Hata hivyo, sehemu ya ushiriki wa ngozi katika kupumua kwa binadamu ni kidogo ikilinganishwa na mapafu, kwa sababu uso wa jumla wa mwili ni chini ya 2 m2 na hauzidi 3% ya jumla ya uso wa alveoli ya pulmona.
Kuu vipengele viungo vya kupumua ni njia ya kupumua, mapafu, misuli ya kupumua, ikiwa ni pamoja na diaphragm. Hewa ya anga inayoingia kwenye mapafu ya binadamu ni mchanganyiko wa gesi - nitrojeni, oksijeni, dioksidi kaboni na wengine wengine (Mchoro 2).
Mchele. 2. Viwango vya wastani vya shinikizo la sehemu ya gesi (mm Hg) kwenye kavu
hewa ya kuvuta pumzi, alveoli, katika hewa iliyotoka na katika damu wakati wa kupumzika kwa misuli (sehemu ya kati ya takwimu). Shinikizo la sehemu ya gesi katika damu ya venous inapita kutoka kwa figo na misuli (sehemu ya chini ya takwimu)
Shinikizo la sehemu ya gesi katika mchanganyiko wa gesi ni shinikizo ambalo gesi hii ingeunda kwa kutokuwepo kwa vipengele vingine vya mchanganyiko. Inategemea asilimia ya gesi katika mchanganyiko: juu ni, juu ya shinikizo la sehemu ya gesi hii. Shinikizo la sehemu ya oksijeni * katika hewa ya alveolar ni 105 mm Hg. Sanaa., na katika damu ya venous - 40 mm Hg. Sanaa, hivyo oksijeni huenea kutoka kwa alveoli ndani ya damu. Karibu oksijeni yote katika damu inaunganishwa na hemoglobini. Sehemu shinikizo la oksijeni katika tishu ni duni, hivyo huenea kutoka kwa capillaries ya damu ndani ya tishu, kutoa kupumua kwa tishu na michakato ya uongofu wa nishati.
Usafirishaji wa dioksidi kaboni, moja ya bidhaa za mwisho za kimetaboliki, hufanyika kwa njia sawa katika mwelekeo tofauti. Dioksidi kaboni hutolewa kutoka kwa mwili kupitia mapafu. Nitrojeni haitumiwi mwilini. Shinikizo la sehemu ya oksijeni, dioksidi kaboni, nitrojeni katika hewa ya angahewa na kuwaka viwango tofauti Mipango ya usafiri wa oksijeni imeonyeshwa kwenye Mtini. 2.
A- silinda ya nje, b- dirisha la glasi kwa usomaji; V- silinda ya ndani, G- silinda ya hewa kusawazisha silinda ya ndani; d- maji
Shukrani kwa kueneza, muundo wa hewa ya alveolar hubadilika kila wakati: mkusanyiko wa oksijeni ndani yake hupungua, na mkusanyiko wa kaboni dioksidi huongezeka. Ili kudumisha mchakato wa kupumua, muundo wa gesi kwenye mapafu lazima usasishwe kila wakati. Hii hutokea wakati wa uingizaji hewa wa mapafu, i.e. kupumua kwa maana ya kawaida ya neno. Tunapovuta, kiasi cha mapafu huongezeka na hewa huingia ndani yao kutoka anga. Wakati huo huo, alveoli hupanua. Wakati wa kupumzika, karibu 500 ml ya hewa huingia kwenye mapafu kwa kila pumzi. Kiasi hiki cha hewa kinaitwa kiasi cha mawimbi. Mapafu ya mwanadamu yana hifadhi fulani ya uwezo ambayo inaweza kutumika wakati wa kupumua kwa nguvu. Baada ya kuvuta pumzi ya utulivu, mtu anaweza kuvuta takriban 1500 ml ya hewa. Kiasi hiki kinaitwa kiasi cha hifadhi ya msukumo. Baada ya kutolea nje kwa utulivu, unaweza, kufanya jitihada, exhale kuhusu 1500 ml ya hewa. Hii kiasi cha hifadhi ya kumalizika muda wake. Kiasi cha mawimbi na hifadhi ya msukumo na kumalizika muda wake huongeza hadi uwezo muhimu(VEL). KATIKA kwa kesi hii ni sawa na 3500 ml (500 + 1500 + 1500). Ili kupima uwezo muhimu, wanafanya hasa pumzi ya kina na baada ya hayo exhale iwezekanavyo ndani ya bomba kifaa maalum- spirometer. Vipimo vinachukuliwa katika nafasi ya kusimama wakati wa kupumzika (Mchoro 3). Thamani ya uwezo muhimu inategemea jinsia, umri, ukubwa wa mwili na usawa. Takwimu hii inatofautiana sana, wastani wa lita 2.5-4 kwa wanawake na lita 3.5-5 kwa wanaume. Katika baadhi ya matukio, watu ni sana mrefu, kwa mfano, kati ya wachezaji wa mpira wa kikapu, uwezo muhimu unaweza kufikia lita 9. Chini ya ushawishi wa mafunzo, kwa mfano wakati wa kufanya maalum mazoezi ya kupumua, uwezo muhimu huongezeka (wakati mwingine hata kwa 30%).
Mchele. 4. Nomogram ya Miller kwa ajili ya kuamua uwezo sahihi muhimu wa mapafu
Uwezo muhimu unaweza kuamua kwa kutumia nomogram ya Miller (Mchoro 4). Ili kufanya hivyo, unahitaji kupata urefu wako kwa kiwango na kuunganisha kwa mstari wa moja kwa moja kwa umri wako (tofauti kwa wanawake na wanaume). Mstari huu wa moja kwa moja utaingilia kiwango cha uwezo muhimu. Kiashiria muhimu katika utafiti wa utendaji wa kimwili ni kiasi cha dakika ya kupumua, au uingizaji hewa. Uingizaji hewa ni kiasi halisi cha hewa hiyo hali tofauti hupita kwenye mapafu ndani ya dakika 1. Katika mapumziko, uingizaji hewa wa mapafu ni 5-8 l / min.
Mtu anaweza kudhibiti kupumua kwake. Unaweza kuichelewesha kwa muda au kuzidisha. Uwezo wa kuongeza kupumua hupimwa kwa thamani kiwango cha juu cha uingizaji hewa wa mapafu(MLW). Thamani hii, kama uwezo muhimu, inategemea kiwango cha ukuaji wa misuli ya kupumua. Wakati wa kazi ya kimwili, uingizaji hewa wa pulmona huongezeka na kufikia 150-180 l / min. Kazi ngumu zaidi, ndivyo uingizaji hewa wa mapafu unavyoongezeka.
Elasticity ya mapafu kwa kiasi kikubwa inategemea nguvu za mvutano wa uso wa maji ya mvua. uso wa ndani alveoli (s = 5 x 10-2 n / m). Asili yenyewe ilitunza kufanya kupumua rahisi na kuunda vitu ambavyo vinapunguza mvutano wa uso. Wao ni synthesized na seli maalum ziko katika kuta za alveoli. Mchanganyiko wa surfactants hizi huendelea katika maisha ya mtu.
Katika matukio hayo ya kawaida wakati mtoto mchanga hana seli za mapafu huzalisha surfactants, mtoto hawezi kuchukua pumzi yake ya kwanza peke yake na kufa. Kwa sababu ya ukosefu au kutokuwepo kwa viboreshaji kwenye alveoli, karibu watoto wachanga nusu milioni ulimwenguni hufa kila mwaka bila kuvuta pumzi yao ya kwanza.
Hata hivyo, baadhi ya wanyama wanaopumua mapafu wanaweza kufanya bila ya wasaidizi. Kwanza kabisa, hii inatumika kwa wanyama wenye damu baridi - vyura, nyoka, mamba. Kwa sababu wanyama hawa hawahitaji kutumia nishati ili kukaa joto, mahitaji yao ya oksijeni si ya juu kama yale ya wanyama wenye damu joto, na kwa hiyo wana eneo ndogo la uso wa mapafu. Ikiwa katika mapafu ya mtu eneo la uso wa mawasiliano kati ya 1 cm 3 ya hewa na mishipa ya damu ni karibu 300 cm 2, basi katika chura ni 20 cm 2 tu.
Kupungua kwa jamaa katika eneo la mapafu kwa kiasi cha kitengo katika wanyama wenye damu baridi ni kutokana na ukweli kwamba kipenyo cha alveoli yao ni takriban mara 10 zaidi kuliko wanyama wenye damu ya joto. Na kutoka kwa sheria ya Laplace ( uk= 4a/R) inafuata kwamba shinikizo la ziada ambalo lazima lishindwe wakati wa kuvuta pumzi ni sawia na radius ya alveoli. Radi kubwa ya alveoli katika wanyama wenye damu baridi huwawezesha kuvuta kwa urahisi hata bila kupunguza ukubwa. uk kutokana na viambata.
Hakuna surfactants katika mapafu ya ndege. Ndege ni wanyama wenye damu ya joto na huongoza maisha ya kazi. Wakati wa kupumzika, hitaji la ndege la oksijeni ni kubwa kuliko la wanyama wengine wenye uti wa mgongo, pamoja na mamalia, na wakati wa kukimbia huongezeka mara nyingi zaidi. Mfumo wa kupumua wa ndege una uwezo wa kueneza damu na oksijeni hata wakati wa kuruka kwenye urefu wa juu, ambapo mkusanyiko wake ni wa chini sana kuliko usawa wa bahari. Mamalia wowote (pamoja na wanadamu), mara moja kwa urefu kama huo, huanza kupata uzoefu njaa ya oksijeni, kupunguza kasi yao shughuli za magari, na wakati mwingine hata kuanguka katika hali ya nusu ya kukata tamaa. Mapafu ya ndege, kwa kukosekana kwa wasaidizi, yanawezaje kukabiliana na kazi hii ngumu?
Mbali na mapafu ya kawaida, ndege wana mfumo wa ziada unaojumuisha jozi tano au zaidi za mifuko nyembamba ya hewa iliyounganishwa na mapafu. Mashimo ya mifuko hii hutawi sana katika mwili na kuenea kwenye mifupa fulani, wakati mwingine hata kwenye mifupa madogo ya phalanges ya vidole. Matokeo yake, mfumo wa kupumua, kwa mfano katika bata, huchukua karibu 20% ya kiasi cha mwili (2% ya mapafu na mifuko ya hewa 18%), wakati kwa wanadamu ni 5% tu. Kuta za mifuko ya hewa ni duni katika mishipa ya damu na hazishiriki katika kubadilishana gesi. Mifuko ya hewa sio tu kusaidia kupiga hewa kupitia mapafu kwa mwelekeo mmoja, lakini pia kupunguza msongamano wa mwili, msuguano kati ya sehemu zake za kibinafsi, na kuchangia kwenye baridi ya ufanisi ya mwili.
Mapafu ya ndege hujengwa kutoka kwa zilizopo nyembamba zilizounganishwa sambamba, wazi kwa pande zote mbili, zikizungukwa na mishipa ya damu - capillaries ya hewa, inayotoka kwa parabronchi. Wakati wa kuvuta pumzi, kiasi cha mifuko ya hewa ya mbele na ya nyuma huongezeka. Hewa kutoka kwa trachea huingia moja kwa moja kwenye mifuko ya nyuma. Mifuko ya mbele haiwasiliani na bronchus kuu na imejaa hewa inayoondoka kwenye mapafu (Mchoro 5; A).
Mchele. 5 . Mwendo wa hewa katika mfumo wa kupumua wa ndege: A- kuvuta pumzi, b- exhale
(K1 na K2 ni vali zinazobadilisha mwendo wa hewa)
Unapotoka nje, mawasiliano kati ya mifuko ya anterior na bronchus kuu hurejeshwa, na mawasiliano kati ya mifuko ya nyuma yanaingiliwa. Matokeo yake, wakati wa kuvuta pumzi, hewa inapita kwenye mapafu ya ndege kwa mwelekeo sawa na wakati wa kuvuta pumzi (Mchoro 5, b) Wakati wa kupumua, kiasi tu cha mifuko ya hewa hubadilika, na kiasi cha mapafu kinabaki karibu mara kwa mara. Inakuwa wazi kwa nini hakuna surfactants katika mapafu ya ndege: hawana matumizi huko, kwa sababu. hakuna haja ya kuingiza mapafu.
Viumbe vingine hutumia hewa kwa zaidi ya kupumua tu. Mwili wa samaki aina ya pufferfish, anayeishi katika Bahari ya Hindi na Bahari ya Mediterania, umejaa sindano nyingi - mizani iliyobadilishwa. Katika hali ya utulivu, sindano zinafaa zaidi au chini ya kukazwa kwa mwili. Wakati wa hatari, pufferfish hukimbilia kwenye uso wa maji na, ikichukua hewa ndani ya matumbo, hugeuka kuwa mpira uliochangiwa. Katika kesi hii, sindano huinuka na kushikamana nje kwa pande zote. Samaki hukaa karibu na uso wa maji, na tumbo lake limepinduliwa chini, na sehemu ya mwili wake inajitokeza juu ya maji. Katika nafasi hii, pufferfish inalindwa kutoka kwa wanyama wanaowinda wanyama wengine chini na juu. Wakati hatari imepita, pufferfish hutoa hewa, na mwili wake unachukua ukubwa wake wa kawaida.
Ganda la hewa la Dunia (anga) linashikiliwa karibu na Dunia kwa sababu ya nguvu za mvuto na hutoa shinikizo kwa miili yote ambayo inagusana nayo. Mwili wa mwanadamu umebadilishwa kwa shinikizo la anga na hauvumilii kupungua kwake vizuri. Wakati wa kupanda milima (mita elfu 4, na wakati mwingine chini), watu wengi huhisi vibaya na hupata mshtuko " ugonjwa wa mlima": inakuwa vigumu kupumua, mara nyingi kutoka kwa masikio na pua kuna damu inatoka, kupoteza fahamu kunawezekana. Kwa kuwa nyuso za articular zinafaa kwa kila mmoja (katika capsule ya articular inayofunika viungo, shinikizo hupunguzwa) kutokana na shinikizo la anga, juu ya milimani, ambapo shinikizo la anga limepunguzwa sana, hatua ya viungo imevunjwa, mikono na miguu "haisikilizi" vizuri, kutengana kwa urahisi hutokea. Wapandaji na marubani, wakati wa kupanda kwa urefu mkubwa, kuchukua vifaa vya oksijeni pamoja nao na kutoa mafunzo maalum kabla ya kupanda.
Kwa programu mafunzo maalum wanaanga hupitia mafunzo ya lazima katika chumba cha shinikizo, ambacho ni chumba cha chuma kilichofungwa kwa hermetically kilichounganishwa na pampu yenye nguvu ambayo hujenga shinikizo la juu au la chini ndani yake. KATIKA dawa za kisasa Chumba cha shinikizo hutumiwa katika matibabu ya magonjwa mengi. Oksijeni safi hutolewa kwenye chumba na shinikizo la juu linaundwa. Kutokana na kuenea kwa oksijeni kupitia ngozi na mapafu, mvutano wake katika tishu huongezeka kwa kiasi kikubwa. Njia hii ya matibabu ni nzuri sana, kwa mfano, kwa maambukizi ya jeraha (gangrene ya gesi) inayosababishwa na microorganisms anaerobic ambayo oksijeni ni sumu kali.
Katika mwinuko ambapo meli za kisasa zinaruka, hakuna hewa, kwa hivyo cabins za meli zinafungwa kwa hermetically, na shinikizo la kawaida la hewa na muundo, unyevu na joto huundwa na kudumishwa ndani yao. Ukiukaji wa muhuri wa cabin husababisha matokeo mabaya.
Chombo cha anga za juu cha Soyuz-11 kilichokuwa na wanaanga watatu (G. Dobrovolsky, V. Volkov, V. Patsayev) kilirushwa kwenye obiti ya chini ya Dunia mnamo Juni 6, 1971, na mnamo Juni 30, waliporudi Duniani, wafanyakazi walikufa kama. matokeo ya unyogovu wa moduli ya kushuka baada ya kutenganishwa kwa vyumba kwa urefu wa kilomita 150.
Baadhi ya habari kuhusu kupumua
Mtu hupumua kwa sauti. Mtoto mchanga hufanya harakati za kupumua mara 60 kwa dakika 1, mtoto wa miaka mitano - mara 25 kwa dakika 1, akiwa na umri wa miaka 15-16 kiwango cha kupumua hupungua hadi 16-18 kwa dakika 1 na kubaki hivi hadi uzee; wakati inakuwa mara kwa mara tena.
Wanyama wengine wana kiwango cha chini zaidi cha kupumua: kondomu hufanya harakati moja ya kupumua kila sekunde 10, na kinyonga kila baada ya dakika 30. Mapafu ya chameleon yameunganishwa na mifuko maalum ambayo inachukua hewa na wakati huo huo hupanda sana. Kiwango cha chini cha kupumua kinaruhusu chameleon kutogundua uwepo wake kwa muda mrefu.
Wakati wa kupumzika na joto la kawaida, mtu hutumia takriban 250 ml ya oksijeni kwa dakika, lita 15 kwa saa, lita 360 kwa siku. Kiasi cha oksijeni inayotumiwa wakati wa kupumzika sio mara kwa mara - ni kubwa wakati wa mchana kuliko usiku, hata ikiwa mtu analala wakati wa mchana. Labda hii ni udhihirisho wa midundo ya circadian katika maisha ya mwili. Mtu mwongo hutumia takriban lita 15 za oksijeni kwa saa 1, amesimama - lita 20, wakati wa kutembea kwa utulivu - lita 50, wakati wa kutembea kwa kasi ya 5 km / h - 150 lita.
Kwa shinikizo la anga mtu anaweza kupumua oksijeni safi kuhusu siku moja, baada ya hapo hutokea nimonia kuishia katika kifo. Kwa shinikizo la 2-3 atm, mtu anaweza kupumua oksijeni safi kwa muda usiozidi saa 2, kisha ukiukaji wa uratibu wa harakati, tahadhari, na kumbukumbu hutokea.
Katika dakika 1, lita 7-9 za hewa kawaida hupita kwenye mapafu, lakini kwa mkimbiaji aliyefunzwa - karibu lita 200.
Viungo vya ndani wakati wa kazi kali wanahitaji ugavi ulioongezeka wa oksijeni. Wakati wa shughuli kali, matumizi ya oksijeni kwa moyo huongezeka kwa mara 2, kwa ini kwa mara 4, na kwa figo mara 10.
Kwa kila kuvuta pumzi, mtu hufanya kazi ya kutosha kuinua mzigo wenye uzito wa kilo 1 hadi urefu wa cm 8. Kutumia kazi iliyofanywa ndani ya saa 1, itawezekana kuinua mzigo huu hadi urefu wa 86 m, na mara moja - hadi 690. m.
Inajulikana kuwa kituo cha kupumua kinasisimua wakati mkusanyiko wa kaboni dioksidi katika damu huongezeka. Ikiwa mkusanyiko wa kaboni dioksidi katika damu hupunguzwa, mtu hawezi kupumua kwa muda mrefu zaidi kuliko kawaida. Hii inaweza kupatikana kwa kupumua kwa haraka. Wapiga mbizi hutumia mbinu kama hiyo, na wapiga mbizi wenye uzoefu wanaweza kukaa chini ya maji kwa dakika 5-7.
Vumbi ni kila mahali. Hata juu ya Alps, 1 ml ya hewa ina chembe 200 za vumbi. Kiasi sawa cha hewa ya mijini ina chembe zaidi ya elfu 500 za vumbi. Upepo hubeba vumbi kwa umbali mrefu sana: kwa mfano, vumbi kutoka Sahara limegunduliwa nchini Norway, na vumbi la volkeno kutoka visiwa vya Indonesia limepatikana Ulaya. Chembe za vumbi huhifadhiwa katika mfumo wa kupumua na inaweza kusababisha magonjwa mbalimbali.
Huko Tokyo, ambapo kila mkazi ana 40 cm2 ya uso wa barabara, maafisa wa polisi huvaa barakoa za oksijeni. Huko Paris, vibanda vya hewa safi vimewekwa kwa wapita njia. Wanapatholojia hutambua watu wa Parisi wakati wa uchunguzi wa maiti kwa mapafu yao meusi. Huko Los Angeles, mitende ya plastiki imewekwa barabarani kwa sababu hai inakufa kwa sababu ya uchafuzi mkubwa wa hewa.
Itaendelea
* Hii inarejelea shinikizo la kiasi la oksijeni katika hewa ambayo iko katika usawa na oksijeni iliyoyeyushwa katika damu au chombo kingine, pia huitwa mvutano wa oksijeni katika njia hii.
Vipimo
706-01. Vertebrate wenye moyo wenye vyumba vitatu, ambao uzazi wao unahusiana kwa karibu na maji, wamepangwa katika darasa.
A) Samaki wa mifupa
B) Mamalia
B) Reptilia
D) Amfibia
Jibu
706-02. Wanyama ni wa darasa gani, mchoro wa muundo wa moyo ambao umeonyeshwa kwenye takwimu?
A) Wadudu
B) Samaki ya Cartilaginous
B) Amfibia
D) Ndege
Jibu
706-03. Tabia ambayo inatofautisha amphibians kutoka kwa samaki ni
A) kutokwa na damu baridi
B) muundo wa moyo
B) maendeleo katika maji
D) kutengwa mfumo wa mzunguko
Jibu
706-04. Amfibia hutofautiana na samaki kwa kuwa na
A) ubongo
B) mfumo wa mzunguko uliofungwa
B) mapafu yaliyounganishwa kwa watu wazima
D) viungo vya hisia
Jibu
706-05. Ni sifa gani kati ya hizo zilizoorodheshwa zinazotofautisha wanyama wengi wa darasa Amfibia na Mamalia?
B) mbolea ya nje
B) uzazi wa kijinsia
D) matumizi ya mazingira ya majini kwa makazi
Jibu
706-06. Katika mchakato wa mageuzi, reptilia walipata, tofauti na amphibians,
A) mfumo wa mzunguko uliofungwa
B) uzazi wa juu
B) yai kubwa yenye utando wa kiinitete
D) moyo wa vyumba vitatu
Jibu
706-07. Ikiwa, katika mchakato wa mageuzi, mnyama ameunda moyo ulioonyeshwa kwenye takwimu, basi viungo vya kupumua vya mnyama vinapaswa kuwa. 
A) mapafu
B) ngozi
B) mifuko ya mapafu
D) matumbo
Jibu
706-08. Ni katika kundi gani la wanyama ambapo uzazi hauhusishi maji?
A) asiye na fuvu (lancelets)
B) samaki wa mifupa
B) amfibia
D) reptilia
Jibu
706-09. Ni katika wanyama gani kiinitete hukua kabisa ndani ya yai?
A) samaki wa mifupa
B) amfibia wenye mkia
B) amfibia wasio na mkia
D) reptilia
Jibu
706-10. Viumbe wenye moyo wenye vyumba vitatu, ambao uzazi wao hauhusiani na maji, wamepangwa katika darasa.
A) Samaki wa mifupa
B) Mamalia
B) Reptilia
D) Amfibia
Jibu
706-11. Viini vyenye joto la mwili lisilo thabiti, kupumua kwa mapafu, moyo wenye vyumba vitatu na septamu isiyokamilika kwenye ventrikali huainishwa kama.
A) samaki wa mifupa
B) amfibia
B) reptilia
D) samaki wa cartilaginous
Jibu
706-12. Reptilia, tofauti na amphibians, huwa na
A) mbolea ya nje
B) mbolea ya ndani
B) maendeleo na malezi ya mabuu
D) mgawanyiko wa mwili katika kichwa, torso na mkia
Jibu
706-13. Je, ni mnyama gani kati ya wafuatao ana damu baridi?
A) mjusi mwepesi
B) Chui wa Amur
B) mbweha wa steppe
D) mbwa mwitu wa kawaida
Jibu
706-14. Ni wanyama gani ambao wana ngozi kavu na mizani ya pembe na moyo wa vyumba vitatu na septum isiyo kamili?
A) Reptilia
B) Mamalia
B) Amfibia
D) Ndege
Jibu
706-15. Ndege hutofautiana na reptilia kwa kuwa na
A) mbolea ya ndani
B) mfumo mkuu wa neva
B) duru mbili za mzunguko wa damu
G) joto la mara kwa mara mwili
Jibu
706-15. Ni kipengele gani cha kimuundo kinachofanana na reptilia na ndege wa kisasa?
A) mifupa iliyojaa hewa
B) ngozi kavu, bila ya tezi
B) mkoa wa caudal kwenye mgongo
D) meno madogo kwenye taya
Jibu
706-16. Ni katika mnyama gani kubadilishana gesi kati ya hewa ya anga na damu hutokea kupitia ngozi?
A) nyangumi muuaji
B) tritoni
B) mamba
D) lax ya pink
Jibu
706-17. Ni kundi gani la wanyama lina moyo unaojumuisha vyumba viwili?
Samaki
B) amfibia
B) reptilia
D) mamalia
Jibu
706-18. Maendeleo ya mtoto katika uterasi hutokea saa
A) ndege wa kuwinda
B) reptilia
B) amfibia
D) mamalia
Jibu
706-19. Wawakilishi wa darasa gani la chordates wana sifa ya kupumua kwa ngozi?
A) Amfibia
B) Reptilia
B) Ndege
D) Mamalia
Jibu
706-20. Ishara ya darasa la amphibian ni
A) kifuniko cha chitinous
B) ngozi tupu
B) kuzaliwa hai
D) viungo vilivyounganishwa
Jibu
706-21. Ni kwa sifa gani wawakilishi wa darasa la Amfibia hutofautiana na wanyama wengine wenye uti wa mgongo?
A) mgongo na viungo vya bure
B) kupumua kwa mapafu na uwepo wa cloaca
B) ngozi ya mucous wazi na mbolea ya nje
D) mfumo wa mzunguko uliofungwa na moyo wa vyumba viwili
Jibu
706-22. Ni kipengele gani kati ya walioorodheshwa kinachotofautisha wanyama wa darasa la Reptilia na wanyama wa darasa la Mamalia?
A) mfumo wa mzunguko uliofungwa
B) joto la mwili lisilo na utulivu
C) maendeleo bila mabadiliko
D) matumizi ya mazingira ya hewa ya chini kwa makazi
Fizikia ya kupumua 1.
1. Kiini cha kupumua. Utaratibu wa kuvuta pumzi na kuvuta pumzi.
2. Kuibuka kwa shinikizo hasi katika nafasi ya peripulmonary. Pneumothorax, atelectasis.
3. Aina za kupumua.
4. Uwezo muhimu wa mapafu na uingizaji hewa wao.
n 1. Kiini cha kupumua. Utaratibu wa kuvuta pumzi na kuvuta pumzi.
n Seti ya michakato inayohakikisha ubadilishanaji wa oksijeni na dioksidi kaboni kati ya mazingira ya nje na tishu za mwili huitwa kupumua , na seti ya viungo vinavyotoa kupumua ni mfumo wa kupumua.
n Aina za kupumua:
n Seli - katika viumbe vyenye seli moja kwenye uso mzima wa seli.
n Cutaneous – katika viumbe vyenye seli nyingi (minyoo) kwenye uso mzima wa mwili.
n Tracheal - katika wadudu kupitia trachea maalum inayoendesha kando ya uso wa mwili.
n Gill - katika samaki kupitia gill.
n Pulmonary - katika amfibia kupitia mapafu.
n Katika mamalia, kupitia viungo maalum vya kupumua: nasopharynx, larynx, trachea, bronchi, mapafu, na pia kushiriki. mbavu, kikundi cha diaphragm na misuli: wahamasishaji na watoa pumzi.
n Mapafu (0.6-1.4% ya uzito wa mwili) - viungo vilivyounganishwa, vina lobes (kulia - 3, kushoto - 2), imegawanywa katika lobules (kila moja na acini 12-20), tawi la bronchi ndani ya bronchioles, kuishia alveoli .
n Kitengo cha kimofolojia na utendaji kazi wa mapafu - acini (lat. acinus - zabibu berry)- matawi ya bronchiole ya kupumua kwenye mifereji ya alveolar inayoishia kwenye mifuko ya alveolar 400-600.
n Alveoli imejaa hewa na haiporomoki kwa sababu ya uwepo wa viboreshaji kwenye kuta zao - wasaidizi (phospholipoproteini au lipopolysaccharides).
n Hatua za kupumua:
n a) uingizaji hewa wa mapafu - kubadilishana gesi kati ya mapafu na mazingira ya nje;
n b) kubadilishana gesi kwenye mapafu kati ya hewa ya alveolar na capillaries ya mzunguko wa pulmona;
n c) usafiri wa O2 na CO2 kwa damu;
n d) kubadilishana gesi kati ya damu ya capillaries ya mzunguko wa utaratibu na maji ya tishu;
n e) kupumua kwa ndani ya seli ni mchakato wa enzymatic wa hatua nyingi wa oxidation ya substrates katika seli.
n Mchakato kuu wa kimwili unaohakikisha harakati ya O2 kutoka mazingira ya nje kwa seli na CO2 katika mwelekeo tofauti - hii ni uenezaji , yaani, harakati ya gesi kama dutu iliyoyeyushwa pamoja na viwango vya mkusanyiko.
n Kuvuta pumzi - msukumo .
n Mwendo wa hewa ndani na nje ya mapafu kwenda kwenye mazingira husababishwa na mabadiliko ya shinikizo ndani ya mapafu. Wakati mapafu yanapanua, shinikizo ndani yao inakuwa chini ya anga (kwa 5-8 mm Hg) na hewa inaingizwa ndani ya mapafu. Mapafu yenyewe hayana tishu za misuli. Mabadiliko ya kiasi cha mapafu inategemea mabadiliko ya kiasi cha kifua, i.e. mapafu hufuata tu mabadiliko kwenye kifua. Wakati wa kuvuta pumzi, kifua huongezeka kwa mwelekeo wa wima, sagittal na wa mbele. Wakati misuli ya msukumo (inspirators) - misuli ya nje ya intercostal na diaphragm - mkataba, mbavu huinuka juu, na kifua kinaongezeka. Diaphragm inachukua sura ya koni. Yote hii husaidia kupunguza shinikizo kwenye mapafu na kunyonya hewa. Unene wa alveoli ni mdogo, hivyo gesi huenea kwa urahisi kupitia ukuta wa alveoli.
n Exhalation - kumalizika muda .
n Unapotoka nje, misuli ya msukumo hupumzika na kifua, kutokana na uzito wake na elasticity ya cartilages ya gharama, inarudi kwenye nafasi yake ya awali. Diaphragm inalegea na inakuwa na umbo la kuba. Kwa hivyo, wakati wa kupumzika, kutolea nje hufanyika tu, kwa sababu ya mwisho wa kuvuta pumzi.
n Kwa kupumua kwa kulazimishwa, pumzi inakuwa hai - inaimarishwa na mkazo wa misuli ya kupumua (exhalers) - misuli ya ndani ya ndani, misuli ya tumbo - oblique ya nje na ya ndani, ya tumbo na ya moja kwa moja ya tumbo, dorsal serratus exhaler. Shinikizo katika cavity ya tumbo huongezeka, ambayo inasukuma diaphragm ndani ya kifua cha kifua, mbavu hushuka na kusonga karibu na kila mmoja, ambayo hupunguza kiasi cha kifua.
n Wakati mapafu yanaanguka, hewa imefungwa nje, shinikizo ndani yao inakuwa kubwa zaidi kuliko anga (kwa 3-4 mm Hg).
n 2. Kuibuka kwa shinikizo hasi katika nafasi ya peripulmonary. Pneumothorax, atelectasis
n Mapafu kwenye kifua yanatenganishwa na tabaka za pleural: visceral - karibu na mapafu, parietali - kuweka kifua kutoka ndani. Kati ya majani ni cavity ya pleural. Imejaa maji ya pleural. Shinikizo katika cavity ya pleural daima ni 4-10 mm Hg chini kuliko shinikizo la anga. Sanaa. (katika mapafu 760 mm Hg). Hii ni kutokana na: 1) zaidi ukuaji wa haraka kifua kwa kulinganisha na mapafu katika ontogenesis baada ya kujifungua; 2) traction ya elastic(mvutano wa elastic) wa mapafu, yaani, nguvu inayopinga kunyoosha kwao kwa hewa. Cavity ya pleural imefungwa kutoka mazingira.
n Wakati hewa inapoingia kwenye cavity ya pleural (kwa mfano wakati wa jeraha), shinikizo kwenye cavity ya pleural ni sawa na shinikizo la anga - pneumothorax , wakati mapafu yanaanguka - atelectasis na kupumua kunaweza kuacha.
n Shinikizo hasi la cavity ya pleural huundwa wakati wa kuzaliwa. Wakati wa kuvuta pumzi ya kwanza, kifua kinaongezeka, mapafu hupanua, kwa sababu yametenganishwa kwa hermetically - shinikizo hasi linaundwa kwenye cavity ya pleural. Katika fetusi, mapafu ni katika hali ya kuanguka, kifua kinapigwa, kichwa cha mbavu ni nje ya fossa ya glenoid. Wakati wa kuzaliwa, fetusi hujilimbikiza katika damu kaboni dioksidi, huchochea kituo cha kupumua. Kutoka hapa, msukumo hufika kwenye misuli ya msukumo, ambayo inapunguza, vichwa vya mbavu huingia kwenye fossae ya articular. Kifua huongezeka kwa kiasi, mapafu hupanua.
n Uhusiano kati ya ujazo wa kifua na ujazo wa mapafu wakati wa kupumua kawaida huonyeshwa kwa kutumia mwili Mifano ya wafadhili:
n 1. Kifuniko cha glasi,
n 2. Juu kuna kuziba na shimo,
n 3. Chini - filamu ya elastic na pete,
n 4. Ndani ya kofia kuna mapafu ya sungura.
n Wakati kiasi ndani ya kofia huongezeka kutokana na kunyoosha kwa filamu ya elastic, shinikizo katika cavity ya cap hupungua, hewa huingia kwenye mapafu kupitia shimo kwenye kuziba, hupanua na kinyume chake.
n 3. Aina za kupumua.
n 1. Thoracic au gharama - mabadiliko ya kiasi cha kifua hutokea hasa kutokana na misuli ya intercostal (expirators na inspirators). Tabia ya mbwa na wanawake.
n 2. Tumbo au diaphragmatic - mabadiliko katika kiasi cha kifua hutokea hasa kutokana na diaphragm na misuli tumbo. Tabia kwa wanaume.
n 3. Mchanganyiko au thoracoabdominal - mabadiliko katika kiasi cha kifua hutokea kwa usawa na contraction ya misuli ya intercostal, diaphragm na misuli ya tumbo. Tabia ya wanyama wa shamba.
n Aina za kupumua zina thamani ya uchunguzi: ikiwa tumbo au kifua cha kifua mabadiliko.
n 4. Uwezo muhimu wa mapafu na uingizaji hewa wao.
n Uwezo muhimu wa mapafu (VC) Inajumuisha kiasi 3 cha hewa inayoingia na kutoka kwenye mapafu wakati wa kupumua:
n 1. Kupumua - kiasi cha hewa wakati wa kuvuta pumzi kwa utulivu na kuvuta pumzi. Kwa wanyama wadogo (mbwa, wanyama wadogo) - 0.3-0.5 l, kwa wanyama wakubwa (ng'ombe, farasi) - 5-6 l.
n 2. Kiasi cha ziada au hifadhi ya msukumo– kiasi cha hewa kinachoingia kwenye mapafu wakati wa msukumo wa juu baada ya kuvuta pumzi ya utulivu. 0.5-1 na 5-15 l.
n 3. Kiasi cha akiba cha kumalizika muda wake– kiasi cha hewa katika kuvuta pumzi baada ya kuvuta pumzi kwa utulivu. 0.5-1 na 5-15 l.
n Uwezo muhimu huamuliwa kwa kupima kiwango cha mwisho wa muda baada ya msukumo wa juu uliopita kwa kutumia spirometry. Katika wanyama imedhamiriwa kwa kuvuta mchanganyiko wa gesi na maudhui ya juu kaboni dioksidi.
n Kiasi cha mabaki - kiasi cha hewa ambacho kinabaki kwenye mapafu hata baada ya kuvuta pumzi.
n Hewa ya nafasi "yenye madhara" au "iliyokufa". - kiasi cha hewa ambayo haishiriki katika kubadilishana gesi na iko katika sehemu ya juu ya vifaa vya kupumua - cavity ya pua, pharynx, trachea (20-30%).
n Maana ya nafasi "madhara".:
n 1) hewa huwasha joto (ugavi mwingi wa mishipa ya damu), ambayo huzuia hypothermia ya mapafu;
n 2) hewa hutakaswa na humidified (macrophages ya alveolar, tezi nyingi za mucous);
n 3) wakati cilia ya epithelium ya ciliated inakera, kupiga chafya hutokea - kuondolewa kwa reflex vitu vyenye madhara;
n 4) vipokezi analyzer ya kunusa("labyrinth ya kunusa");
n 5) udhibiti wa kiasi cha hewa iliyoingizwa.
n Mchakato wa kusasisha muundo wa gesi ya hewa ya alveoli wakati wa kuvuta pumzi na kuvuta pumzi - uingizaji hewa .
n Nguvu ya uingizaji hewa imedhamiriwa na kina cha msukumo na mzunguko harakati za kupumua.
n Kina cha kuvuta pumzi imedhamiriwa na amplitude ya harakati za kifua, na pia kwa kupima kiasi cha mapafu.
n Kiwango cha kupumua kuhesabiwa kwa idadi ya safari za kifua kwa muda fulani (mara 4-5 chini ya kiwango cha moyo).
n Farasi (kwa dakika) - 8-16; Ng'ombe - 12-25; BIBI - 12-16; nguruwe - 10-18; mbwa - 14-24; sungura - 15-30; manyoya - 18-40.
n Kiwango cha kupumua kwa dakika ni zao la kiasi cha mawimbi ya hewa na kiwango cha kupumua kwa dakika.
n Mfano: farasi: 5 l x 8 = 40 l
n Njia za kusoma kupumua:
n 1. Nimonia- usajili wa harakati za kupumua kwa kutumia pneumograph.
n 2. Spirometry- kipimo wingi wa mawimbi kutumia spirometers.
Hotuba ya 25.
Fizikia ya kupumua 2.
1. Kubadilisha gesi kati ya alveoli na damu. Hali ya gesi ya damu.
2. Usafiri wa gesi na mambo yanayoamua. Kupumua kwa tishu.
3. Kazi za mapafu zisizohusiana na kubadilishana gesi.
4. Udhibiti wa kupumua, kituo cha kupumua na mali zake.
5. Upekee wa kupumua kwa ndege.
Kubadilishana kwa gesi kati ya alveoli na damu. Hali ya gesi ya damu.
Katika alveoli ya mapafu, O2 na CO2 hubadilishana kati ya hewa na damu ya capillaries ya mzunguko wa pulmona.
Air exhaled ina zaidi ya O2 na chini ya CO2 kuliko hewa ya alveolar, kwa sababu hewa ya nafasi yenye madhara huchanganywa nayo (7:1).
Kiasi cha mgawanyiko wa gesi kati ya alveoli na damu huamuliwa na sheria za asili zinazofanya kazi katika mfumo wa kioevu-gesi uliotenganishwa na utando unaoweza kupenyeza nusu.
Sababu kuu inayoamua uenezaji wa gesi kutoka kwa alveoli ya hewa ndani ya damu na kutoka kwa damu hadi kwenye alveoli ni tofauti ya shinikizo la sehemu, au gradient ya shinikizo la sehemu. Mgawanyiko hutokea kutoka eneo la shinikizo la juu la sehemu hadi eneo la shinikizo la chini.
Utungaji wa gesi ya hewa
Shinikizo la sehemu(lat. sehemu – sehemu) - hii ni shinikizo la gesi katika mchanganyiko wa gesi ambayo ingetoa kwa joto sawa, ikichukua kiasi kizima.
P = RA x a/100,
ambapo P ni shinikizo la sehemu ya gesi, PA ni shinikizo la anga, na ni kiasi cha gesi kilichojumuishwa katika mchanganyiko katika%, 100 -%.
P O2 kuvuta pumzi = 760 x 21 / 100 = 159.5 mm Hg. Sanaa.
P CO2 kuvuta pumzi. = 760 x 0.03 / 100 = 0.23 mm Hg. Sanaa.
P N2 kuvuta pumzi. = 760 x 79 / 100 = 600.7 mm Hg. Sanaa.
Usawa wa P O2 au P CO2 haupatikani kamwe katika midia inayoingiliana. Kuna mtiririko wa mara kwa mara katika mapafu hewa safi kutokana na harakati za kupumua za kifua, wakati katika tishu tofauti katika mvutano wa gesi huhifadhiwa na taratibu za oxidation.
Tofauti kati ya shinikizo la sehemu ya O2 katika hewa ya alveolar na damu ya venous ya mapafu ni: 100 - 40 = 60 mmHg, ambayo husababisha kuenea kwa O2 ndani ya damu. Wakati tofauti ya voltage ya O2 ni 1 mmHg. Sanaa. Katika ng'ombe, 100-200 ml ya O2 hupita ndani ya damu kwa dakika. Haja ya wastani ya mnyama kwa O2 wakati wa kupumzika ni 2000 ml kwa dakika 1. Tofauti za shinikizo la 60 ml Hg. Sanaa. zaidi ya kutosha kujaza damu na O2 wakati wa kupumzika na wakati wa mazoezi.
60 mmHg x 100-200 ml = 6000-12000 ml O2 kwa dakika
MUHADHARA Na. 15. Fiziolojia ya kupumua.
1.
2. Kupumua kwa nje(uingizaji hewa wa mapafu).
3.
4. Usafirishaji wa gesi (O2, CO2) kwa damu.
5. Kubadilishana kwa gesi kati ya damu na maji ya tishu. Kupumua kwa tishu.
6. Udhibiti wa kupumua.
1. Kiini cha kupumua. Mfumo wa kupumua.
Pumzi kazi ya kisaikolojia, kuhakikisha kubadilishana gesi kati ya mwili na mazingira ya nje, na seti ya viungo vinavyohusika katika kubadilishana gesi - mfumo wa kupumua.
Maendeleo ya mfumo wa kupumua.
1.Katika viumbe vyenye seli moja kupumua hutokea kupitia uso (membrane) ya seli.
2.Katika wanyama wa chini wa seli nyingi kubadilishana gesi hutokea kupitia uso mzima wa seli za nje na za ndani (matumbo) za mwili.
3.Katika wadudu mwili umefunikwa na cuticle na kwa hiyo mirija maalum ya kupumua (trachea) inaonekana ambayo hupenya mwili mzima.
4.Katika samaki Viungo vya kupumua ni gill - majani mengi yenye capillaries.
5.Katika amfibia mifuko ya hewa (mapafu) huonekana, ambayo hewa inafanywa upya kwa msaada wa harakati za kupumua. Hata hivyo, kubadilishana kuu ya gesi hutokea kupitia uso wa ngozi na akaunti kwa 2/3 ya jumla ya kiasi.
6.Katika wanyama watambaao, ndege na mamalia mapafu tayari yametengenezwa vizuri, na ngozi inakuwa kifuniko cha kinga na kubadilishana gesi kwa njia hiyo hauzidi 1%. Katika farasi juu shughuli za kimwili kupumua kupitia ngozi huongezeka hadi 8%.
Mfumo wa kupumua.
Kifaa cha kupumua cha mamalia ni seti ya viungo vinavyofanya kazi za kupitisha hewa na kubadilishana gesi.
Njia za hewa za juu: cavity ya pua, mdomo, nasopharynx, larynx.
Njia za chini za hewa: trachea, bronchi, bronchioles.
Kazi ya kubadilishana gesi inafanywa na tishu za porous za kupumua - parenchyma ya mapafu. Muundo wa tishu hii ni pamoja na vesicles ya mapafu - alveoli.
ukuta wa njia za hewa una mifupa ya cartilaginous na lumen yao haipungui kamwe. Utando wa mucous bomba la kupumua iliyopangwa na ciliated epithelium na cilia. Trachea kabla ya mlango wa mapafu dichotomously imegawanywa katika bronchi mbili kuu (kushoto na kulia), ambayo hugawanya zaidi na kuunda mti wa bronchial. Mgawanyiko unaisha na mwisho (terminal) bronchioles (kipenyo hadi 0.5-0.7 mm).
Mapafu iko kwenye kifua cha kifua na kuwa na sura ya koni iliyopunguzwa. Msingi wa mapafu hutazama nyuma na iko karibu na diaphragm. Nje ya mapafu imefunikwa na membrane ya serous - pleura ya visceral. Parietali pleura (mfupa) huweka kifua cha kifua na kuunganisha vizuri na ukuta wa gharama. Kati ya tabaka hizi za pleura kuna nafasi inayofanana na mpasuko (microns 5-10) - cavity ya pleural kujazwa na maji ya serous. Nafasi kati ya kulia na pafu la kushoto kuitwa mediastinamu. Hapa ndipo moyo, trachea, mishipa ya damu na mishipa iko. Mapafu yamegawanywa katika lobes, makundi na lobules. Kiwango cha ukali wa mgawanyiko huu hutofautiana kati ya wanyama tofauti.
Kitengo cha kimofolojia na utendaji kazi wa mapafu ni acinus (lat. acinus - zabibu berry). Acinus inajumuisha njia ya kupumua (ya kupumua) ya bronchiole na alveolar, ambayo mwisho mifuko ya alveolar. Acini moja ina alveoli 400-600; 12-20 acini huunda lobe ya pulmona.
Alveoli - hizi ni Bubbles, uso wa ndani ambao umewekwa na safu moja epitheliamu ya gorofa. Miongoni mwa seli za epithelial kuna alveolocyte ya utaratibu wa 1; ambayo, pamoja na endothelium ya capillaries ya mapafu, huunda kizuizi cha hewa-damu Na alveocytes ya utaratibu wa 2 kufanya kazi ya siri, siri ya kibiolojia dutu inayofanya kazi surfactant Surfactan (phospholipoproteins - surfactant) mistari ya uso wa ndani wa alveoli, huongeza mvutano wa uso na kuzuia alveoli kutoka kuanguka.
Kazi za njia za hewa.
Mashirika ya ndege(hadi 30% ya hewa ya kuvuta pumzi huhifadhiwa ndani yao) usishiriki katika kubadilishana gesi na huitwa. nafasi "madhara". Hata hivyo, njia za hewa za juu na za chini zina jukumu kubwa katika maisha ya mwili.
Hapa hewa inhaled ni joto, humidified na kutakaswa. Hii inawezekana shukrani kwa utando wa mucous ulioendelezwa vizuri wa njia ya kupumua, ambayo ni kwa wingi mishipa, ina seli za goblet, tezi za mucous na idadi kubwa ya cilia ya epithelium ya ciliated. Kwa kuongezea, kuna vipokezi vya kichanganuzi cha kunusa, vipokezi vya reflexes za kinga za kukohoa, kupiga chafya, kukoroma, na vipokezi vya kuwasha (kuwasha). Ziko katika bronchioles na kuguswa na chembe za vumbi, kamasi, na mvuke caustic. Wakati wapokeaji wa hasira hukasirika, hisia inayowaka, uchungu hutokea, kikohozi kinaonekana, na kupumua huharakisha.
Kubadilishana kwa gesi kati ya mwili na mazingira ya nje kunahakikishwa na seti ya michakato iliyoratibiwa madhubuti iliyojumuishwa katika muundo wa kupumua wa wanyama wa juu.
2. Kupumua kwa nje (uingizaji hewa wa mapafu) mchakato wa mara kwa mara wa uppdatering utungaji wa gesi ya hewa ya alveolar, ambayo hufanyika wakati kuvuta pumzi na kuvuta pumzi.
Tissue ya mapafu haina vipengele vya misuli vinavyofanya kazi na kwa hiyo ongezeko lake au kupungua kwa kiasi hutokea kwa wakati na harakati za kifua (kuvuta pumzi, kutolea nje). Hii ni kutokana shinikizo hasi la intrapleural(chini ya angahewa: wakati wa kuvuta pumzi kwa 15-30 mm Hg. Sanaa., wakati wa kuvuta pumzi kwa 4-6 mm Hg. Sanaa.) katika kifua cha kifua kilichofungwa kwa hermetically.
Utaratibu wa kupumua kwa nje.
Kitendo cha kuvuta pumzi (lat. msukumo - msukumo) kufanyika kwa kuongeza kiasi cha kifua. Misuli ya msukumo (pumzi) inashiriki katika hili: misuli ya nje ya intercostal na diaphragm. Wakati wa kupumua kwa kulazimishwa, misuli ifuatayo imeamilishwa: mbavu za levator, scalene supracostalis, serratus dorsalis. Kiasi cha kifua kinaongezeka kwa pande tatu - wima, sagittal (antero-posterior) na mbele.
Kitendo cha kutoa pumzi (lat. expiration - expiration) katika hali ya mapumziko ya kisaikolojia, asili yake ni ya kupita kiasi. Mara tu misuli ya kuvuta pumzi inapumzika, kifua, kwa sababu ya uzito wake na elasticity ya cartilages ya gharama, inarudi kwenye nafasi yake ya awali. Diaphragm inalegea na kuba yake inakuwa laini tena.
Wakati wa kupumua kwa kulazimishwa, kitendo cha kuvuta pumzi kinawezeshwa na misuli ya kupumua: intercostal ya ndani, ya nje na ya ndani ya oblique, transverse na rectus misuli. ukuta wa tumbo, kipumulio cha uti wa mgongo.
Aina za kupumua.
Kulingana na mabadiliko ya misuli fulani inayohusika na harakati za kupumua, kuna aina tatu za kupumua:
1 - thoracic (gharama) aina ya kupumua unafanywa na contraction ya misuli ya nje ya intercostal na misuli ya ukanda wa pectoral;
2 - aina ya kupumua ya tumbo (diaphragmatic).- contractions ya diaphragm na misuli ya tumbo inatawala;
3 - aina ya kupumua iliyochanganywa (ya tumbo-tumbo). inayopatikana zaidi kwa wanyama wa shambani.
Katika magonjwa mbalimbali muundo wa kupumua unaweza kubadilika. Katika magonjwa ya viungo vya thoracic, aina ya kupumua ya diaphragmatic inatawala, na katika magonjwa ya viungo vya tumbo, aina ya gharama ya kupumua inatawala.
Mzunguko wa kupumua.
Mzunguko wa kupumua unarejelea idadi ya mizunguko ya kupumua (kuvuta pumzi) kwa dakika.
Farasi 8 - 12 Mbwa 10 - 30
Croup pembe. ng'ombe 10 - 30 Sungura 50 - 60
Kondoo 8 - 20 Kuku 20 - 40
Nguruwe 8 - 18 Bata 50 - 75
Mtu 10 - 18 Panya 200
Tafadhali kumbuka kuwa jedwali linaonyesha maadili ya wastani. Mzunguko wa harakati za kupumua hutegemea aina ya mnyama, kuzaliana, tija, hali ya utendaji, wakati wa siku, umri, halijoto iliyoko, n.k.
Kiasi cha mapafu.
Kuna tofauti kati ya uwezo wa jumla na muhimu wa mapafu. Uwezo muhimu wa mapafu (VC) una juzuu tatu: kupumua na kuhifadhi kiasi cha kuvuta pumzi na kutolea nje.
1.Kiasi cha mawimbi- hii ni kiasi cha hewa ambacho kinaweza kupunguzwa kwa utulivu, bila kujitahidi na kuvuta pumzi.
2.Kiasi cha hifadhi ya msukumo - Hii ni hewa ambayo inaweza kuvuta pumzi baada ya kuvuta pumzi kwa utulivu.
3.Kiasi cha akiba cha kumalizika muda wake- hii ni kiasi cha hewa ambacho kinaweza kutolewa nje iwezekanavyo baada ya kuvuta pumzi ya utulivu.
Baada ya kuvuta pumzi kwa kina kirefu, hewa fulani hubaki kwenye mapafu - kiasi cha mabaki. Jumla ya maji muhimu na kiasi cha hewa iliyobaki ni uwezo wa jumla wa mapafu.
Jumla ya kiasi cha mabaki ya hewa na kiasi cha hifadhi ya kumalizika muda huitwa hewa ya alveolar (uwezo wa mabaki ya kazi).
Kiasi cha mapafu (katika lita).
Mtu wa Farasi
1. Kupumua V 5-6 0.5
2. Hifadhi V kuvuta pumzi 12 1.5
3. Hifadhi ya V kuvuta pumzi 12 1.5
4. Mabaki V 10 1
Uingizaji hewa- Huu ni upyaji wa muundo wa gesi wa hewa ya alveolar wakati wa kuvuta pumzi na kuvuta pumzi. Wakati wa kutathmini kiwango cha uingizaji hewa wa mapafu, tumia kiasi cha dakika ya kupumua(kiasi cha hewa kupita kwenye mapafu kwa dakika 1), ambayo inategemea kina na mzunguko wa harakati za kupumua.
Kiasi cha maji ya farasi katika mapumziko 5-6 lita , kiwango cha kupumua 12 harakati za kupumua kwa dakika 1.
Kwa hivyo: 5 l.*12=60 lita kiasi cha dakika ya kupumua. kwa kazi nyepesi ni sawa na lita 150-200, wakati wa kazi ngumu 400-500 lita.
Wakati wa kupumua, sio sehemu zote za mapafu zimewekwa hewa na nguvu tofauti. Kwa hivyo wanahesabu mgawo wa uingizaji hewa wa alveolar ni uwiano wa hewa iliyovutwa kwa kiasi cha alveolar. Inapaswa kuzingatiwa kuwa wakati farasi huvuta lita 5, 30% ya hewa inabaki kwenye njia za hewa "nafasi mbaya".
Kwa hivyo, lita 3.5 za hewa iliyoingizwa hufikia alveoli (70% ya lita 5 za kiasi cha maji). Kwa hiyo, mgawo wa uingizaji hewa wa alveolar ni 3.5 l.:22 l. au 1:6. Hiyo ni, kwa kila pumzi ya utulivu, 1/6 ya alveoli hutiwa hewa.
3. Usambazaji wa gesi (kubadilishana kwa gesi kati ya hewa ya alveolar na damu katika capillaries ya mzunguko wa pulmona).
Kubadilishana kwa gesi kwenye mapafu hutokea kama matokeo ya kueneza kaboni dioksidi (CO 2) kutoka kwa damu ndani ya alveoli ya mapafu, na oksijeni (O 2) kutoka kwa alveoli kwenye damu ya venous ya capillaries ya mzunguko wa pulmona. Imehesabiwa kuwa karibu 5% ya oksijeni katika hewa ya kuvuta hubakia katika mwili, na karibu 4% ya dioksidi kaboni hutolewa kutoka kwa mwili. Nitrojeni haishiriki katika kubadilishana gesi.
Harakati ya gesi imedhamiriwa tu sheria za kimwili (osmosis na kuenea); inayofanya kazi katika mfumo wa gesi-kioevu ukitenganishwa na utando unaopitisha nusu. Sheria hizi zinatokana na tofauti ya shinikizo la sehemu au sehemu ya shinikizo la gesi.
Shinikizo la sehemu (lat. partialis - sehemu) ni shinikizo la gesi moja iliyojumuishwa katika mchanganyiko wa gesi.
Usambazaji wa gesi hutokea kutoka eneo zaidi shinikizo la juu kwa eneo la chini.
Shinikizo la sehemu ya oksijeni katika hewa ya alveolar 102 mmrt. Sanaa, dioksidi kaboni 40 mm Hg. Sanaa. Mvutano katika damu ya venous ya capillaries ya mapafu O2 =40 mm Hg. Sanaa., CO2=46 mm Hg. Sanaa.
Kwa hivyo, tofauti ya shinikizo la sehemu ni:
oksijeni (O2) 102 - 40 = 62 mm Hg. Sanaa.;
kaboni dioksidi (CO2) 46 - 40 = 6 mm Hg. Sanaa.
Oksijeni huingia haraka kupitia utando wa mapafu na inachanganya kabisa na hemoglobin na damu inakuwa ya ateri. Dioksidi kaboni, licha ya tofauti kidogo katika shinikizo la sehemu, ina kiwango cha juu cha uenezi (mara 25) kutoka kwa damu ya venous hadi alveoli ya mapafu.
4. Usafiri wa gesi (O 2, CO 2) kwa damu.
Oksijeni, kupita kutoka kwa alveoli ndani ya damu, iko katika aina mbili - kuhusu 3% kufutwa katika plasma na kuhusu 97% ya seli nyekundu za damu pamoja na hemoglobin (oxyhemoglobin). Kueneza kwa damu na oksijeni inaitwa oksijeni.
Kuna atomi 4 za chuma katika molekuli moja ya hemoglobin, kwa hiyo, molekuli 1 ya hemoglobin inaweza kuunganisha molekuli 4 za oksijeni.
NNb+ 4О 2 ↔ ННb(O 2) 4
Oxyhemoglobin (HHb (O 2) 4) - inaonyesha mali asidi dhaifu, inayotenganisha kwa urahisi.
Kiasi cha oksijeni kilichopo katika 100 mm ya damu wakati hemoglobin inabadilishwa kabisa kuwa oksihimoglobini inaitwa uwezo wa oksijeni wa damu. Imeanzishwa kuwa 1 g ya hemoglobin inaweza, kwa wastani, kumfunga 1.34 mmoksijeni. Kujua ukolezi wa hemoglobin katika damu, na ni wastani 15 g. / 100 ml, Unaweza kuhesabu uwezo wa oksijeni wa damu.
15 * 1.34 = 20.4 ujazo wa asilimia (asilimia ya ujazo).
Usafirishaji wa kaboni dioksidi katika damu.
Usafirishaji wa dioksidi kaboni katika damu ni mchakato mgumu, ambapo wanashiriki seli nyekundu za damu (hemoglobin, kimeng'enya cha anhydrase ya kaboni) na mifumo ya buffer ya damu.
Dioksidi kaboni hupatikana katika damu fomu tatu: 5% - katika fomu ya kufutwa kimwili; 10% - kwa namna ya carbohemoglobin; 85% - kwa namna ya bicarbonates ya potasiamu katika erythrocytes na bicarbonates ya sodiamu katika plasma.
CO 2 inayoingia kwenye plasma ya damu kutoka kwa tishu mara moja huenea ndani ya seli nyekundu za damu, ambapo mmenyuko wa maji hutokea kwa kuundwa kwa asidi ya kaboniki (H 2 CO 3) na kujitenga kwake. Athari zote mbili huchochewa na kimeng'enya anhydrase ya kaboni, ambayo iko kwenye seli nyekundu za damu.
H 2 O + CO 2 → H 2 CO 3
anhydrase ya kaboni
↓
H 2 CO 3 → H + + HCO 3 -
Kadiri mkusanyiko wa ioni za bicarbonate unavyoongezeka (NSO 3 -) katika seli nyekundu za damu, sehemu moja yao huingia kwenye plasma ya damu na huchanganyika na mifumo ya buffer, na kutengeneza bicarbonate ya sodiamu. (NaHCO 3). Sehemu nyingine ya HCO 3 inabaki katika seli nyekundu za damu na huchanganya na hemoglobin (carbohemoglobin) na kwa cations ya potasiamu - bicarbonate ya potasiamu (KHCO 3).
Katika capillaries ya alveoli, hemoglobin inachanganya na oksijeni (oxyhemoglobin) - hii ni asidi yenye nguvu ambayo huondoa asidi ya kaboni kutoka kwa misombo yote. Chini ya ushawishi wa anhydrase ya kaboni, upungufu wake wa maji hutokea.
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
Kwa hivyo, kaboni dioksidi kufutwa na kutolewa wakati wa kutengana kwa carbohemoglobin huenea kwenye hewa ya alveolar.
5. Kubadilishana kwa gesi kati ya damu na maji ya tishu. Kupumua kwa tishu.
Kubadilishana kwa gesi kati ya damu na tishu hutokea kwa njia ile ile kutokana na tofauti katika shinikizo la sehemu ya gesi (kulingana na sheria za osmosis na kuenea). Damu ya ateri inayoingia hapa imejaa oksijeni, voltage yake ni 100 mmrt. Sanaa. Katika maji ya tishu, mvutano wa oksijeni ni 20 - 40 mm Hg. Sanaa., na katika seli kiwango chake kinashuka kwa 0.
Mtawalia: O 2 100 - 40 = 60 mm Hg. Sanaa.
60 - 0 = 60 mm Hg. Sanaa.
Kwa hiyo, oksihimoglobini huchukua oksijeni, ambayo hupita haraka ndani ya maji ya tishu na kisha ndani ya seli za tishu.
Kupumua kwa tishu ni mchakato oxidation ya kibiolojia katika seli na tishu. Oksijeni inayoingia kwenye tishu huathiriwa na oxidation ya mafuta, wanga na protini. Nishati iliyotolewa katika kesi hii hujilimbikiza katika fomu vifungo vya macroergic - ATP. Mbali na phosphorylation ya oxidative, oksijeni pia hutumiwa wakati wa oxidation ya microsomal - katika microsomes ya reticulum endoplasmic ya seli. Katika kesi hiyo, bidhaa za mwisho za athari za oksidi huwa maji na dioksidi kaboni.
Dioksidi kaboni, kufuta katika maji ya tishu, hujenga mvutano huko 60-70 mm Hg. Sanaa., ambayo ni ya juu kuliko katika damu (40 mmHg).
CO 2 70 - 40 = 30 mm Hg. Sanaa.
Kwa hivyo, gradient ya juu ya mvutano wa oksijeni na tofauti katika shinikizo la sehemu ya dioksidi kaboni katika maji ya tishu na damu husababisha kuenea kwake kutoka kwa maji ya tishu ndani ya damu.
6. Udhibiti wa kupumua.
Kituo cha kupumua - hii ni seti ya neurons iko katika sehemu zote za mfumo mkuu wa neva na kushiriki katika udhibiti wa kupumua.
Sehemu kuu ya "msingi" wa kituo cha kupumua cha Mislavsky yapatikana medula oblongata, katika eneo la malezi ya reticular chini ya nne ventricle ya ubongo. Miongoni mwa neurons ya kituo hiki kuna utaalamu mkali (usambazaji wa kazi). Neuroni zingine hudhibiti kitendo cha kuvuta pumzi, zingine kitendo cha kuvuta pumzi.
Njia ya kupumua ya bulbar tra ina sifa ya kipekee - moja kwa moja, ambayo huendelea hata kwa upungufu wake kamili (baada ya kukomesha ushawishi kutoka kwa vipokezi mbalimbali na mishipa).
Katika eneo poni iko "kituo cha pneumotaxic". Haina otomatiki, lakini inathiri shughuli za neurons za kituo cha kupumua cha Mislavsky, kwa njia mbadala ya kuchochea shughuli za neurons kwa kitendo cha kuvuta pumzi na kutolea nje.
Misukumo ya neva huenda kutoka kituo cha upumuaji hadi kwa niuroni za magari viini vya ujasiri wa thoracoventral (3-4 vertebrae ya kizazi- katikati ya misuli ya diaphragmatic) na kwa niuroni za gari zilizomo pembe za pembeni kifua kikuu uti wa mgongo (huzuia misuli ya nje na ya ndani ya intercostal).
Katika mapafu (kati ya misuli laini ya njia ya hewa na karibu na capillaries ya mzunguko wa mapafu) kuna vikundi vitatu vya vipokezi: distensions na kuanguka, inakera, juxtacapillary. Habari kutoka kwa vipokezi hivi kuhusu hali ya mapafu (kunyoosha, kuanguka), kujazwa kwao na hewa, kuingia. inakera ndani ya njia ya upumuaji (gesi, vumbi), mabadiliko ya shinikizo la damu katika mishipa ya pulmona, na huingia kituo cha kupumua kupitia mishipa ya afferent. Hii inathiri mzunguko na kina cha harakati za kupumua, udhihirisho wa reflexes ya kinga ya kukohoa na kupiga chafya.
Umuhimu mkubwa katika udhibiti wa kupumua sababu za ucheshi. Mishipa ya mishipa huguswa na mabadiliko katika muundo wa gesi ya damu kanda za reflexogenic za sinus ya carotid, aota na medula oblongata.
Kuongezeka kwa mkusanyiko wa kaboni dioksidi katika damu husababisha kusisimua kwa kituo cha kupumua. Kama matokeo, kupumua kunakuwa haraka - dyspnea (upungufu wa pumzi). Kupungua kwa viwango vya kaboni dioksidi katika damu hupunguza kasi ya rhythm ya kupumua - apnea.
Kubadilisha gesi ni nini? Karibu hakuna kiumbe hai kinachoweza kufanya bila hiyo. Kubadilishana kwa gesi katika mapafu na tishu, pamoja na damu, husaidia kulisha seli virutubisho. Shukrani kwake, tunapokea nishati na uhai.
Kubadilisha gesi ni nini?
Viumbe hai vinahitaji hewa ili kuwepo. Ni mchanganyiko wa gesi nyingi, sehemu kuu ambazo ni oksijeni na nitrojeni. Gesi hizi zote mbili ni vipengele muhimu kutoa maisha ya kawaida viumbe.
Wakati wa mageuzi aina tofauti wametengeneza vifaa vyao vya kuzipata, wengine wamekuza mapafu, wengine wana gill, na wengine wanatumia tu ngozi. Kwa msaada wa viungo hivi, kubadilishana gesi hutokea.
Kubadilisha gesi ni nini? Huu ni mchakato wa mwingiliano kati ya mazingira ya nje na seli hai, wakati ambapo oksijeni na dioksidi kaboni hubadilishana. Wakati wa kupumua, oksijeni huingia ndani ya mwili pamoja na hewa. Kueneza seli zote na tishu, inashiriki mmenyuko wa oksidi, na kugeuka kuwa kaboni dioksidi, ambayo hutolewa kutoka kwa mwili pamoja na bidhaa nyingine za kimetaboliki.
Kubadilisha gesi kwenye mapafu
Kila siku tunavuta zaidi ya kilo 12 za hewa. Mapafu hutusaidia na hili. Ni chombo chenye nguvu zaidi, chenye uwezo wa kushikilia hadi lita 3 za hewa katika pumzi moja kamili ya kina. Kubadilishana kwa gesi kwenye mapafu hutokea kwa msaada wa alveoli - Bubbles nyingi ambazo zimeunganishwa na mishipa ya damu.
Hewa huingia ndani yao kwa njia ya juu ya kupumua, kupitia trachea na bronchi. Kapilari zilizounganishwa na alveoli huchukua hewa na kuisambaza katika mfumo wa mzunguko wa damu. Wakati huo huo, hutoa dioksidi kaboni kwa alveoli, ambayo huacha mwili pamoja na kuvuta pumzi.
Mchakato wa kubadilishana kati ya alveoli na mishipa ya damu huitwa kueneza kwa nchi mbili. Inatokea kwa sekunde chache tu na inafanywa kwa sababu ya tofauti ya shinikizo. Hewa ya anga iliyojaa oksijeni ina oksijeni zaidi, kwa hiyo inakimbilia kwenye capillaries. Dioksidi ya kaboni ina shinikizo kidogo, ndiyo sababu inasukuma ndani ya alveoli.
Mzunguko
Bila mfumo wa mzunguko wa damu, kubadilishana gesi katika mapafu na tishu itakuwa haiwezekani. Mwili wetu umejaa mengi mishipa ya damu urefu na vipenyo mbalimbali. Wao huwakilishwa na mishipa, mishipa, capillaries, venules, nk Damu huzunguka kwa kuendelea katika vyombo, kuwezesha kubadilishana gesi na vitu.
Kubadilishana kwa gesi katika damu hutokea kwa njia ya nyaya mbili za mzunguko. Wakati wa kupumua, hewa huanza kuhamia kwenye mduara mkubwa. Hubebwa kwenye damu kwa kushikamana na protini maalum inayoitwa himoglobini, ambayo hupatikana katika chembe nyekundu za damu.
Kutoka kwa alveoli, hewa huingia kwenye capillaries na kisha ndani ya mishipa, kuelekea moja kwa moja kwa moyo. Katika mwili wetu, ina jukumu la pampu yenye nguvu, kusukuma damu yenye oksijeni kwa tishu na seli. Wao, kwa upande wake, hutoa damu iliyojaa kaboni dioksidi, na kuituma kupitia vena na mishipa kurudi moyoni.
Kupitia atriamu ya kulia, damu isiyo na oksijeni inakamilisha mduara mkubwa. Huanzia kwenye ventrikali ya kulia Damu inasukumwa kupitia humo ndani Inasogea kupitia ateri, arterioles na kapilari, ambapo hubadilishana hewa na alveoli ili kuanza mzunguko tena.
Kubadilishana kwa tishu
Kwa hiyo, tunajua ni nini kubadilishana gesi kati ya mapafu na damu. Mifumo yote miwili husafirisha na kubadilishana gesi. Lakini jukumu muhimu ni la vitambaa. Michakato kuu inayobadilisha muundo wa kemikali hewa.
Hujaza seli na oksijeni, ambayo huchochea mfululizo wa athari za redox ndani yao. Katika biolojia wanaitwa mzunguko wa Krebs. Kwa utekelezaji wao, enzymes zinahitajika, ambazo pia huja na damu.
Katika mchakato huo, citric, asetiki na asidi nyingine huundwa, bidhaa za oxidation ya mafuta, amino asidi na glucose. Hii ni moja ya hatua muhimu zaidi, ambayo inaambatana na kubadilishana gesi katika tishu. Wakati wa kozi yake, nishati muhimu kwa utendaji wa viungo vyote na mifumo ya mwili hutolewa.
Oksijeni hutumiwa kikamilifu kutekeleza majibu. Ni oxidizes hatua kwa hatua, na kugeuka katika dioksidi kaboni - CO 2, ambayo hutolewa kutoka kwa seli na tishu ndani ya damu, kisha kwenye mapafu na anga.
Kubadilishana kwa gesi katika wanyama
Muundo wa mifumo ya mwili na viungo vya wanyama wengi hutofautiana sana. Mamalia ndio wanaofanana zaidi na wanadamu. Wanyama wadogo, kama planaria, hawana mifumo tata kwa kimetaboliki. Wanatumia vifuniko vyao vya nje kupumua.
Amfibia hutumia ngozi, mdomo, na mapafu yao kupumua. Katika wanyama wengi wanaoishi katika maji, kubadilishana gesi hufanyika kwa kutumia gill. Ni sahani nyembamba zilizounganishwa na capillaries na husafirisha oksijeni kutoka kwa maji ndani yao.
Arthropods, kama vile millipedes, chawa, buibui, na wadudu, hawana mapafu. Wana trachea kwenye uso mzima wa mwili wao, ambayo huelekeza hewa moja kwa moja kwenye seli. Mfumo huu unawawezesha kuhamia haraka bila kupata pumzi fupi na uchovu, kwa sababu mchakato wa malezi ya nishati hutokea kwa kasi.
Kubadilishana kwa gesi katika mimea
Tofauti na wanyama, kubadilishana gesi katika tishu za mimea ni pamoja na matumizi ya oksijeni na dioksidi kaboni. Wanatumia oksijeni wakati wa kupumua. Mimea haina viungo maalum kwa hili, hivyo hewa huingia ndani yao kupitia sehemu zote za mwili.
Kama sheria, majani yana eneo kubwa zaidi, na kiasi kikubwa cha hewa huanguka juu yao. Oksijeni huingia ndani yao kupitia fursa ndogo kati ya seli, inayoitwa stomata, inasindika na kutolewa kwa njia ya dioksidi kaboni, kama ilivyo kwa wanyama.
Kipengele tofauti cha mimea ni uwezo wao wa photosynthesize. Kwa hivyo, wanaweza kubadilisha vipengele vya isokaboni kuwa kikaboni kwa msaada wa mwanga na enzymes. Wakati wa photosynthesis, kaboni dioksidi huingizwa na oksijeni hutolewa, hivyo mimea ni "viwanda" halisi vya kuimarisha hewa.
Upekee
Kubadilishana kwa gesi ni moja wapo kazi muhimu kiumbe chochote kilicho hai. Inafanywa kwa njia ya kupumua na mzunguko wa damu, kukuza kutolewa kwa nishati na kimetaboliki. Upekee wa kubadilishana gesi ni kwamba si mara zote huendelea kwa njia sawa.
Kwanza kabisa, haiwezekani bila kupumua; kuisimamisha kwa dakika 4 kunaweza kusababisha usumbufu katika utendaji wa seli za ubongo. Kama matokeo ya hii, mwili hufa. Kuna magonjwa mengi ambayo kubadilishana gesi kunaharibika. Tishu haipati oksijeni ya kutosha, ambayo inapunguza kasi ya maendeleo na kazi zao.
Ubadilishanaji wa gesi usio na usawa pia huzingatiwa watu wenye afya njema. Inaongezeka kwa kiasi kikubwa na kuongezeka kwa kazi ya misuli. Katika dakika sita tu anafikia nguvu ya juu na kushikamana nayo. Hata hivyo, mzigo unapoongezeka, kiasi cha oksijeni kinaweza kuanza kuongezeka, ambacho pia kitakuwa na athari mbaya juu ya ustawi wa mwili.
Inapakia...