100 r første ordre bonus
Velg type arbeid Avhandling Kursarbeid Abstrakt Masteroppgave Rapport om praksis Artikkel Rapportgjennomgang Test Monografi Problemløsning Forretningsplan Svar på spørsmål kreativt arbeid Essay Tegning Komposisjoner Oversettelse Presentasjoner Skriving Annet Øke det unike ved teksten Kandidatens oppgave Laboratoriearbeid Hjelp på nett
Spør om en pris
Pustehandlingen består av rytmisk gjentatt innånding og utpust.
Innånding utføres som følger. Under påvirkning av nerveimpulser trekker musklene som er involvert i innåndingshandlingen seg sammen: mellomgulvet, eksterne interkostale muskler osv. Mellomgulvet synker (flater ut) under sammentrekningen, noe som fører til en økning i den vertikale størrelsen brysthulen. Med sammentrekningen av den ytre interkostale og noen andre muskler stiger ribbeina, mens anteroposterior og tverrgående dimensjoner brysthulen. Dermed øker volumet som et resultat av muskelkontraksjon bryst. På grunn av det faktum at det ikke er luft i pleurahulen og trykket i det er negativt, samtidig med en økning i volumet av brystet, utvider lungene seg også. Med utvidelsen av lungene synker lufttrykket inne i dem (det blir lavere enn atmosfærisk trykk) og atmosfærisk luft strømmer langs luftveier inn i lungene. Følgelig, ved inhalering, skjer følgende sekvensielt: muskelkontraksjon - en økning i volumet av brystet - utvidelse av lungene og en reduksjon i trykket inne i lungene - luftstrøm gjennom luftveiene inn i lungene.
Utånding følger innånding. Musklene som er involvert i innåndingshandlingen slapper av (membranen stiger samtidig), ribbeina, som et resultat av sammentrekning av de indre interkostale og andre muskler, og på grunn av deres tyngde, faller. Volumet av brystet avtar, lungene trekker seg sammen, trykket i dem stiger (blir høyere enn atmosfæretrykket), og luften strømmer ut gjennom luftveiene.
Den prosentvise sammensetningen av utåndingsluften er forskjellig. Oksygen i den forblir bare rundt 16%, og mengden karbondioksid øker til 4%. Innholdet av vanndamp øker også. Bare nitrogen og inerte gasser i utåndingsluften forblir i samme mengde som i innåndingsluften.
Gassutveksling i lungene. Metning av blod med oksygen og frigjøring av karbondioksid ved det skjer i lungevesiklene. Venøst blod strømmer gjennom kapillærene deres. Det er atskilt fra luften som fyller lungene av de tynneste, gassgjennomtrengelige veggene av kapillærer og lungevesikler.
Konsentrasjonen av karbondioksid i det venøse blodet er mye høyere enn i luften som kommer inn i boblene. På grunn av diffusjon trenger denne gassen fra blodet inn i lungeluften. Dermed gir blodet alltid karbondioksid opp i luften, stadig i endring i lungene.
Oksygen kommer også inn i blodet ved diffusjon. I den inhalerte luften er konsentrasjonen mye høyere enn i venøst blod som beveger seg gjennom kapillærene i lungene. Derfor trenger oksygen alltid inn i den. Men så går han inn i en kjemisk forbindelse med hemoglobin, som et resultat av at innholdet av fritt oksygen i blodet reduseres. Da trenger en ny porsjon oksygen umiddelbart inn i blodet, som også er bundet av hemoglobin. Denne prosessen fortsetter så lenge blodet sakte strømmer gjennom kapillærene i lungene. Etter å ha absorbert mye oksygen, blir det arterielt. Etter å ha passert gjennom hjertet, kommer slikt blod inn i den systemiske sirkulasjonen.
Gassutveksling i vev. Ved å bevege seg gjennom kapillærene i den systemiske sirkulasjonen, gir blodet oksygen til vevsceller og er mettet med karbondioksid.
Gratis oksygen som kommer inn i cellene brukes til oksidasjon organiske forbindelser. Derfor er det mye mindre i cellene enn i det arterielle blodet som vasker dem. Den skjøre bindingen mellom oksygen og hemoglobin brytes. Oksygen diffunderer inn i cellene og brukes umiddelbart til oksidative prosesser forekommer i dem. Blodet strømmer sakte gjennom kapillærene og penetrerer vevet, på grunn av diffusjon, og gir oksygen til cellene. Slik omdannes arterielt blod til veneblod (fig. 84).
Oksidasjon av organiske forbindelser i cellene produserer karbondioksid. Det diffunderer inn i blodet. En liten mengde karbondioksid går inn i en ustabil kombinasjon med hemoglobin. Men det meste kombineres med noen salter oppløst i blodet. Karbondioksid fraktes med blodet til høyre side av hjertet, og derfra til lungene.
Ved å vekselvis inhalere og puste ut, ventilerer en person lungene, og opprettholder en relativt konstant gasssammensetning i lungevesiklene (alveolene). En person puster inn atmosfærisk luft med høyt oksygeninnhold (20,9%) og lavt innhold karbondioksid (0,03 %), og puster ut luft, hvor oksygen er 16,3 %, og karbondioksid er 4 % (tabell 13).
Sammensetningen av alveolær luft er vesentlig forskjellig fra sammensetningen av atmosfærisk, inhalert luft. Den har mindre oksygen (14,2%).
Og, som er en del av luften, deltar ikke i respirasjonen, og innholdet deres i inhalert, utåndet og alveolær luft er nesten det samme.
Tabell 13
Sammensetning av innåndet, utåndet og alveolær luft
Hvorfor er det mer oksygen i utåndingsluft enn i alveolær luft? Dette forklares med at under utånding blandes luften som er i åndedrettsorganene, i luftveiene, med den alveolære luften.
Delvis Trykk og gasstrykk
V lunge fra alveolarfrisk luft kommer inn og karbondioksid fra blodet kommer inn i lungene. Overgangen av gasser fra luft til væske og fra væske til luft skjer på grunn av forskjellen i partialtrykket til disse gassene i luft og væske.
Delvispress ringe del totalt trykk, som står for andelen av denne gassen i gassblandingen. Jo høyere prosentandel gass i blandingen, desto høyere er dens partialtrykk. Atmosfærisk luft er som kjent en blanding av gasser. Denne blandingen av oksygengasser inneholder 20,94%, karbondioksid - 0,03% og nitrogen - 79,03%. Atmosfærisk lufttrykk 760 mm Hg. Kunst. Partialtrykket av oksygen i atmosfærisk luft er 20,94 % av 760 mm, dvs. 159 mm, nitrogen - 79,03 % av 760 mm, dvs. ca. 600 mm, karbondioksid i atmosfærisk luft er lavt - 0,03 % av 760 mmHg-0. Kunst.
For gasser oppløst i en væske brukes begrepet "spenning", som tilsvarer begrepet "deltrykk" som brukes om frie gasser. Gassspenning uttrykkes i samme enheter som trykk (i mmHg). Hvis partialtrykket til gassen inn miljø høyere enn spenningen til den gassen i væsken, oppløses gassen i væsken.
Partialtrykket av oksygen i alveolærluften er 100-105 mm Hg. Art., og i blodet som strømmer til lungene, er oksygenspenningen i gjennomsnitt 40 mm Hg. Art., derfor, i lungene fra alveolær luft passerer inn.
Bevegelsen av gasser skjer i henhold til diffusjonslovene, ifølge hvilke en gass forplanter seg fra et miljø med høyt partialtrykk til et miljø med lavere trykk.
Gassutveksling i lungene
Overgangen i lungene av oksygen fra alveolarluften til og inngangen av karbondioksid fra blodet til lungene følger lovene beskrevet ovenfor.
Takket være arbeidet til I. M. Sechenov ble det mulig å studere gasssammensetningen i blodet og forholdene for gassutveksling i lunger og vev.
Gassutveksling i lungene skjer mellom alveolær luft og blod ved diffusjon. Alveolene i lungene er omgitt av et tett nettverk av kapillærer. Veggene til alveolene og veggene til kapillærenetynn, noe som bidrar til penetrering av gasser fra lungene inn i blodet og omvendt. Gassutveksling avhenger av overflaten som diffusjonen av gasser utføres gjennom, og forskjellen i partialtrykket (spenningen) til de diffuserende gassene. Slike forhold eksisterer i lungene. På pust godt inn alveolene strekker seg og deres overflate når 100-150 m 2 . Overflaten av kapillærene i lungene er også stor. Det er også tilstrekkelig forskjell i partialtrykket til gassene i alveolærluften og spenningen til disse gassene i veneblodet (tabell 14).
Tabell 14
Partialtrykket av oksygen og karbondioksid i inhalert luft og alveolær luft og spenningen deres i blodet (i mm Hg)
Fra bordet 14 følger det at forskjellen mellom spenningen av gasser i veneblodet og deres partialtrykk i alveolærluften er 110-40 = 70 mm Hg for oksygen. Art., og for karbondioksid 47-40=7 mm Hg. Kunst.
Empirisk var det mulig å fastslå det med en forskjell i oksygenspenning på 1 mm Hg. Kunst. hos en voksen i hvile kan 25-60 cm 3 oksygen per minutt komme inn i blodet. Derfor er oksygentrykkforskjellen på 70 mm Hg. Kunst. nok til å forsyne kroppen med oksygen ulike forhold dens aktiviteter: fysisk arbeid, idrettsøvelser osv.
Diffusjonshastigheten av karbondioksid fra blodet er 25 ganger større enn oksygen, derfor på grunn av en forskjell på 7 mm Hg. Kunst. karbondioksid frigjøres fra blodet.
Bærer gasser i blodet
Blod frakter oksygen og karbondioksid. I blodet, som i enhver væske, kan gasser være i to tilstander: fysisk oppløst og kjemisk bundet. Både oksygen og karbondioksid løses opp i blodplasma i svært små mengder. Mest av oksygen og karbondioksid transporteres i en kjemisk bundet form.
Hovedbæreren av oksygen er blod. Hvert gram hemoglobin binder 1,34 cm3 oksygen. har evnen til å kombinere med oksygen, og danner oksyhemoglobin. Jo høyere partialtrykk av oksygen, jo mer oksyhemoglobin dannes. i alveoleluftenpartialtrykk av oksygen 100-110 mm Hg. Kunst. Under disse forholdene binder 97 % av blodhemoglobin seg til oksygen. I form av oksyhemoglobin føres oksygen med blodet til vevene. Herpartialtrykket av oksygen er lavt og oksyhemoglobin - en skjør forbindelse - frigjør oksygen, som brukes av vev. Bindingen av oksygen av hemoglobin påvirkes også av spenningen av karbondioksid. Karbondioksid reduserer hemoglobinets evne til å binde oksygen og fremmer dissosiasjonen av oksyhemoglobin. En økning i temperatur reduserer også hemoglobinets evne til å binde oksygen. Det er kjent at temperaturen i vevene er høyere enn i lungene. Alle disse forholdene hjelper dissosiasjonen av oksyhemoglobin, som et resultat av at blodet frigjør oksygenet som frigjøres fra den kjemiske forbindelsen til vevsvæsken.
Egenskapen til hemoglobin til å binde oksygen er vitalitet for kroppen. Noen ganger dør mennesker av mangel på oksygen i kroppen, omgitt av den reneste luften. Dette kan skje med en person som befinner seg i forhold redusert trykk(i store høyder), der den sjeldne atmosfæren har et veldig lavt partialtrykk av oksygen. 15. april 1875 Ballong"Zenith", om bord som det var tre luftfartøyer, nådde en høyde på 8000 m. Da ballongen landet, overlevde bare én person. Dødsårsaken var en kraftig nedgang partialtrykk av oksygen i stor høyde. I store høyder (7-8 km) nærmer arterielt blod i gasssammensetningen seg venøst blod; alt kroppsvev begynner å oppleve en akutt mangel på oksygen, noe som fører til alvorlige konsekvenser. Klatring over 5000 m krever vanligvis bruk av spesielle oksygenapparater.
Med spesialtrening kan kroppen tilpasse seg det reduserte oksygeninnholdet i atmosfærisk luft. En trent person utdyper
Emne:Luftveiene
Leksjon: Strukturen til lungene. Gassutveksling i lunger og vev
Menneskelungene er et paret kjegleformet organ (se fig. 1). Utenfor er de dekket med en pulmonal pleura, brysthulen er dekket med en parietal pleura. Mellom de 2 lagene av pleura er pleuravæske, som reduserer friksjonskraften under inn- og utpust.
Ris. en.
På 1 minutt pumper lungene 100 liter luft.
Bronkigrenen, danner bronkioler, i endene av hvilke det er tynnveggede lungevesikler - alveoler (se fig. 2).
Ris. 2.
Veggene i alveolene og kapillærene er enkeltlags, noe som letter gassutvekslingen. De består av epitel. De skiller ut overflateaktivt stoff, som hindrer alveolene i å feste seg sammen, og stoffer som dreper mikroorganismer. Biologisk aktive avfallsstoffer fordøyes av fagocytter eller skilles ut i form av sputum.
Ris. 3.
Oksygen fra luften i alveolene går over i blodet, og karbondioksid fra blodet går inn i alveolluften (se fig. 3).
Dette skyldes partialtrykk, siden hver gass oppløses i en væske nettopp på grunn av partialtrykket.
Hvis partialtrykket til en gass i miljøet er høyere enn trykket i væsken, vil gassen løse seg opp i væsken til likevekt dannes.
Partialtrykket av oksygen er 159 mm. rt. Kunst. i atmosfæren, og i venøst blod - 44 mm. rt. Kunst. Dette gjør at oksygen fra atmosfæren kan passere inn i blodet.
Blod kommer inn i lungene gjennom lungearteriene og spres gjennom kapillærene i alveolene i et tynt lag, noe som fremmer gassutveksling (se fig. 4). Oksygen, som går fra alveolærluften inn i blodet, interagerer med hemoglobin for å danne oksyhemoglobin. I denne formen blir oksygen fraktet av blodet fra lungene til vevene. Der er partialtrykket lavt, og oksyhemoglobin dissosieres og frigjør oksygen.
Ris. 4.
Mekanismene for frigjøring av karbondioksid ligner på mekanismene for oksygeninntak. Karbondioksid danner en ustabil forbindelse med hemoglobin - karbohemoglobin, som dissosieres i lungene.
Ris. 5.
Karbonmonoksid danner en stabil forbindelse med hemoglobin, som ikke dissosieres. Og slikt hemoglobin kan ikke lenger utføre sin funksjon - å frakte oksygen gjennom hele kroppen. Som et resultat kan en person dø av kvelning selv med normal operasjon lungene. Derfor er det farlig å være i et lukket, uventilert rom der en bil kjører eller en komfyr er oppvarmet.
Tilleggsinformasjon
Mange mennesker puster ofte (mer enn 16 ganger per minutt), mens de gjør grunne åndedrettsbevegelser. Som et resultat av slik pust kommer luft bare inn i de øvre delene av lungene, og luftstagnasjon oppstår i de nedre delene. I et slikt miljø skjer intensiv reproduksjon av bakterier og virus.
For uavhengig å kontrollere riktigheten av pusten, trenger du en stoppeklokke. Det vil være nødvendig å bestemme hvor mye åndedrettsbevegelser mannen gjør på et minutt. I dette tilfellet er det nødvendig å overvåke prosessen med innånding og innånding.
Hvis musklene spenner seg når du puster magen, dette er en abdominal type pust. Hvis volumet på brystet endres, vil det brysttype puster. Hvis begge disse mekanismene brukes, så personen blandet type puster.
Hvis en person tar opptil 14 åndedrag per minutt, er dette utmerket resultat. Hvis en person gjør 15 - 18 bevegelser - er dette et godt resultat. Og hvis mer enn 18 bevegelser - dette er et dårlig resultat.
Bibliografi
1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologi. 8. - M.: Bustard.
2. Pasechnik V.V., Kamensky A.A., Shvetsov G.G. / Red. Pasechnik V.V. Biologi. 8. - M.: Bustard.
3. Dragomilov A.G., Mash R.D. Biologi. 8. - M.: Ventana-greve.
Hjemmelekser
1. Kolesov D.V., Mash R.D., Belyaev I.N. Biologi. 8. - M.: Bustard. - S. 141, oppgaver og spørsmål 1, 3, 4.
2. Hvilken rolle spiller partialtrykk i gassutvekslingen?
3. Hva er strukturen til lungene?
4. Lag en kort melding som forklarer hvorfor nitrogen, karbondioksid og andre luftkomponenter ikke kommer inn i blodet under innånding.
Blodet som strømmer til lungene fra hjertet (venøst) inneholder lite oksygen og mye karbondioksid; luften i alveolene inneholder tvert imot mye oksygen og mindre karbondioksid. Som et resultat oppstår toveis diffusjon gjennom veggene til alveolene og kapillærene. oksygen går over i blodet, og karbondioksid går fra blodet til alveolene. I blodet kommer oksygen inn i de røde blodcellene og kombineres med hemoglobin. Oksygenert blod blir arterielt og kommer inn i venstre atrium gjennom lungevenene.
Hos mennesker er utvekslingen av gasser fullført i løpet av få sekunder, mens blodet passerer gjennom alveolene i lungene. Dette er mulig på grunn av den enorme overflaten av lungene, kommuniserer med eksternt miljø. Generell overflate alveolene er over 90 m 3.
Utvekslingen av gasser i vev utføres i kapillærer. Gjennom deres tynne vegger kommer oksygen fra blodet inn i vevsvæsken og deretter inn i cellene, og karbondioksid fra vevene går over i blodet. Konsentrasjonen av oksygen i blodet er større enn i cellene, så det diffunderer lett inn i dem.
Konsentrasjonen av karbondioksid i vevene der det samles er høyere enn i blodet. Derfor går det over i blodet, hvor det binder seg kjemiske forbindelser plasma og delvis med hemoglobin, transporteres med blodet til lungene og slippes ut i atmosfæren.
For å gi celler, vev og organer oksygen i menneskekroppen, er det luftveiene. Den består av følgende organer: nesehulen, nasofarynx, strupehode, luftrør, bronkier og lunger. I denne artikkelen vil vi studere strukturen deres. Og vurdere også gassutveksling i vev og lunger. La oss definere funksjonene ytre åndedrett, som forekommer mellom organismen og atmosfæren, og internt, flyter direkte på cellenivå.
Hva puster vi for?
De fleste vil svare uten å nøle: å få oksygen. Men de vet ikke hvorfor vi trenger det. Mange svarer enkelt: oksygen trengs for å puste. Det viser seg noen ond sirkel. Biokjemi, som studerer cellulær metabolisme, vil hjelpe oss å bryte den.
Menneskehetens lyse sinn, som studerer denne vitenskapen, har lenge kommet til den konklusjon at oksygen som kommer inn i vev og organer, oksiderer karbohydrater, fett og proteiner. I dette tilfellet dannes energifattige forbindelser: vann, ammoniakk. Men det viktigste er at som et resultat av disse reaksjonene, syntetiseres ATP - et universelt energistoff som brukes av cellen for livet. Det kan sies at gassutveksling i vev og lunger vil forsyne kroppen og dens strukturer med oksygen som er nødvendig for oksidasjon.
Mekanisme for gassutveksling
Det innebærer tilstedeværelsen av minst to stoffer hvis sirkulasjon i kroppen gir metabolske prosesser. I tillegg til ovennevnte oksygen, skjer gassutveksling i lungene, blodet og vevet med en annen forbindelse - karbondioksid. Det dannes i dissimilasjonsreaksjoner. Ettersom det er et giftig stoff for metabolisme, må det fjernes fra cellenes cytoplasma. La oss vurdere denne prosessen mer detaljert.
Karbondioksid diffunderer gjennom cellemembranen inn i interstitialvæsken. Fra den går han inn i blodkapillærene - venoler. Videre smelter disse karene sammen og danner den nedre og øvre vena cava. De samler blod mettet med CO 2. Og sender det til høyre atrium. Med reduksjonen av veggene kommer en del av veneblodet inn i høyre ventrikkel. Herfra begynner den pulmonale (lille) sirkelen av blodsirkulasjonen. Dens oppgave er å mette blodet med oksygen. Venøs i lungene blir arteriell. Og CO 2 forlater på sin side blodet og fjernes gjennom. For å forstå hvordan dette skjer må du først studere lungenes struktur. Gassutveksling i lunger og vev utføres i spesielle strukturer - alveolene og deres kapillærer.
Strukturen til lungene
Disse er sammenkoblede organer som ligger i brysthulen. Den venstre lungen har to lapper. Den høyre er større. Den har tre deler. Gjennom portene til lungene kommer to bronkier inn i dem, som forgrener seg og danner det såkalte treet. Luft beveger seg langs grenene under innånding og utpust. På små, respiratoriske bronkioler er vesikler - alveoler. De er samlet i acini. Disse danner på sin side lungeparenkymet. Det er viktig at hver respiratorisk vesikkel er tett flettet med et kapillært nettverk av små og store sirkler av blodsirkulasjonen. Bærende grener lungearterier leverer venøst blod fra høyre ventrikkel transporteres karbondioksid inn i lumen i alveolen. Og de efferente lungevenene tar oksygen fra alveolærluften.
Det kommer inn gjennom lungevenene inn i venstre atrium, og fra det inn i aorta. Dens grener i form av arterier gir kroppens celler det oksygen som er nødvendig for intern respirasjon. Det er i alveolene blodet fra venene blir arterielt. Dermed blir gassutveksling i vev og lunger direkte utført av blodsirkulasjonen gjennom de små og store sirkler sirkulasjon. Dette skjer på grunn av kontinuerlige sammentrekninger av muskelveggene i hjertekamrene.
ytre åndedrett
Det kalles også ventilasjon. Representerer utvekslingen av luft mellom det ytre miljøet og alveolene. En fysiologisk korrekt pust gjennom nesen gir kroppen en del luft av denne sammensetningen: ca. 21 % O 2, 0,03 % CO 2 og 79 % nitrogen. Det går inn i alveolene. De har sin egen porsjon luft. Sammensetningen er som følger: 14,2 % O 2, 5,2 % CO 2, 80 % N 2. Innånding, som utånding, reguleres på to måter: nervøs og humoral (karbondioksidkonsentrasjon). Ved å stimulere respirasjonssenteret medulla oblongata, nerveimpulser overføres til de respiratoriske interkostale musklene og mellomgulvet. Volumet på brystet øker. Lungene, som beveger seg passivt etter sammentrekningene i brysthulen, utvider seg. Lufttrykket i dem blir lavere enn atmosfærisk trykk. Derfor kommer en del av luften fra de øvre luftveiene inn i alveolene.
Utånding følger innånding. Det er ledsaget av avslapning av interkostalmusklene og heving av membranbuen. Dette fører til en reduksjon i lungevolum. Lufttrykket i dem blir høyere enn atmosfærisk trykk. Og luft med overskudd av karbondioksid stiger opp i bronkiolene. Videre, langs de øvre luftveiene, følger den inn nesehulen. Sammensetningen av utåndingsluften er som følger: 16,3 % O 2, 4 % CO 2, 79 N 2. På dette stadiet skjer ekstern gassutveksling. Pulmonal gassutveksling, utført av alveolene, gir cellene oksygen som er nødvendig for intern respirasjon.
Cellulær respirasjon
Inkludert i systemet med katabolske reaksjoner av metabolisme og energi. Disse prosessene studeres både av biokjemi og anatomi, og gassutveksling i lunger og vev henger sammen og er umulig uten hverandre. Så den tilfører oksygen til interstitialvæsken og fjerner karbondioksid fra den. Og det indre, utført direkte i cellen av dens organeller - mitokondrier, som gir oksidativ fosforylering og syntese av ATP-molekyler, bruker oksygen til disse prosessene.
Krebs syklus
syklus tre karboksylsyrer er ledende innen Den kombinerer og koordinerer reaksjonene til det oksygenfrie stadiet og prosesser som involverer transmembranproteiner. Den fungerer også som leverandør av byggecellemateriale (aminosyrer, enkle sukkerarter, høyere karboksylsyrer), dannet i dens mellomreaksjoner og brukt av cellen for vekst og deling. Som du kan se, i denne artikkelen ble gassutveksling i vev og lunger studert, og dens biologisk rolle i menneskekroppens liv.
Laster inn...