Тема №2. Газообмін у легенях і тканинах. Дихальні рухи.
Газовий склад повітря , %
Вдих
Альвеолярне повітря
Видих
Кисень О2
21
14
16
Вуглекислий газ СО2
0,03
5,6
4,3
Іл. Уміст газів у повітрі (за об’ємом): а — вдихуване; б — альвеолярне; в — видихуване
Повітря, що надходить до легенів під час вдиху, за своїм хімічним складом відповідає атмосферному (містить 20,95 % кисню і 0,03 % вуглекислого газу). Під час видиху в повітрі альвеол у результаті газообміну вже міститься 16,00 % кисню і 4,30 % вуглекислого газу. Здійснюючи неперервно вдих і видих, людина вентилює легені, підтримуючи в альвеолах відносно сталий газовий склад — 14,00 % кисню і 5,60 % вуглекислого газу.
Іл. Схема ланок дихання
Ланки дихання:
І. Зовнішнє (легеневе) дихання:
етапи:
легенева вентиляція - обмін повітрям між зовнішнім середовищем й альвеолами
газообмін між альвеолярним повітрям і кров’ю
процеси:
дифузія
парціальний тиск - тиск конкретного газу
Так, величини парціального тиску O2 в альвеолярному повітрі — 105 мм рт. ст, а у венозній крові, що протікає по капілярах альвеол, — 40 мм рт. ст. Завдяки цьому O2 переходить з альвеолярного повітря у кров. Парціальний тиск СО2 у венозній крові, що протікає по капілярах альвеол, становить 45 мм рт. ст, а в альвеолярному повітрі — 40 мм рт. ст. Завдяки різниці парціальних тисків вуглекислий газ із венозної крові проникає до легеневих міхурців і під час видиху виводиться з організму.
Іл. Газообмін у легенях
ІІ. Транспортування газів кров’ю.
ІІІ. Внутрішнє (тканинне) дихання:
етапи:
проникнення О2 із крові до клітин, СО2 з клітин до крові
окиснення вуглеводів, жирів та білків до вуглекислого газу та води з виділенням енергії.
Дихальні рухи.
Повітря надходить у легені, тому що, завдяки еластичності альвеол, вони можуть змінювати свій обсяг. Але самі легені не мають м'язів, тобто самостійно вони не здатні розтягуватися і стискатися. Вони пасивно слідують за грудною кліткою. Порожнина грудної клітини розширюється за рахунок дихальних м'язів.
Дихальні м'язи: міжреберні і діафрагма.
Діафрагма - це м'язова перегородка, яка розділяє грудну і черевну порожнину. При вдиху вона опускається на 3 - 4 см, збільшуючи об'єм грудної клітки на 1000 - 1200 мл. Також відбувається скорочення міжреберних м'язів, які піднімають легкі, збільшуючи їх обсяг. В розтягнутих легенях тиск нижче атмосферного, в результаті чого зовнішнє повітря надходить в дихальні шляхи - відбувається вдих. За входом відбувається видих. Розтягуються міжреберні м'язи (ребра опускаються), піднімається діафрагма - об'єм легенів зменшується. В результаті цього тиск в легенях стає вище атмосферного, і повітря виходить назовні. У більш глибокому диханні беруть участь м'язи черевного преса.
Вдих⇒ центр дихання (довгастий мозок) - нервовий імпульс → дихальні м'язи скорочуються → об'єм грудної клітки збільшується → тиск альвіолярного повітря падає → повітря заходить в легені.
Видих⇒ центр дихання (довгастий мозок) - нервовий імпульс → дихальні м'язи розслаблюються → об'єм грудної клітки зменшується → тиск альвіолярного повітря зростає → повітря виходить в атмосферу.
Людина робить ≈16 дихальних рухів в хвилину (100 літ. Повітря)
Дихальний об'єм (≈0,5 л.) - обсяг повітря, що видихається при спокійному видиху.
Резервний об'єм - обсяг повітря, який людина може ще видихнути після звичайного видиху.
Залишковий об'єм - обсяг, який залишається після інтенсивного видиху.
Життєва ємність легенів (ЖЕЛ) - обсяг максимального виходу.
3,5 - 4,8 літ. (чол.) і 3-3,5 літ. жін.)
у плавців і веслярів → 5 -7 літ. (Чому?)
Спірометр - прилад для вимірювання ЖЄЛ.
Спорт сприяють розвитку дихальних м'язів → збільшує ЖЄЛ.
