Обменът на газ в белите дробове се осъществява чрез дифузия. Кислородът преминава от въздуха в кръвта през тънките стени на алвеолите и капилярите, а въглеродният диоксид от кръвта във въздуха. Дифузията на газовете възниква в резултат на разликата в техните концентрации в кръвта и във въздуха. Кислородът прониква в червените кръвни клетки и се свързва с хемоглобина, кръвта става артериална и се изпраща към тъканите. Среща се в тъканите обратен процес: Кислородът, поради дифузия, преминава от кръвта в тъканите, а въглеродният диоксид, напротив, преминава от тъканите в кръвта. Това се случва до... Техният жизнен капацитет (VC) включва дихателен обем, инспираторен резервен обем и експираторен резервен обем. Дихателният обем е количеството въздух, което влиза в белите дробове при едно вдишване. В покой той е приблизително 500 cm 3 и съответства на обема на издишания въздух по време на издишване. Ако след спокойно вдишване направите силно допълнително вдишване, тогава в белите дробове могат да влязат допълнителни 1500 cm 3 въздух - това е резервът на инспираторния обем. След спокойно издишване можете да издишате още 1500 cm 3 въздух при максимално напрежение - това е резервният обем. По този начин жизненият капацитет на белите дробове е най-голямото числовъздух, който човек може да издиша след най-дълбокото вдишване. Той е приблизително равен на 3500 cm 3. Жизненият капацитет е по-голям при спортисти, отколкото при нетренирани хора, и зависи от степента на развитие гръден кош, по пол и възраст. Под въздействието на тютюнопушенето жизненият капацитет намалява. Дори след максималното издишване в белите дробове винаги остава малко въздух, което се нарича остатъчен обем (приблизително 1000 cm 3).
Дихателни движения. Редуващото се увеличаване и намаляване на обема на гръдния кош се дължи на ритмични контракции на дихателните мускули. В този случай се получава вентилация на белите дробове. Необходимо условиеизпълнението на дихателните движения е стягането на плевралната кухина (плеврална фисура), която се намира между белодробната плевра и париеталната плевра и е пълна с течност. Регулиране на дишането. Дихателният център се намира в продълговатия мозък. На всеки 4 секунди в дихателния център автоматично възникват възбуждения, осигуряващи редуване на вдишване и издишване. Дихателният център също автоматично регулира честотата и дълбочината на дихателните движения.
Човешки бели дробове (лат. единица pulmo), най-важните органидихателна система при хора, сухоземни животни и някои риби. При бозайниците се намират в гръдния кош. Десният и левият бял дроб при човек заемат 4/5 от гръдния кош, плътно прилепнали към стените му, оставяйки място само за сърцето, голямо кръвоносни съдове, хранопровода и трахеята. Белите дробове не са същите: нали бял дроб повечеи се състои от 3 лоба, по-малкият ляв бял дроб се състои от 2 лоба. Теглото на всеки бял дроб варира от 0,5-0,6 kg.
Всеки бял дроб, десен и ляв, е оформен като конус с една сплескана страна и заоблен връх, стърчащ над първото ребро. Долната (диафрагмална) повърхност на белите дробове, съседна на диафрагмата, е вдлъбната. Страничната повърхност на белите дробове (костална) е в съседство с ребрата, средната (медиастинална) повърхност на всеки бял дроб има вдлъбнатина, съответстваща на сърцето и големи съдове. На медиастиналната повърхност на всеки бял дроб има белодробни порти, през които преминават корените шеф на белите дробовеизлизат бронхи, артерии и нерви, заобиколени от съединителна тъкан, вени и лимфни съдове.
Всеки бял дроб има три ръба: преден, долен и заден. Предният, остър ръб на белия дроб разделя косталната и средната повърхност. На десния бял дроб този ръб е насочен почти вертикално по цялата му дължина. В долната предна част на левия бял дроб има сърдечен прорез, където се намира сърцето. Под прореза е така нареченият език. Пикантен долен ръбразделя долната повърхност от ребрената повърхност, задният ръб е заоблен. Всеки бял дроб е разделен на дялове чрез дълбоки пукнатини: десният - на три, левият - на два. Косата фисура преминава почти еднакво върху двата бели дроба, започва отзад на нивото на третия гръден прешлен и прониква дълбоко в белодробна тъкан, разделяйки го на 2 дяла, свързани помежду си само близо до корена. Има и хоризонтална фисура на десния бял дроб. Той е по-малко дълбок и по-къс, отклонява се от наклонената на ребрената повърхност, върви напред почти хоризонтално на нивото на IV ребро към предната ръба на белия дроб. След това се премества към медиалната си повърхност. Завършва пред корена. Тази празнина десен бял дробразделя средния дял от горния.
Всеки бял дроб е покрит със серозна мембрана - плеврата. Плеврата има два слоя. Единият е плътно слят с белия дроб - висцералната плевра; другият е прикрепен към гръдния кош - париеталната, или париеталната, плевра. Между двата листа има малък плеврална кухина, изпълнен с плеврална течност (около 1-2 ml), което улеснява плъзгането на плевралните слоеве по време на дихателни движения. Покривайки белия дроб от всички страни, висцералната плевра в корена на белия дроб директно продължава в париеталната плевра.
Плеврата се състои от две симетрични серозни торбички, разположени в двете половини на гръдния кош; остава между тях свободно пространство- медиастинум. Тук се намират сърцето, трахеята, хранопроводът, кръвоносните съдове и нервите.
Лобовете на белите дробове са отделни, анатомично обособени области на белия дроб с лобарен бронх, който ги вентилира. Консистенцията на белия дроб е мека и еластична. Цветът на белите дробове на децата е бледорозов. При възрастни белодробната тъкан постепенно потъмнява и признаците се появяват по-близо до повърхността. тъмни петнапоради частици въглища и прах, които се отлагат в основата на съединителната тъкан на белия дроб.
Всеки сегментен бронх на белия дробсъответства на бронхопулмонарния невроваскуларен комплекс. Сегментът е участък от белодробна тъкан, който има свои собствени съдове и нервни влакна, той се вентилира от отделен бронх. Всеки сегмент прилича на пресечен конус, чийто връх е насочен към корена на белия дроб. А широката основа е покрита с висцерална плевра. Белодробните сегменти са разделени един от друг чрез междусегментни прегради, състоящи се от хлабави съединителната тъкан, в които преминават междусегментни вени. Обикновено сегментите нямат ясно дефинирани видими граници.
Сегментите са образувани от белодробни лобули, разделени от междулобуларни прегради на съединителната тъкан. Броят на лобулите в един сегмент е около 80. Формата на лобулата прилича на неправилна пирамида с диаметър на основата 0,5-2 см. Върхът на лобула включва лобуларен бронх, който се разклонява на 3-7 крайни бронхиоли с диаметър 0,5 мм. Тяхната лигавица е облицована с еднослоен ресничест епител, между клетките на който има отделни секреторни клетки (Clara), които са източник на възстановяване на епитела на терминалните бронхиоли. Lamina propria на лигавицата е богата на еластични влакна, които преминават в еластичните влакна на дихателния отдел, поради което бронхиолите не се свиват.
Функционалната единица на белия дроб е ацинусът. Това е система от клонове на една крайна бронхиола, която е разделена на 14-16 дихателни (респираторни) бронхиоли, образуващи до 1500 алвеоларни канала, носещи до 20 хиляди алвеоларни торбички и алвеоли. В една белодробна лобула има 16-18 ацинуса. Човек има такъв алвеоларен каналима средно 21 алвеоли. Външно алвеолите изглеждат като везикули с неправилна форма, те са разделени от междуалвеоларни прегради с дебелина 208 микрона. Всяка преграда представлява стена от две алвеоли, между които в преградата има плътна мрежа от кръвоносни капиляри, еластични, ретикуларни и колагенови влакна и клетки на съединителната тъкан.
Броят на алвеолите в двата бели дроба на човека е 600-700 милиона, общата им повърхност е 40-120 m2. Голямата повърхност на алвеолите насърчава по-добър газообмен. От едната страна на тази повърхност има алвеоларен въздух, постоянно обновяващ се в състава си, от друга - кръв, която непрекъснато тече през съдовете. Дифузията на кислород и въглероден диоксид се осъществява през обширната повърхност на алвеоларната мембрана. По време на физическа работа, когато алвеолите се разтягат значително по време на дълбоки вдишвания, размерът на дихателната повърхност се увеличава. Колкото по-голяма е общата повърхност на алвеолите, толкова по-интензивна е дифузията на газовете.
Формата на алвеолите е многоъгълна, входът на алвеолите е заоблен, поради наличието на еластични и ретикуларни влакна. Междуалвеоларните прегради имат пори, през които алвеолите комуникират помежду си.
Алвеолите са облицовани отвътре с два вида клетки: респираторни алвеолоцити (по-голямата част от тях) и гранулирани клетки (големи алвеолоцити). Респираторните алвеолоцити покриват 97,5% от повърхността на алвеолите. Това са сплескани клетки с дебелина 0,1-0,2 микрона, те са в контакт една с друга и са разположени върху собствената си базална мембрана, обърната към капиляра. Тази структура насърчава по-добър обмен на газ. Мрежата от кръвоносни съдове, обвиваща алвеолите, съдържа няколко десетки кубични сантиметра кръв. червени кръвни клеткиса в белодробните везикули за 0,75 s в покой, като при физическа активност това време значително намалява. Такова кратко време обаче е достатъчно за обмен на газ.
Общата дихателна повърхност на алвеолите при възрастен е около 120 квадратни метра. Кислородът (1) влиза в кръвта (4) през стените на алвеолите (2) и капилярите (3), а въглеродният диоксид (5) се движи в обратна посока.
Големите алвеолоцити произвеждат липопротеинов сърфактант, този филм от повърхностноактивен лубрикант на техния сърфактант е покрит от вътрешността на алвеолите. Повърхностно активното вещество предотвратява свиването на алвеолите по време на издишване, помага за отстраняването на чужди частици респираторен тракти има бактерицидно действие. Големите алвеолоцити също са разположени върху базалната мембрана и се смята, че са източникът на възстановяване на клетъчната обвивка на алвеолите. Алвеолите са обвити с гъста мрежа от ретикуларни и колагенови влакна и кръвоносни капиляри, които са в непосредствена близост до базалната мембрана на алвеолоцитите. Всеки капиляр граничи с няколко алвеоли, което улеснява газообмена.
Чрез последователно вдишване и издишване човек вентилира белите дробове, поддържайки относително постоянен газов състав в алвеолите. Човекът диша атмосферен въздухс високо съдържаниекислород (20,9%) и ниско съдържание на въглероден диоксид (0,03%) и издишва въздух, в който има 16,3% кислород и 4% въглероден диоксид.
Съставът на алвеоларния въздух се различава значително от състава на атмосферния, вдишван въздух. Съдържа по-малко кислород (14,2%). Азотът и инертните газове, съставляващи въздуха, не участват в дишането и съдържанието им във вдишания, издишания и алвеоларния въздух е почти еднакво. Издишаният въздух съдържа повече кислород от алвеоларния въздух, тъй като алвеоларният въздух се смесва с въздуха, който е в дихателните пътища. Когато дишаме, ние не пълним или изпразваме напълно дробовете си. Дори след най-дълбокото издишване в белите дробове винаги остават около 1,5 литра въздух. В покой човек обикновено вдишва и издишва около 0,5 литра въздух. При дълбоко вдишване човек може да вдиша допълнителни 3 литра въздух, а при дълбоко издишване може да издиша допълнително 1 литър въздух. Такава стойност като жизнения капацитет на белите дробове (максималния обем въздух, издишан след най-дълбокото вдишване) е важен антропометричен показател. При мъжете е 3,5-4,5 литра, при жените е средно с 25% по-малко. Под влияние на тренировките обемът на белите дробове се увеличава до 6-7 литра.
Вдишването и издишването се извършват чрез промяна на обема на гръдния кош поради свиване и отпускане на дихателните мускули - междуребрените мускули и диафрагмата. Когато вдишвате, диафрагмата се сплесква, долни секциибелите дробове пасивно го следват, налягането на въздуха в белите дробове става под атмосферното и въздухът навлиза в бронхите и белите дробове през трахеята. При издишване стомахът леко се прибира, извивката на купола на диафрагмата се увеличава и белите дробове изтласкват въздуха.
Белите дробове нарастват главно поради увеличаване на обема на алвеолите. При новородено диаметърът на алвеолите е 0,07 mm, диаметърът на алвеолите при възрастен е 0,2 mm. В напреднала възраст обемът на алвеолите се увеличава, диаметърът им достига 0,3-0,35 mm. Повишеният растеж на белите дробове и диференциацията на отделните им елементи настъпва преди 3-годишна възраст. До осемгодишна възраст броят на алвеолите достига броя на възрастен. Алвеолите растат особено силно след 12-годишна възраст. До 12-годишна възраст обемът на белите дробове се увеличава 10 пъти в сравнение с обема на белите дробове на новородено, а до края на пубертета - 20 пъти (главно поради увеличаване на обема на алвеолите).
Бели дробове– най-обемната вътрешен органнашето тяло. Те са донякъде много подобни на дърво (този участък се нарича бронхиално дърво), окачени с плодови мехурчета (). Известно е, че белите дробове съдържат почти 700 милиона алвеоли. И това е функционално оправдано - те играят основна роля във въздухообмена. Стените на алвеолите са толкова еластични, че могат да се разтягат няколко пъти при вдишване. Ако сравним повърхността на алвеолите и кожата, тя се отваря невероятен факт: въпреки привидната си компактност, алвеолите са десетки пъти по-големи от кожата.
Белите дробове са великите работници на нашето тяло. Те са в постоянно движение, ту свиване, ту разтягане. Това се случва ден и нощ против нашите желания. Този процес обаче не може да се нарече напълно автоматичен. По-скоро е полуавтоматичен. Можем съзнателно да задържим дъха си или да го насилим. Дишането е една от най-необходимите функции на тялото. Струва си да припомним, че въздухът е смес от газове: кислород (21%), азот (около 78%), въглероден диоксид (около 0,03%). Освен това съдържа инертни газове и водни пари.
От уроците по биология мнозина вероятно си спомнят експеримента с варовита вода. Ако издишате през сламка в чиста варовита вода, тя ще стане мътна. Това е неопровержимо доказателство, че въздухът след издишване съдържа много повече въглероден диоксид: около 4%. Количеството кислород, напротив, намалява и възлиза на 14%.
Какво контролира белите дробове или дихателния механизъм
Механизмът на обмен на газ в белите дробове е много интересен процес. Самите бели дробове няма да се разтягат или свиват без мускулна работа. Белодробното дишане включва междуребрените мускули и диафрагмата (специален плосък мускул на границата на гръдната и коремната кухина). Когато диафрагмата се свие, налягането в белите дробове намалява и въздухът естествено нахлува в органа. Издишването става пасивно: еластичните бели дробове сами изтласкват въздуха. Въпреки че понякога мускулите могат да се свият при издишване. Това се случва при активно дишане.
Целият процес е под контрола на мозъка. В продълговатия мозък има специален център за регулиране на дишането. Той реагира на наличието на въглероден диоксид в кръвта. Веднага щом стане по-малък, центърът изпраща сигнал към диафрагмата по нервните пътища. Възниква процес на свиване и възниква вдишване. Ако дихателният център е повреден, белите дробове на пациента се вентилират изкуствено.
Как протича обмяната на газ в белите дробове?
Основната задача на белите дробове е не просто да транспортират въздуха, а да извършват процеса на обмен на газ. Съставът на вдишания въздух се променя в белите дробове. И тук основната роля принадлежи на кръвоносната система. Какво представлява кръвоносна системанашето тяло? Може да си представим като голяма река с притоци на малки рекички, в които се вливат потоци. Това са капилярните потоци, които проникват във всички алвеоли.
Кислородът, влизащ в алвеолите, прониква през стените на капилярите. Това се случва, защото кръвта и въздухът, съдържащи се в алвеолите, имат различно налягане. Венозната кръв има по-ниско налягане от алвеоларния въздух. Следователно кислородът от алвеолите се втурва в капилярите. Налягането на въглеродния диоксид е по-малко в алвеолите, отколкото в кръвта. Поради тази причина въглеродният диоксид се насочва от венозната кръв в лумена на алвеолите.
В кръвта има специални клетки - червени кръвни клетки - съдържащи протеина хемоглобин. Кислородът се свързва с хемоглобина и в тази форма се разпространява в тялото. Кръвта, обогатена с кислород, се нарича артериална.
След това кръвта се транспортира до сърцето. Сърцето, още един от нашите неуморни работници, транспортира обогатена с кислород кръв до тъканните клетки. И тогава чрез „речните потоци“ кръвта заедно с кислорода се доставя до всички клетки на тялото. В клетките той отделя кислород и поема въглероден диоксид, отпадъчен продукт. И започва обратният процес: тъканни капиляри - вени - сърце - бели дробове. В белите дробове кръвта, обогатена с въглероден диоксид (венозна), се връща в алвеолите и заедно с останалия въздух се изтласква навън. Въглеродният диоксид, подобно на кислорода, се транспортира от хемоглобина.
Така че в алвеолите се извършва двоен обмен на газ. Целият този процес се извършва със светкавична скорост, благодарение на голямата повърхност на алвеолите.
Нереспираторни белодробни функции
Значението на белите дробове се определя не само от дишането. ДА СЕ допълнителни функциитози орган може да включва:
- механична защита: в алвеолите навлиза стерилен въздух;
- имунна защита: кръвта съдържа антитела срещу различни патогенни фактори;
- почистване: кръвта премахва газообразните токсични вещества от тялото;
- поддържа киселинно-алкален баланскръв;
- пречистване на кръвта от малки кръвни съсиреци.
Но колкото и важни да изглеждат, основната задача на белите дробове е дишането.
Относно характера обмен на газ в белите дробовеможе да се прецени чрез сравняване на състава на въздуха, който вдишваме и издишваме. Ние вдишваме атмосферен въздух, съдържащ около 21% кислород, 0,03% въглероден диоксид, останалото е азот и малко количество инертни газове и водни пари.
Обмен на газ
Издишаният въздух съдържа около 16% кислород и около 4% въглероден диоксид. И така, в белите дробове атмосферният въздух, богат на кислород, който влиза по време на вдишване, се заменя с въздух, в който съдържанието на кислород е 1,3 пъти по-малко, а съдържанието на въглероден диоксид е 133 пъти повече. Човешкото тяло в покой получава 250-300 ml кислород всяка минута и отделя 250-300 ml въглероден диоксид. Какъв е механизмът на обмен на газ?
препоръчва подобни резюмета:
Газообмен в белите дробове
Кислородът и въглеродният диоксид дифундират свободно през клетъчните мембрани на стените на алвеолите и капилярите. Същността на този физичен процес е, че молекулите на всяко вещество, респективно газ, се движат от област, където концентрацията им е по-висока, към област, където концентрацията им е по-ниска. Това движение продължава, докато концентрацията на веществото в двете зони стане еднаква.
Нека си припомним: капилярите на белите дробове получават венозна кръв, обогатена с въглероден диоксид, който влиза в тях от междуклетъчната течност и бедна на кислород. Концентрацията на кислород в алвеоларния въздух е по-висока, отколкото във венозната кръв, така че кислородът преминава през стените на алвеолите и капилярите в кръвта. В кръвта молекулите на кислорода се свързват с хемоглобина в червените кръвни клетки, за да образуват оксихемоглобин.
Концентрация на въглероден диоксид в алвеолитепо-ниска, отколкото във венозна кръв. Следователно той дифундира от капилярите в алвеолите и оттам се отстранява навън по време на издишване.
При газообмена в белите дробове венозната кръв се превръща в артериална: съдържанието на кислород в нея се променя от 140-160 ml/l до 200 mg/l, а съдържанието на въглероден диоксид - от 580 ml/l до 560-540 ml/. л.
Белите дробове са отделителен орган – през тях се отделят летливите вредни вещества. Молекулите на определени молекули влизат в алвеолите от венозна кръв. вредни веществакоито са влезли в човешкото тяло (алкохол, етер) или са се образували в него (например ацетон). От алвеолите те проникват в издишания човек.
Газообмен в тъканите
Съдържанието на кислород в тъканната течност е по-ниско, отколкото в артериална кръв, така че кислородът от капилярите навлиза в тъканната течност. От него дифундира в клетките, където веднага влиза в реакции енергиен метаболизъм, така че в клетките почти няма свободен кислород.
Реакциите на енергийния метаболизъм произвеждат въглероден диоксид. Концентрацията му в клетките става по-висока, отколкото в тъканната течност и газът дифундира в нея и след това в капилярите. При тях една част от молекулите на въглеродния диоксид се разтварят в кръвната плазма, а другата навлиза в червените кръвни клетки.
Чрез съдове голям кръгВ кръвообращението венозната кръв, бедна на кислород и обогатена на въглероден диоксид, се доставя от системата на празната вена към дясното предсърдие и дясната камера. Оттам навлиза в белите дробове, където отново се извършва обмен на газ.
Дишането е неразделен и жизненоважен процес за всеки жив организъм. За насищане на органи и тъкани с кислород, оптимален състав на въздуха и правилна работачовешкото тяло. В такъв случай здраво тялочувства се бодър и активен, без патологични признацихипоксия.
Физиологично дишане
Процесите на газообмен в белите дробове и тъканите представляват сложна верига от биохимични реакции и съединения. Въздухът навлиза през горните дихателни пътища в долните им части. Бронхиално дървопровежда газовата смес до крайните й точки – алвеолите. Алвеолите се състоят от алвеолоцити, които са облицовани отвътре с повърхностноактивно вещество - сърфактант, а отвън са покрити от базален слой.
Цялата повърхност на белите дробове изглежда е обвита в мрежа от плътно прилепнали капиляри, през съдова стенакоято прониква така необходими за тялотокислород. Границата между стената на алвеолата и стената на капиляра е много малка - 1 микрон, което осигурява цялостен процес, при който протича газообмен.
Актът на вдишване се извършва чрез свиване на мускулите на гръдния кош, включително диафрагмата - голям мускул, разположен на границата на гръдния кош и коремна кухина. Когато се свие, има изпомпване въздушна смеспоради разликата между атмосферното и интраторакалното налягане. Издишването, напротив, се извършва пасивно, благодарение на еластичността на белите дробове. Изключението е активно стрес от упражнениякогато човек подобрява работата гладка и скелетни мускули, насилствено го намалява.
Контролен център
Процесът на газообмен в белите дробове се осъществява чрез регулиране на централната нервна система. В стволовата част на мозъка, която се намира на границата с гръбначния мозък, има конгломерати нервни клетки– допринасят за фазата на вдишване и изход, давайки специални импулси.
Тази част се нарича дихателен център. Неговата особеност се състои в неговата автономност - импулсите се генерират автоматично, което обяснява дишането на човек по време на сън. Когато се повиши нивото на въглероден диоксид в кръвта дихателен центърнасърчава вдишването, където при разтягане в белите дробове се извършва активен обмен на газове между кръвта и клетките на алвеолите.
Има клъстери от нервни клетки в мозъчната кора, хипоталамуса, моста, гръбначен мозъкотговорен за доброволното регулиране на дишането. Въпреки това, те са непрекъснато свързани с нервни влакна на главния дихателен център в багажника, ако са повредени, дишането спира.
Механизъм
Алвеолоцитите и съдовата стена служат като мост, където се извършва обмен на газ. Кислородът се втурва към капилярната мрежа, а въглеродният диоксид към алвеолите - това се обяснява с разликата в налягането между въздуха и кръвта. Моделът на дифузия на газа се подчинява на законите на физиката.
Входящият кислород се свързва с протеина на червените кръвни клетки - хемоглобина. Това съединение се нарича оксихемоглобин, а наситената с него кръв е артериална. Той се изтласква в лявото предсърдие и камера, откъдето се доставя до органите чрез аортата и нейните клонове.
След това окислените съединения се събират във венозни шънтове и през празната вена, дясно предсърдиеи вентрикула се доставят до дихателната система. Този процес трябва да стимулира обмена на газ в тъканите, настъпва насищане и обратно поемане на метаболитни продукти.
Газообменът в тъканите е светкавичен процес, завършващ за 0,1 s. Тялото е проектирано по такъв начин, че за толкова кратко време е в състояние да изпълнява най-важните жизнени функции на тялото. Когато напрежението на кислорода в тъканите намалява, се развива патология, наречена хипоксия. Може да е признак за нарушение:
- Вентилационен капацитет на белодробната тъкан.
- Циркулаторна недостатъчност.
- Непълно функциониране на ензимната система.
Функциите на дихателните пътища са многостранни и включват не само регулирането на кръвните газове, но и имунния отговор, отговарят за буферната система и киселинно-алкалния статус, екскрецията токсични вещества, реологични свойства на кръвта.
Газообмен в белите дробове и тъканите
Ние дишаме атмосферен въздух. Съдържа приблизително 21% кислород, 0,03% въглероден диоксид, почти 79% азот и водна пара. Въздухът, който издишваме, се различава по състав от атмосферния въздух. Той вече съдържа 16% кислород, около 4% въглероден диоксид и има повече водна пара. Количеството на азота не се променя.
Газообмен в белите дробовее обменът на газове между алвеоларния въздух и кръвта белодробни капиляричрез дифузия. В белите дробове кръвта се освобождава от въглероден диоксид и се насища с кислород.
Чрез артериите на белодробното кръвообращение белите дробове получават деоксигенирана кръв. Въздухът, който човек вдишва, съдържа много повече кислород от венозната кръв. Следователно, в резултат на това той дифузия преминава свободно през стените на алвеолите и капилярите в кръвта. Тук кислородът се свързва с хемоглобин- червен пигмент на еритроцитите. Кръвта се насища с кислород и става артериална. В същото време въглеродният диоксид навлиза в алвеолите. Благодарение на белодробното дишане, съотношението на кислород и въглероден диоксид във въздуха на алвеолите се поддържа на постоянно ниво и обменът на газ между кръвта и алвеоларен въздухпродължава непрекъснато, независимо дали вдишваме въздуха този моментили задръжте дъха си за известно време.
Обменът на газ в белите дробове се дължи на съществуването на разлика парциално налягане респираторни газове. Парциалното (т.е. парциалното) налягане е частта от общото налягане, която представлява дела на всеки газ в газовата смес. Това налягане се измерва в mmHg. Изкуство. Парциалното налягане зависи от процента газ в газовата смес: колкото по-висок е процентът, толкова по-високо е парциалното налягане.
Парциалното налягане може да се изчисли с помощта на формулата на Далтон: p = (P x a)/100, където p е парциалното налягане на даден газ, P е общото налягане на газовата смес в mm Hg. Art., a е процентното съдържание на газ в газовата смес. Например, парциалното налягане на кислорода във вдишания въздух е: (760 x 20,94)/100 = 159 mmHg. Изкуство. Парциалното налягане на въглеродния диоксид във вдишания въздух е 0,2 mmHg. Изкуство. В белодробните алвеоли парциалното налягане на кислорода е 106 mmHg. Чл., И въглероден диоксид - 40 mm Hg. Изкуство. Следователно кислородът и въглеродният диоксид се преместват от зона с по-високо налягане в област с по-ниско налягане.
Газообмен в тъканите- това е обмен на газове между входящата артериална кръв, междуклетъчната течност, клетките и изтичащата венозна кръв. Механизмът на този обмен е същият като в белите дробове. Това е дифузия, свързана с разликата в парциалното налягане на газовете в кръвта, междуклетъчната течност и телесните клетки. В тъканите кръвта отделя кислород и се насища с въглероден диоксид.
Артериална кръвпрез съдовете на системното кръвообращение се насочва към органите на тялото. Съдържанието на кислород в артериалната кръв е по-голямо, отколкото в тъканните клетки. Следователно, кислород благодарение на дифузияпреминава свободно през тънките стени на капилярите в клетките. Кислородът се използва за биологично окисление, а освободената енергия отива за жизнените процеси на клетката. Това произвежда въглероден диоксид, който навлиза в кръвта от тъканните клетки. Артериалната кръв се превръща в венозен. Тя се връща в белите дробове и тук отново става артериална.
Известно е, че газовете са слабо разтворими в топла вода, още по-зле в топла и солена вода. Как можем да обясним, че кислородът прониква в кръвта, въпреки че кръвта е топла и солена течност? Отговорът на този въпрос се крие в свойствата хемоглобинчервени кръвни клетки, които пренасят кислород от дихателните органи до тъканите, а от тях - въглероден диоксид до дихателни органи. Неговата молекула взаимодейства химически с кислорода: улавя 8 кислородни атома и ги доставя на тъканите.
Жизнен капацитет на белите дробове
Жизнен капацитет на белите дробове- това е най-голямото количество въздух, което може да се издиша след максимално вдишване. Този капацитет е равен на сумата от дихателния обем, инспираторния резервен обем и експираторния резервен обем. Този показателварира от 3500 до 4700 мл. За определяне на различни обеми и капацитети на белите дробове се използват специални устройства: спирометри , спирографии т.н.
Ако поискате от човек да направи най-много дълбок дъх, и след това издишайте целия въздух, тогава издишаният обем въздух ще бъде жизнен капацитет(VEL). Ясно е, че дори след това издишване все още ще остане малко въздух в белите дробове - остатъчен въздух- равно на приблизително 1000-1200 cm 3.
Жизненият капацитет на белите дробове зависи от възрастта, пола, височината и накрая от степента на обучение на човека. За да изчислите какъв трябва да бъде жизненият въздушен капацитет, можете да използвате следните формули:
VC (l) мъже = 2,5 x височина (m); VC (l) жени = 1,9 x височина (m).
Жизненият капацитет е жизненият капацитет на белите дробове (в литри), височината трябва да се изрази в метри, а 2,5 и 1,9 са коефициенти, установени експериментално. Ако действителният жизнен капацитет на белите дробове се окаже равен или по-голям от изчислените стойности, резултатите трябва да се считат за добри, ако е по-малък, резултатите трябва да се считат за лоши. Жизненият капацитет на белите дробове се измерва със специален уред - спирометър.
Какви са предимствата на хората с висок жизнен капацитет? За тежки физическа работа, например при бягане се постига вентилация на белите дробове поради голяма дълбочина на дишане. Човек, чийто жизнен капацитет на белите дробове е малък и чиито дихателни мускули също са слаби, трябва да диша често и повърхностно. Това води до Свеж въздухостава в дихателните пътища и само малка част от него достига до белите дробове. В резултат на това тъканите получават незначително количество кислород и човек не може да продължи да работи.
Системата за оздравителна гимнастика трябва да включва дихателни упражнения. Много от тях са насочени към вентилация на върховете на белите дробове, които по правило са лошо вентилирани при повечето хора. Ако вдигнете ръцете си нагоре, огънете се назад и вдишайте, мускулите се отдръпват горна частгърдите нагоре и върховете на белите дробове се вентилират. Добре развитите коремни мускули спомагат за пълното дишане. Това означава, че развивайки дихателната мускулатура, можем да увеличим обема гръдна кухина, и следователно жизнения капацитет.