on ühendatud võimsa pumbaga, mis tekitab selles kõrge või madala rõhu. V kaasaegne meditsiin survekambrit kasutatakse paljude haiguste ravis. Kambrisse tarnitakse puhas hapnik ja tekib kõrge rõhk. Tänu hapniku hajumisele läbi naha ja kopsude suureneb selle pinge kudedes oluliselt. See ravimeetod on väga efektiivne näiteks anaeroobsete mikroorganismide põhjustatud haavainfektsioonide (gaasgangreen) korral, mille puhul hapnik on tugev mürk.
Nendel kõrgustel, kus lendavad kaasaegsed kosmoselaevad, pole õhku praktiliselt, seetõttu tehakse laevade kajutid suletuks ning luuakse ja hoitakse neis normaalset rõhku ja õhu koostist, niiskust ja temperatuuri. Kabiini tiheduse rikkumine toob kaasa traagilised tagajärjed.
Kosmoselaev Sojuz-11, mille pardal oli kolm kosmonauti (G. Dobrovolsky, V. Volkov, V. Patsaev), saadeti 6. juunil 1971 madalale maale orbiidile ja 30. juunil Maale naastes hukkus meeskond laskumiskapsli rõhu alandamise tagajärjel pärast sektsioonide jagamist 150 km kõrgusel.
Natuke teavet hingamise kohta
Inimene hingab rütmiliselt. Vastsündinud laps teeb hingamisliigutusi 60 korda 1 minuti jooksul, viieaastane-25 korda 1 minuti jooksul, 15-16-aastaselt väheneb hingamissagedus 1 minutiga 16-18-ni ja jääb selliseks kuni vanuseni vanus, kui see muutub üha sagedasemaks.
Mõnedel loomadel on hingamissagedus palju väiksem: kondor teeb ühe hingetõmbe 10 sekundiga ja kameeleon - 30 minutiga. Kameeleoni kopsud on ühendatud spetsiaalsete kottidega, millesse ta õhku tõmbab ja samal ajal palju paisub. Madal hingamissagedus võimaldab kameeleonil pikka aega oma olemasolu mitte tuvastada.
Puhkeolekus ja normaaltemperatuuril tarbib inimene umbes 250 ml hapnikku minutis, 15 liitrit tunnis ja 360 liitrit päevas. Puhkusel tarbitav hapniku kogus ei ole konstantne - päeval on seda rohkem kui öösel, isegi kui inimene magab päeval. Tõenäoliselt on see ööpäevarütmide ilming organismi elus. Lamades kulutab inimene umbes 15 liitrit hapnikku tunnis, seistes - 20 liitrit, vaikselt kõndides - 50 liitrit, kiirusel 5 km / h kõndides - 150 liitrit.
Atmosfäärirõhul saab inimene hingata puhas hapnik umbes üks päev, pärast mida on kopsupõletik lõppeb surmaga. Rõhul 2-3 atm võib inimene puhast hapnikku hingata mitte rohkem kui 2 tundi, siis rikutakse liigutuste koordineerimist, tähelepanu, mälu.
1 minuti jooksul läbib kopsud tavaliselt 7-9 liitrit õhku ja treenitud jooksja jaoks umbes 200 liitrit õhku.
Siseorganid intensiivse töö korral vajavad nad suuremat hapnikuvarustust. Tugeva tegevuse korral suureneb südame hapnikutarbimine 2 korda, maksa - 4 korda, neerude - 10 korda.
Iga sissehingamisega teeb inimene piisavalt tööd, et tõsta 1 kg kaaluv koorem 8 cm kõrgusele. Kasutades 1 tunni jooksul tehtud tööd, oleks võimalik see koormus tõsta 86 m kõrgusele ja öösel - kuni 690 m.
On teada, et hingamiskeskus on põnevil, kui süsinikdioksiidi kontsentratsioon veres tõuseb. Kui süsinikdioksiidi kontsentratsioon veres väheneb, ei pruugi inimene tavalisest kauem hingata. Seda on võimalik saavutada kiire hingamisega. Sarnast tehnikat kasutavad ka sukeldujad ning kogenud pärlituukrid võivad vee all viibida 5-7 minutit.
Tolmu on igal pool. Isegi Alpide tipus sisaldab 1 ml õhku umbes 200 tolmuosakest. Sama maht linnaõhku sisaldab üle 500 tuhande tolmuosakese. Tuul kannab tolmu väga pikkade vahemaade taha: näiteks Norrast leiti Saharast pärit tolmu ja Euroopas Indoneesia saartelt pärit vulkaanitolmu. Tolmuosakesed jäävad hingamissüsteemi ja võivad põhjustada mitmesuguseid haigusi.
Tokyos, kus iga elaniku kohta on 40 cm 2 tänavapinda, töötab politsei hapnikumaskides. Möödujatele on Pariisi paigaldatud puhta õhu kabiinid. Patoloogid tunnevad pariislased lahangu järgi ära mustade kopsude järgi. Los Angeleses paigaldatakse tänavale plastpalmid, kuna elavad surevad kõrge õhusaaste tõttu.
Jätkub
* See viitab hapniku osarõhule õhus, mille juures see on tasakaalus veres või muus keskkonnas lahustunud hapnikuga, mida selles keskkonnas nimetatakse ka hapniku pingeks.
Testid
706-01. Kolmekambrilise südamega selgroogsed, kelle paljunemine on tihedalt seotud veega, on ühendatud klassi
A) kondine kala
B) Imetajad
C) Roomajad
D) Kahepaiksed
Vastus
706-02. Millisesse klassi kuuluvad loomad, kelle südame struktuuri skeem on joonisel näidatud?
A) Putukad
B) Kõhrekala
C) Kahepaiksed
D) Linnud
Vastus
706-03. Tunnus, mis eristab kahepaikseid kaladest, on
A) külmaverelisus
B) südame struktuur
C) areng vees
D) isoleerimine vereringe
Vastus
706-04. Kahepaiksed erinevad kaladest nende olemasolu poolest
A) aju
B) suletud vereringesüsteem
C) paaris kopsud täiskasvanutel
D) meeleelundid
Vastus
706-05. Milline omadus loetletud hulgas eristab enamikku kahepaiksete klassi loomi imetajatest?
B) väline väetamine
C) suguline paljunemine
D) kasutamine veekeskkonnas elamiseks
Vastus
706-06. Roomajad on evolutsiooniprotsessis omandanud erinevalt kahepaiksetest,
A) suletud vereringesüsteem
B) kõrge viljakus
B) suur embrüomembraanidega muna
D) kolmekambriline süda
Vastus
706-07. Kui evolutsiooniprotsessis on loomal moodustatud süda, nagu on näidatud joonisel, tuleks looma hingamisorganeid 
A) kopsud
B) nahk
C) kopsukotid
D) lõpused
Vastus
706-08. Millise loomarühma puhul ei ole paljunemine seotud veega?
A) koljuteta (lantsett)
B) kondine kala
C) kahepaiksed
D) roomajad
Vastus
706-09. Millistel loomadel on embrüo areng muna sees täielikult lõpule viidud?
A) kondine kala
B) sabaga kahepaiksed
C) sabata kahepaiksed
D) roomajad
Vastus
706-10. Kolmekambrilise südamega selgroogsed, kelle paljunemist ei seostata veega, ühendatakse klassi
A) kondine kala
B) Imetajad
C) Roomajad
D) Kahepaiksed
Vastus
706-11. Selgroogsed, kellel on muutuv kehatemperatuur, kopsuhingamine, kolmekambriline süda koos mittetäieliku vaheseinaga vatsakeses, kuuluvad klassi.
A) kondine kala
B) kahepaiksed
C) roomajad
D) kõhrekala
Vastus
706-12. Roomajad, erinevalt kahepaiksetest, kipuvad
A) väline väetamine
B) sisemine väetamine
C) areng koos vastsete moodustumisega
D) keha jagamine peaks, torsoks ja sabaks
Vastus
706-13. Milline järgmistest loomadest on külmavereline?
A) krapsakas sisalik
B) Amuuri tiiger
C) stepi rebane
D) harilik hunt
Vastus
706-14. Mis klassi kuuluvad sarvjaste soomustega kuiva nahaga loomad ja puudulik vaheseinaga kolmekambriline süda?
A) Roomajad
B) Imetajad
C) Kahepaiksed
D) Linnud
Vastus
706-15. Linnud erinevad roomajatest kohaloleku poolest
A) sisemine väetamine
B) kesknärvisüsteem
C) kaks vereringe ringi
G) püsiv temperatuur keha
Vastus
706-15. Milline on tänapäevaste roomajate ja lindude struktuuriline omadus?
A) õhuga täidetud luud
B) kuiv nahk, ilma näärmeteta
B) sabaosa selgroos
D) väikesed hambad lõualuudes
Vastus
706-16. Millises loomade gaasivahetuses atmosfääriõhu ja vere vahel toimub naha kaudu?
A) mõõkvaal
B) tirts
C) krokodill
D) roosa lõhe
Vastus
706-17. Millise loomarühma südames on kaks kambrit?
A) kala
B) kahepaiksed
C) roomajad
D) imetajad
Vastus
706-18. Lapse areng emakas toimub aastal
A) röövlinnud
B) roomajad
C) kahepaiksed
D) imetajad
Vastus
706-19. Millise akordiklassi esindajatele on iseloomulik nahahingamine?
A) Kahepaiksed
B) Roomajad
C) Linnud
D) Imetajad
Vastus
706-20. Kahepaiksete klassi tunnus on
A) kitiinne kate
B) paljas nahk
C) elussünd
D) paaritud jäsemed
Vastus
706-21. Mille poolest erinevad kahepaiksete klassi esindajad teistest selgroogsetest?
A) selg ja vabad jäsemed
B) kopsude hingamine ja kloaagi olemasolu
B) paljas limaskest ja välimine viljastamine
D) suletud vereringesüsteem ja kahekambriline süda
Vastus
706-22. Milline omadus eristab loetletud loomadest roomajate klassi loomi imetajate klassi loomadest?
A) suletud vereringesüsteem
B) ebaühtlane kehatemperatuur
C) areng ilma transformatsioonita
D) kasutamine maa-õhu keskkonnas elamiseks
Hingamisteede füsioloogia 1.
1. Hingamise olemus. Sisse- ja väljahingamise mehhanism.
2. Negatiivse rõhu tekkimine kopsupiirkonnas. Pneumotooraks, atelektaas.
3. Hingamise tüübid.
4. Kopsude elutähtsus ja nende ventilatsioon.
n 1. Hingamise olemus. Sisse- ja väljahingamise mehhanism.
n Protsesside kogumit, mis tagab hapniku ja süsinikdioksiidi vahetuse keskkonna ja keha kudede vahel, nimetatakse hingamine ja hingamist tagavate organite koguarv - hingamissüsteem.
n Hingamise tüübid:
n Rakuline - üherakulistes organismides läbi kogu raku pinna.
n Nahk - mitmerakulistes organismides (ussid) läbi kogu keha pinna.
n Hingetoru - putukatel läbi spetsiaalse hingetoru, mis kulgeb mööda keha külgpinda.
n Gill - kalades läbi lõpuste.
n Kopsu - kahepaiksetel kopsude kaudu.
n Imetajatel spetsiaalsete hingamisteede kaudu: ninaneelu, kõri, hingetoru, bronhid, kopsud ja ka rinnakorv, diafragma ja lihasrühm: inspiraatorid ja väljahingajad.
n Kopsud (0,6–1,4% kehakaalust) - paarisorganid, neil on sagarad (paremal - 3, vasakul - 2), jagunevad lobudeks (igaüks 12–20 aciniga), bronhid hargnevad bronhioolideks, lõpevad alveoolidega ...
n Morfoloogiline ja funktsionaalne kopsuühik - acinus (Ladina keeles acinus - viinamarjad)- hingamisteede bronhiooli hargnemine alveolaarseteks kanaliteks, mis lõpevad 400-600 alveolaarsete kottidega.
n Alveoolid on õhuga täidetud ega varise kokku, kuna nende seintel on pindaktiivseid aineid - pindaktiivsed ained (fosfolipoproteiinid või lipopolüsahhariidid).
n Hingamise etapid:
n a) kopsuventilatsioon - gaasivahetus kopsude ja väliskeskkonna vahel;
n b) gaasivahetus kopsudes alveolaarõhu ja kopsuvereringe kapillaaride vahel;
n c) O2 ja CO2 transport vere kaudu;
n d) gaasivahetus süsteemse vereringe kapillaaride vere ja koevedeliku vahel;
n e) rakusisene hingamine on rakkudes substraatide oksüdatsiooni mitmeastmeline ensümaatiline protsess.
n Peamine füüsiline protsess, mis tagab O2 liikumise alates väliskeskkond rakkudele ja CO2 vastupidises suunas difusioon , see tähendab gaasi liikumist lahustunud kujul piki kontsentratsioonigradiente.
n Inspiratsioon - inspiratsioon .
n Õhu liikumine kopsudesse ja sealt välja keskkonda on põhjustatud muutustest rõhus kopsudes. Kui kopsud laienevad, muutub rõhk neis atmosfäärirõhust madalamaks (5-8 mm Hg) ja õhk imetakse kopsudesse. Kopsudel endal pole lihaskoe. Kopsumahu muutus sõltub rindkere mahu muutusest, s.t. kopsud jälgivad passiivselt muutusi rinnus. Sissehingamisel laieneb rindkere vertikaalses, sagitaalses ja frontaalses suunas. Sissehingatavate lihaste (inhalaatorid) - väliste roiete ja diafragmade - kokkutõmbumisega tõusevad ribid üles, rindkere aga laieneb. Diafragma omandab kitseneva kuju. Kõik see aitab kaasa rõhu vähendamisele kopsudes ja õhu imemisele. Alveoolide paksus on väike, mistõttu gaasid võivad kergesti levida läbi alveoolide seina.
n Väljahingamine - aegumine .
n Väljahingamisel lõdvestuvad sissehingamislihased ja rind, tänu oma kaalule ja rannakõhre elastsusele, naaseb algasendisse. Diafragma on lõdvestunud, kuplikujuline. Seega puhkeolekus toimub väljahingamine passiivselt, sissehingamise lõppemise tõttu.
n Sunnitud hingamise korral muutub väljahingamine aktiivseks - seda tõhustab väljahingamislihaste (väljahingajate) - sisemiste roietevaheliste lihaste, kõhulihaste - välise ja sisemise kald-, põiki- ja sirgjoonelise kõhu, seljahambumuse väljahingamise kokkutõmbumine. Rõhk kõhuõõnes suureneb, mis surub diafragma rinnaõõnde, ribid laskuvad alla, lähenevad üksteisele, mis vähendab rindkere mahtu.
n Kui kopsud kokku varisevad, surutakse õhk välja, rõhk neis muutub atmosfäärirõhust kõrgemaks (3-4 mm Hg võrra).
n 2. Negatiivse rõhu tekkimine kopsupiirkonnas. Pneumotooraks, atelektaas
n Rindkere kopsud on eraldatud pleuralehtedega: vistseraalne - kopsude kõrval, parietaalne - vooderdab rindkere seestpoolt. Lehtede vahel on pleuraõõs. See on täidetud pleura vedelikuga. Rõhk pleuraõõnes on alati 4-10 mm Hg madalam kui atmosfäärirõhk. Art. (kopsudes 760 mm Hg). Selle põhjuseks on: 1) rohkem kiire kasv rindkere võrreldes kopsudega postnataalse ontogeneesi korral; 2) elastne veojõud kopsude (elastne pinge), see tähendab jõud, mis vastandub nende venitamisele õhuga. Pleuraõõs on suletud keskkonda.
n Kui õhk siseneb pleuraõõnde (nt vigastuse korral), võrdsustatakse rõhk pleuraõõnes atmosfäärirõhuga - pneumotooraks , samal ajal kui kops variseb kokku - atelektaas ja hingamine võib peatuda.
n Negatiivne pleura rõhk tekib sündides. Esimese hingetõmbe korral rindkere laieneb, kopsud laienevad, kuna need on hermeetiliselt eraldatud - pleuraõõnde tekib negatiivne rõhk. Lootel on kopsud kokkuvarisenud, rindkere on lamestatud, ribide pea on väljaspool glenoidse lohku. Sündides koguneb loote veri süsinikdioksiid, see stimuleerib hingamiskeskust. Siit lähevad impulsid lihastele - inspiraatoritele, mis kokku tõmbuvad, ribide pead sisenevad glenoidfossa. Rindkere maht suureneb, kopsud laienevad.
n Suhet hingamise ajal rindkere mahu ja kopsumahu vahel illustreerib tavaliselt füüsiline Dondersi mudelid:
n 1. Klaaskate,
n 2. Eespool - auguga pistik,
n 3. Alumine - rõngaga elastne foolium,
n 4. Kapuutsi sees - küüliku kopsud.
n Kui korgi sees olev maht suureneb elastse kile venitamise tõttu, väheneb rõhk korgi õõnsuses, õhk siseneb kopsudesse korgi augu kaudu, need laienevad ja vastupidi.
n 3. Hingamise tüübid.
n 1. Rindkere või rinnaosa - rindkere mahu muutus toimub peamiselt roietevaheliste lihaste (väljahingajate ja inspiraatorite) tõttu. Tüüpiline koertele ja naistele.
n 2. Kõhuõõne või diafragma - rindkere mahu muutus toimub peamiselt diafragma ja lihaste tõttu kõhuõõne... Tüüpiline meestele.
n 3. Segatud või kõhuõõne - rindkere mahu muutus toimub võrdselt roietevaheliste lihaste, diafragma ja kõhulihaste kokkutõmbumisega. Tüüpiline põllumajandusloomadele.
n Hingamistüüpidel on diagnostiline väärtus: kõhu- või rindkere õõnsus muutus.
n 4. Kopsude elutähtsus ja nende ventilatsioon.
n Kopsu elutähtsus (VC) koosneb kolmest õhukogusest, mis sisenevad ja väljuvad kopsudest hingamise ajal:
n 1. Hingamisteed - õhuhulk rahuliku sisse- ja väljahingamise ajal. Väikestel loomadel (koerad, väikesed loomad) - 0,3-0,5 liitrit, suurtel loomadel (veised, hobused) - 5-6 liitrit.
n 2. Täiendav või reserveeritud sissehingamise maht– maksimaalse sissehingamise järel pärast rahulikku sissehingamist kopsudesse siseneva õhu maht. 0,5-1 ja 5-15 liitrit.
n 3. Väljahingamise reservmaht– õhu maht maksimaalse väljahingamise järel pärast rahulikku väljahingamist. 0,5-1 ja 5-15 liitrit.
n VC määratakse, mõõtes spiromeetria abil maksimaalse väljahingamise mahtu pärast eelmist maksimaalset inspiratsiooni. Loomadel määratakse see gaasisegu sissehingamise teel kõrge sisu süsinikdioksiid.
n Jääkmaht - õhu maht, mis jääb kopsudesse ka pärast maksimaalset väljahingamist.
n "Kahjuliku" või "surnud" ruumi õhk - õhukogus, mis ei osale gaasivahetuses ja asub hingamisaparaadi ülemises osas - ninaõõnes, neelu, hingetoru (20-30%).
n "Kahjuliku" ruumi tähendus:
n 1) õhk soojeneb (rikkalik veresoonte varu), mis hoiab ära kopsude hüpotermia;
n 2) õhk puhastatakse, niisutatakse (alveolaarsed makrofaagid, paljud limaskestad);
n 3) kui ripsmelise epiteeli ripsmed on ärritunud, tekib aevastamine - refleksi eemaldamine kahjulikke aineid;
n 4) retseptorid haistmisanalüsaator("Haistmislabürint");
n 5) sissehingatava õhu mahu reguleerimine.
n Alveolaarõhu gaasikoostise uuendamise protsess sissehingamisel ja väljahingamisel - kopsude ventilatsioon .
n Ventilatsioonikiiruse määravad inspiratsiooni sügavus ja hingamisliigutused.
n Sissehingamise sügavus määratakse rindkere liigutuste amplituudi järgi, samuti mõõdetakse kopsumahtu.
n Hingamissagedus arvutatakse rindkereekskursioonide arvu järgi teatud aja jooksul (4-5 korda väiksem kui pulss).
n Hobune (minutis) - 8-16; KRS - 12-25; MRS - 12-16; siga - 10-18; koer - 14-24; küülik - 15-30; karusnahk-18-40.
n Hingamisminutite maht Kas õhuvoolu korrutise tulemus on hingamisliigutuste sagedus minutites.
n Näiteks: hobune: 5 L x 8 = 40 L
n Hingamise uurimise meetodid:
n 1. Pneumograafia- hingamisliigutuste registreerimine pneumograafi abil.
n 2. Spiromeetria- mõõtmine tõusulaine spiromeetrite kasutamine.
Loeng 25.
Hingamisteede füsioloogia 2.
1. Gaasivahetus alveoolide ja vere vahel. Veregaaside seisund.
2. Gaaside transport ja seda määravad tegurid. Kudede hingamine.
3. Kopsufunktsioonid, mis ei ole seotud gaasivahetusega.
4. Hingamise reguleerimine, hingamiskeskus ja selle omadused.
5. Lindude hingamise tunnused.
Gaasivahetus alveoolide ja vere vahel. Veregaaside seisund.
Kopsude alveoolides vahetatakse O2 ja CO2 õhu ja kopsuvereringe kapillaaride vere vahel.
Väljahingatav õhk sisaldab rohkem O2 ja vähem CO2 kui alveolaarõhk, sest see on segatud kahjuliku ruumi õhuga (7: 1).
Gaaside difusiooni kogus alveoolide ja vere vahel määratakse puhtalt füüsikaliste seaduste alusel, mis toimivad gaasi-vedeliku süsteemis, mis on eraldatud poolläbilaskva membraaniga.
Peamine tegur, mis määrab gaaside difusiooni õhu alveoolidest verre ja verest alveoolidesse, on osarõhu erinevus või osarõhu gradient. Difusioon toimub kõrgema osarõhuga alalt madalama rõhuga alale.
Õhu gaasiline koostis
Osaline rõhk(lat. osaline – osaline) - see on gaasi rõhk gaaside segus, mida see avaldab samal temperatuuril, hõivates ühe ruumala
P = PA x a / 100,
kus P on gaasi osarõhk, PA on atmosfäärirõhk ja segusse siseneva gaasi maht%, 100 -%.
P O2 sissehingamine = 760 x 21/100 = 159,5 mm Hg. Art.
P CO2 sissehingamine. = 760 x 0,03 / 100 = 0,23 mm Hg. Art.
P N2 sisse hingata. = 760 x 79/100 = 600,7 mm Hg. Art.
Р О2 või Р СО2 võrdsust ei esine kunagi suhtlevas meedias. Kopsudes on pidev vool värske õhk rindkere hingamisliigutuste tõttu kudedes säilitab gaasipinge erinevuse oksüdatsiooniprotsessid.
Alveolaarõhu ja kopsude venoosse vere O2 osarõhu erinevus on: 100 - 40 = 60 mm Hg, mis põhjustab O2 difusiooni verre. Kui O2 pinge erinevus on 1 mm Hg. Art. lehmal läheb 1 minuti jooksul verre 100-200 ml O2. Looma keskmine vajadus puhkeolekus O2 järele on 2000 ml minutis. Erinev rõhk 60 ml Hg. Art. enam kui piisav, et küllastada verd O2 -ga nii puhkeolekus kui ka treeningu ajal.
60 mm Hg x 100-200 ml = 6000-12000 ml O2 minutis
LOENG nr 15. Hingamise füsioloogia.
1.
2. Väline hingamine(kopsu ventilatsioon).
3.
4. Gaaside (O2, CO2) transportimine vere kaudu.
5. Gaasivahetus vere ja koevedeliku vahel. Kudede hingamine.
6. Hingamisteede reguleerimine.
1. Hinge olemus. Hingamissüsteem.
Hingetõmme füsioloogiline funktsioon, pakkudes gaasivahetust keha ja väliskeskkonna vahel ning gaasivahetusega seotud elundite kogumit - hingamissüsteemi.
Hingamissüsteemi areng.
1.Üherakulistes organismides hingamine toimub raku pinna (membraani) kaudu.
2.Madalamatel mitmerakulistel loomadel gaasivahetus läbib kogu keha väliste ja sisemiste (soolestiku) rakkude pinda.
3.Putukates keha on kaetud küünenahkadega ja seetõttu tekivad spetsiaalsed hingamistorud (hingetoru), mis läbivad kogu keha.
4.Kalades hingamisteed on lõpused - arvukalt lehti koos kapillaaridega.
5.Kahepaiksed ilmuvad õhukotid (kopsud), milles õhku uuendatakse hingamisliigutuste abil. Põhiline gaasivahetus käib aga läbi naha pinna ja moodustab 2/3 kogumahust.
6.Roomajatel, lindudel ja imetajatel kopsud on juba hästi arenenud ja nahk muutub kaitsekatteks ning gaasivahetus selle kaudu ei ületa 1%. Kõrgete hobustega kehaline aktiivsus hingamine läbi naha suureneb kuni 8%.
Hingamissüsteem.
Imetajate hingamisaparaat on elundite kogum, mis täidab õhku juhtivaid ja gaasivahetusfunktsioone.
Ülemised hingamisteed: ninaõõne, suu, ninaneelu, kõri.
Alumised hingamisteed: hingetoru, bronhid, bronhiolid.
Gaasivahetusfunktsioon Tehakse hingamisteede poorne kude - kopsu parenhüüm. Selle koe struktuur hõlmab kopsu vesiikulid - alveoolid.
hingamisteede seinal on kõhreline raamistik ja nende luumen ei vaibu kunagi. Limaskesta hingamistoru vooderdatud ripsmeline epiteel ripsmetega Hingetoru enne kopsudesse sisenemist dihhotoomiliselt on jagatud kaheks peamiseks bronhiks (vasak ja parem), mis veelgi jagunevad ja moodustavad bronhide puu. Jaotus lõpeb lõplikuga (terminaalsed) bronhiolid (läbimõõt kuni 0,5-0,7 mm).
Kopsud asuvad rindkereõõnes ja on kärbitud koonuse kujuga. Kopsu põhi pööratakse tagasi ja külgneb diafragmaga. Väljaspool on kopsud kaetud seroosse membraaniga - vistseraalne pleura. Parietaalne pleura (luu) vooderdab rindkere õõnsuse ja sulandub tihedalt ranniku seinaga. Nende pleurakihtide vahel on pilu (5-10 mikronit) - pleuraõõs täidetud seroosse vedelikuga. Tühik parema ja vahel vasak kops helistas mediastiinum. Siin asuvad süda, hingetoru, veresooned ja närvid. Kopsud on jagatud sagarateks, segmentideks ja lobudeks. Selle jaotuse raskusaste erinevatel loomadel ei ole sama.
Kopsu morfoloogiline ja funktsionaalne üksus on acinus (ladina keeles acinus - viinamarja marja). Acinus sisaldab rempiratoorsed (hingamisteede) bronhioolide ja alveolaarsed kanalid, mis lõpeb alveolaarsed kotid.Üks acinus sisaldab 400-600 alveooli; 12-20 acini moodustavad kopsude lobuli.
Alveoolid - need on mullid, mille sisepind on vooderdatud ühe kihiga lameepiteel... Epiteelirakkude hulgas eristatakse : Esimese järgu alveolotsüüdid, mis koos kopsude kapillaaride endoteeliga moodustuvad õhu-vere barjäär ja II järgu alveotsüüdid täita sekretoorset funktsiooni, sekreteerides bioloogiliselt toimeaine surfaktan. Surfaktaan (fosfolipoproteiinid - pindaktiivne aine) vooderdab alveoolide sisepinda, suurendab pindpinevust ja hoiab ära alveoolide kokkuvarisemise.
Hingamisteede funktsioonid.
Hingamisteed(neis säilib kuni 30% sissehingatavast õhust) ei osale gaasivahetuses ja neid kutsutakse "Kahjulik" ruum.Ülemised ja alumised hingamisteed mängivad aga keha elus olulist rolli.
See on koht, kus sissehingatav õhk soojendatakse, niisutatakse ja puhastatakse. See on võimalik tänu hästi arenenud hingamisteede limaskestale, mida on palju vaskulariseeritud sisaldab pokaalrakke, limaskestade näärmeid ja suur hulk ripsmelise epiteeli ripsmed. Lisaks on olemas haistmisanalüsaatori retseptorid, köha, aevastamise, norskamise ja ärritavate (ärritus) retseptorite retseptorid. Need asuvad bronhioolides ja reageerivad tolmuosakestele, limale ja söövitavatele aurudele. Kui ärritavad retseptorid on ärritunud, tekib põletustunne, higistamine, ilmneb köha ja hingamine muutub sagedasemaks.
Gaasivahetuse organismi ja väliskeskkonna vahel tagavad rangelt koordineeritud protsessid, mis sisalduvad kõrgemate loomade hingamise struktuuris.
2. Väline hingamine (kopsuventilatsioon) alveolaarõhu gaasikoostise pidev ajakohastamise protsess, mis viiakse läbi, kui sissehingamine ja väljahingamine.
Kopsukude ei sisalda aktiivseid lihaselemente ja seetõttu toimub selle mahu suurenemine või vähenemine passiivselt aja jooksul koos rindkere liigutustega (sissehingamine, väljahingamine). See on tingitud negatiivne intrapleuraalne rõhk(alla atmosfääri: sissehingamisel 15-30 mm Hg võrra. Art. väljahingamisel 4-6 mm Hg võrra. Art.) hermeetiliselt suletud rindkereõõnes.
Välise hingamise mehhanism.
Sissehingamine (ladina inspiratsioon - inspiratsioon) viiakse läbi rindkere mahu suurendamisega. See hõlmab inspiraatorite (inhalaatorite) lihaseid: välised roietevahelised lihased ja diafragma. Sunnitud hingamise korral on lihased ühendatud: roiete tõstja, skalena ülakeha lihas, seljahammastega inhalaator. Samal ajal suureneb rindkere maht kolmes suunas - vertikaalne, sagitaalne (anteroposterior) ja eesmine.
Väljahingamine (ladina aegumine - aegumine) füsioloogilise puhkuse seisundis on valdavalt passiivne. Niipea kui inhalaatorite lihased lõdvestuvad, naaseb rind oma raskuse ja rannakõhre elastsuse tõttu oma algasendisse. Diafragma lõdvestub ja selle kuppel muutub uuesti kumeraks.
Sunnitud hingamise korral aitavad väljahingamislihased kaasa väljahingamisele: sisemised roietevahelised, välised ja sisemised kaldus, põiki- ja sirgjoonelised lihased kõhu sein, seljahammaste aegumine.
Hingamise tüübid.
Sõltuvalt teatud hingamisliigutustega seotud lihaste muundumisest eristatakse neid kolme tüüpi hingamine:
1 - rindkere (ranniku) tüüpi hingamine viiakse läbi rinnanäärmete väliste roiete ja lihaste kokkutõmbumisega;
2 - kõhu (diafragma) tüüpi hingamine- ülekaalus on diafragma ja kõhulihaste kokkutõmbed;
3 - segatüüpi (ranniku -kõhu) tüüpi hingamine kõige tavalisem põllumajandusloomadel.
Kell mitmesugused haigused hingamisharjumused võivad olla erinevad. Rinnaõõne elundite haiguste korral domineerib diafragmaatiline hingamistüüp ja kõhuõõne organite haiguste puhul rannikutüüp.
Hingamissagedus.
Hingamissageduse all mõistetakse hingamistsüklite arvu (sissehingamine-väljahingamine) 1 minuti jooksul.
Hobune 8-12 Koer 10-30
Laudjas. sarv. veised 10–30 küülikud 50–60
Lambad 8-20 Kanad 20-40
Siga 8 - 18 Pardid 50 - 75
Inimene 10 - 18 Hiir 200
Tuleb märkida, et tabel näitab keskmist. Hingamissagedus sõltub looma tüübist, tõust, tootlikkusest, funktsionaalne olek, kellaaeg, vanus, ümbritsev temperatuur jne.
Kopsumahud.
Eristada kopsude üldist ja elutähtsat suutlikkust. Kopsude elutähtsus (VC) koosneb kolmest mahust: sissehingamise ja väljahingamise hingamis- ja reservmahud.
1.Hingamisteede maht Kas see on õhukogus, mida saate pingutuseta sisse ja välja hingata.
2.Hingamisreservi maht - see on õhk, mida saab pärast rahulikku hingamist täiendavalt sisse hingata.
3.Väljahingamise reservmaht Kas õhu maht, mida saab pärast rahulikku väljahingamist võimalikult palju välja hingata.
Pärast sügavaima väljahingamise lõppu jääb osa õhust kopsudesse. - jääkmaht. VC ja õhu jääkmahu summa on kogu kopsumaht.
Nimetatakse jääkõhumahu ja väljahingamise reservmahu summa alveolaarne õhk (funktsionaalne jääkmaht).
Kopsumahud (liitrites).
Hobumees
1. Hingamisteede V 5-6 0,5
2. Reserv V inspiratsioon 12 1.5
3. Reserv V väljahingamine 12 1.5
4. Jääk V 10 1
Kopsude ventilatsioon- See on alveolaarõhu gaasilise koostise uuendamine sissehingamisel ja väljahingamisel. Kopsude ventilatsiooni intensiivsuse hindamisel kasutage minuti hingamismaht(õhuhulk, mis läbib kopse 1 minutiga), mis sõltub hingamisteede liigutuste sügavusest ja sagedusest.
Hobusel on puhkeolekus loodete maht 5-6 liitrit , hingamissagedus 12 hingamisliigutust 1 minuti jooksul.
Seega: 5 l.*12=60 liitrit minuti hingamismaht. kerge tööga on see võrdne 150-200 liitrit, raske tööga 400-500 liitrit.
Hingamise ajal ei ole mõned kopsude osad ventileeritud ja koos erineva intensiivsusega... Seetõttu loendamine alveolaarse ventilatsiooni suhe Kas sissehingatava õhu ja alveolaarse mahu suhe. Tuleb meeles pidada, et kui hobune hingab sisse 5 liitrit, jääb 30% õhust hingamisteede "kahjulikku ruumi".
Seega jõuab alveoolidesse 3,5 liitrit sissehingatavat õhku (70% 5 liitrist loodete mahust). Seetõttu on alveolaarse ventilatsiooni suhe 3,5 L: 22 L. või 1: 6. See tähendab, et iga vaikse hingetõmbega 1/6 alveoolidest ventileeritakse.
3. Gaaside difusioon (gaasivahetus alveolaarõhu ja kopsuvereringe kapillaaride vere vahel).
Gaasivahetus kopsudes toimub difusiooni tagajärjel süsinikdioksiid (CO 2) verest kopsu alveoolidesse ja hapnik (O 2) alveoolidest kopsuvereringe kapillaaride venoosse verre. On välja arvutatud, et umbes 5% sissehingatava õhu hapnikust jääb kehasse ja umbes 4% süsinikdioksiidist väljub kehast. Lämmastik ei osale gaasivahetuses.
Gaaside liikumine määratakse puhtalt füüsilised seadused (osmoos ja difusioon), toimivad gaasi-vedeliku süsteemis, mis on eraldatud poolläbilaskva membraaniga. Need seadused põhinevad gaaside osarõhu erinevusel või osarõhu gradiendil.
Osaline rõhk (ladina keeles partialis - osaline) Kas gaasisegus sisaldub ühe gaasi rõhk.
Gaaside hajumine toimub piirkonnast, kus on rohkem kõrgsurve alumisse piirkonda.
Hapniku osaline rõhk alveolaarõhus 102 mmrt. Art., Süsinikdioksiid 40 mm Hg. Art. Kopsude kapillaaride venoosses veres pinge O2 = 40 mm Hg. Art., CO2 = 46 mm Hg. Art.
Seega on osarõhu erinevus järgmine:
hapnikku (O2) 102 - 40 = 62 mm Hg. Art.;
süsinikdioksiid (CO2) 46 - 40 = 6 mm Hg. Art.
Hapnik siseneb kiiresti kopsumembraanide kaudu ja ühineb täielikult hemoglobiiniga ning veri muutub arteriaalseks. Süsinikdioksiidil on vaatamata väikesele erinevusele osaline rõhk kõrgem difusioonikiirus (25 korda) venoossest verest kopsu alveoolidesse.
4. Gaaside transportimine (О 2, СО 2) vere kaudu.
Alveoolidest verre kulgev hapnik on kahel kujul - umbes 3% lahustunud plasmas ja umbes 97% erütrotsüütidest on kombineeritud hemoglobiiniga (oksühemoglobiin). Vere hapnikuga küllastumist nimetatakse hapnikuga varustamine.
Ühes hemoglobiini molekulis on 4 raua aatomit, seega võib 1 hemoglobiinimolekul ühendada 4 hapniku molekuli.
NNb+ 4О 2 ↔ ННb(02) 4
Oksühemoglobiin (ННb (О 2) 4) - eksponeerib vara nõrk, kergesti eralduv hape.
Nimetatakse hapniku hulka 100 mm veres hemoglobiini täieliku ülemineku ajal oksühemoglobiiniks vere hapnikuvõime. On kindlaks tehtud, et 1 g hemoglobiini võib keskmiselt seonduda 1,34 mmhapnikku. Teades hemoglobiini kontsentratsiooni veres, ja see on keskmiselt 15 g... / 100 ml, saab arvutada vere hapnikusisaldust.
15 * 1,34 = 20,4 mahuprotsenti (mahuprotsent).
Süsinikdioksiidi transport vere kaudu.
Süsinikdioksiidi vere transport on raske protsess, millest võtab osa erütrotsüüdid (hemoglobiin, karboanhüdraasi ensüüm) ja vere puhverdussüsteemid.
Süsinikdioksiid on veres kolm vormi: 5% - füüsiliselt lahustunud kujul; 10% - karbohemoglobiini kujul; 85% - erütrotsüütides kaaliumvesinikkarbonaatide ja plasmas naatriumvesinikkarbonaatide kujul.
Koest vereplasmasse sisenenud CO 2 hajub kohe erütrotsüütidesse, kus toimub hüdratatsioonireaktsioon koos süsihappe (H 2 CO 3) moodustumisega ja selle dissotsiatsiooniga. Mõlemat reaktsiooni katalüüsib ensüüm karboanhüdraas, mis sisaldub punastes verelibledes.
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
karboanhüdraas
↓
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Kui bikarbonaatioonide kontsentratsioon suureneb (NSO 3 -) erütrotsüütides hajub üks osa neist vereplasmasse ja ühineb puhversüsteemidega, moodustades naatriumvesinikkarbonaadi (NaHC03). Teine osa NSO 3 - jääb erütrotsüütidesse ja ühendub koos hemoglobiiniga (karbohemoglobiin) ja kaaliumkatioonidega - kaaliumvesinikkarbonaat (KHCO 3).
Alveoolide kapillaarides ühineb hemoglobiin hapnikuga (oksühemoglobiin) - see on tugevam hape, mis tõrjub süsinikhappe kõigist ühenditest välja. Karboanhüdraasi mõjul toimub selle dehüdratsioon.
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Seega hajub ja vabaneb süsinikdioksiid karbohemoglobiini dissotsiatsiooni ajal alveolaarõhku.
5. Gaasivahetus vere ja koevedeliku vahel. Kudede hingamine.
Gaasivahetus vere ja kudede vahel toimub samamoodi gaaside osarõhu erinevuse tõttu (osmoosi ja difusiooni seaduste järgi). Siin saadud arteriaalne veri on hapnikuga küllastunud, selle pinge on 100 mmrt. Art. Hapniku pinge koevedelikus on 20-40 mm Hg Art. ja rakkudes langeb selle tase kuni 0.
Vastavalt: О 2100 - 40 = 60 mm Hg. Art.
60 - 0 = 60 mm Hg. Art.
Seetõttu pigistab oksühemoglobiin hapnikku, mis läheb kiiresti koevedelikku ja seejärel koerakkudesse.
Kudede hingamine On protsess bioloogiline oksüdatsioon rakkudes ja kudedes. Kudedesse sisenev hapnik mõjutab rasvade, süsivesikute ja valkude oksüdeerumist. Sellisel juhul vabanev energia koguneb vormi suure energiaga ühendused - ATP. Lisaks oksüdatiivsele fosforüülimisele kasutatakse ka hapnikku mikrosomaalse oksüdatsiooniga - rakkude endoplasmaatilise retikulumi mikrosoomides... Oksüdatiivsete reaktsioonide lõppsaadusteks on aga vesi ja süsinikdioksiid.
Koevedelikus lahustuv süsinikdioksiid tekitab seal pingeid 60-70 mm Hg Art. mis on kõrgem kui veri (40 mm Hg).
CO 2 70 - 40 = 30 mm Hg. Art.
Seega on hapniku pinge kõrge gradient ja süsinikdioksiidi osarõhu erinevus vahepealses vedelikus ja veres selle difusiooni põhjus vahepealsest vedelikust verre.
6. Hingamise reguleerimine.
Hingamisteede keskus - see on neuronite komplekt, mis paiknevad kõikides kesknärvisüsteemi osades ja osalevad hingamise reguleerimises.
Mislavski hingamiskeskuse "tuuma" põhiosa asub piklik medulla, neljanda allosas paikneva retikulaarse moodustise piirkonnas aju vatsakese... Selle keskuse neuronite seas on range spetsialiseerumine (funktsioonide jaotus). Mõned neuronid reguleerivad sissehingamist, teised aga väljahingamist.
Bulbar hingamisteede hind tra on ainulaadne omadus - automaatne, mis püsib isegi täieliku deafferentatsiooniga (pärast kokkupuute lõpetamist erinevate retseptorite ja närvidega).
Piirkonnas Varoljevi sild asub "Pneumotaksiline keskus". Sellel puudub automaatika, kuid see mõjutab Mislavski hingamiskeskuse neuronite aktiivsust, stimuleerides vaheldumisi neuronite aktiivsust sisse- ja väljahingamisel.
Närviimpulsid lähevad hingamiskeskusest motoneuronitesse kõhu närvi tuum (3-4 emakakaela selgroolülid- diafragma lihaste keskosa) ja motoorsete neuronite suhtes külgmised sarved rindkere selgroog (innerveerib väliseid ja sisemisi roietevahelisi lihaseid).
Kopsudes (hingamisteede silelihaste vahel ja kopsuvereringe kapillaaride ümber) on kolm retseptorite rühma: nikastused ja kokkuvarisemised, ärritavad, kõrvuti asetsevad. Nendelt retseptoritelt saadud teave kopsude seisundi kohta (venitamine, kokkuvarisemine), nende täitumine õhuga, allaneelamine ärritajad hingamisteedesse (gaas, tolm), vererõhu muutused kopsu veresoontes, aferentsete närvide kaudu sisenevad hingamiskeskusesse. See mõjutab hingamisliigutuste sagedust ja sügavust, köha ja aevastamise kaitsereflekside avaldumist.
Suur tähtsus hingamise reguleerimisel on humoraalsed tegurid. Vaskulaarne unearteri, aordi ja pikliku medulla refleksogeensed tsoonid.
Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemine veres viib hingamiskeskuse erutusse. Selle tulemusena kiireneb hingamine - hingeldus (õhupuudus). Süsinikdioksiidi taseme langus veres aeglustab hingamisrütmi - apnoe.
Mis on gaasivahetus? Peaaegu ükski elusolend ei saa ilma selleta hakkama. Gaasivahetus kopsudes ja kudedes, samuti veres, aitab rakkudel küllastuda toitaineid... Tänu temale saame energiat ja elujõudu.
Mis on gaasivahetus?
Elusorganismid vajavad eksisteerimiseks õhku. See on segu paljudest gaasidest, millest enamik on hapnik ja lämmastik. Mõlemad gaasid on olulised komponendid varustama normaalne elu organismid.
Evolutsiooni käigus erinevad tüübid on välja töötanud oma seadmed nende hankimiseks, mõnel on kopsud, teistel lõpused ja kolmandad kasutavad ainult nahk... Nende organite abil toimub gaasivahetus.
Mis on gaasivahetus? See on väliskeskkonna ja elusrakkude vastastikmõju protsess, mille käigus vahetatakse hapnikku ja süsinikdioksiidi. Hingamise ajal siseneb hapnik kehasse koos õhuga. Küllastades kõiki rakke ja kudesid, osaleb see oksüdatiivne reaktsioon, muutudes süsinikdioksiidiks, mis eritub organismist koos teiste ainevahetusproduktidega.
Gaasivahetus kopsudes
Me hingame iga päev sisse rohkem kui 12 kilogrammi õhku. Kopsud aitavad meid selles. Need on kõige mahukamad elundid, mis suudavad ühe sügava hingetõmbega hoida kuni 3 liitrit õhku. Gaasivahetus kopsudes toimub alveoolide abil - arvukad mullid, mis on veresoontega läbi põimunud.
Õhk siseneb nendesse ülemiste hingamisteede kaudu, läbides hingetoru ja bronhid. Alveoolidega ühendatud kapillaarid võtavad õhku ja kannavad seda läbi vereringesüsteemi. Samal ajal eraldavad nad alveoolidele süsinikdioksiidi, mis väljub kehast väljahingamisel.
Vahetusprotsessi alveoolide ja veresoonte vahel nimetatakse kahepoolseks difusiooniks. See võtab vaid mõne sekundi ja seda tehakse rõhu erinevuse tõttu. Hapnikurikas atmosfääriõhk sisaldab rohkem hapnikku, nii et see tormab kapillaaridesse. Süsinikdioksiidil on väiksem rõhk, mistõttu surutakse see alveoolidesse.
Ringlus
Ilma vereringesüsteemita oleks gaasivahetus kopsudes ja kudedes võimatu. Meie keha on läbi imbunud paljudest veresooned erineva pikkuse ja läbimõõduga. Neid esindavad arterid, veenid, kapillaarid, veenulid jne Veresoontes ringleb veri pidevalt, soodustades gaaside ja ainete vahetust.
Gaasivahetus veres toimub kahe vereringe ringiga. Hingamisel hakkab õhk liikuma suures ringis. Veres kantakse seda erilise valgu nimega hemoglobiin, mis sisaldub erütrotsüütides.
Alveoolidest siseneb õhk kapillaaridesse ja seejärel arteritesse, suundudes otse südamesse. Meie kehas mängib see võimsa pumba rolli, pumpades kudedesse ja rakkudesse hapnikuga rikastatud verd. Need omakorda vabastavad süsinikdioksiidiga täidetud verd, suunates selle läbi veenulite ja veenide tagasi südamesse.
Läbides parema aatriumi, hapnikuga rikastatud veri lõpetab suur ring... Paremas vatsakeses hakkab veri sellest läbi voolama.See liigub läbi arterite, arterioolide ja kapillaaride, kus vahetab õhku alveoolidega, et tsükkel uuesti alustada.
Vahetus kudedes
Niisiis, me teame, mis on gaasivahetus kopsude ja vere vahel. Mõlemad süsteemid kannavad ja vahetavad gaase. Kuid võtmeroll kuulub kudedele. Need on peamised muutuvad protsessid keemiline koostisõhku.
Küllastab rakud hapnikuga, mis käivitab neis mitmeid redoksreaktsioone. Bioloogias nimetatakse neid Krebsi tsükliks. Nende rakendamiseks on vaja ensüüme, mis tulevad ka verega.
Sidrun-, äädikhappe ja muude hapete, rasvade, aminohapete ja glükoosi oksüdeerimiseks mõeldud toodete moodustumise ajal. See on üks kriitilised verstapostid, millega kaasneb gaasivahetus kudedes. Selle käigus vabaneb energia, mis on vajalik kõigi keha organite ja süsteemide tööks.
Reaktsiooni läbiviimiseks kasutatakse aktiivselt hapnikku. Järk -järgult see oksüdeerub, muutudes süsinikdioksiidiks - CO 2, mis vabaneb rakkudest ja kudedest verre, seejärel kopsudesse ja atmosfääri.
Gaasivahetus loomadel
Paljudel loomadel on keha ja elundite struktuur oluliselt erinev. Imetajad on inimestega kõige sarnasemad. Väikestel loomadel nagu planaria ei ole keerukad süsteemid ainete vahetamiseks. Hingamiseks kasutavad nad väliseid katteid.
Hingamiseks kasutavad kahepaiksed nahka, samuti suud ja kopse. Enamikul vees elavatel loomadel toimub gaasivahetus lõpuste abil. Need on õhukesed plaadid, mis on ühendatud kapillaaridega ja transpordivad hapnikku veest nendesse.
Lülijalgsetel, nagu tuhatjalgsed, puidutäid, ämblikud, putukad, pole kopse. Neil on kogu kehas hingetoru, mis suunab õhku otse rakkudesse. Selline süsteem võimaldab neil kiiresti liikuda ilma õhupuuduse ja väsimuseta, sest energiatootmise protsess on kiirem.
Gaasivahetus tehastes
Erinevalt loomadest hõlmab taimedes gaasivahetus kudedes nii hapniku kui ka süsinikdioksiidi tarbimist. Nad tarbivad hingamisprotsessis hapnikku. Taimedel pole selleks spetsiaalseid organeid, nii et õhk siseneb neisse läbi kõigi kehaosade.
Reeglina on lehtedel suurim pindala ja peamine õhuhulk langeb neile. Hapnik siseneb neisse rakkudevaheliste väikeste avade kaudu, mida nimetatakse stomataks, töödeldakse ja eritatakse süsinikdioksiidi kujul, nagu loomadelgi.
Taimede eripära on võime fotosünteesida. Seega võivad nad valguse ja ensüümide abil muuta anorgaanilised komponendid orgaanilisteks. Fotosünteesi käigus imendub süsinikdioksiid ja tekib hapnik, seega on taimed õhu rikastamiseks tõelised "tehased".
Eripära
Gaasivahetus on üks olulisi funktsioone mis tahes elusorganism. See viiakse läbi hingamise ja vereringe abil, aidates kaasa energia vabanemisele ja ainevahetusele. Gaasivahetuse eripära on see, et see ei toimu alati ühtemoodi.
Esiteks on see võimatu ilma hingamiseta; selle peatamine 4 minuti jooksul võib põhjustada häireid ajurakkude töös. Selle tagajärjel sureb keha. On palju haigusi, mille puhul rikutakse gaasivahetust. Kuded ei saa piisavalt hapnikku, mis aeglustab nende arengut ja toimimist.
Aastal täheldatakse gaasivahetuse ebaühtlust terved inimesed... See suureneb märkimisväärselt lihaste töö suurenemisega. Sõna otseses mõttes kuue minutiga saavutab ta maksimaalse võimsuse ja peab sellest kinni. Koormuse kasvades võib aga hakata suurenema hapniku hulk, mis avaldab ebameeldivat mõju ka keha heaolule.
Laadimine ...