Gassutveksling i lungene skjer ved diffusjon. Oksygen går fra luften inn i blodet gjennom de tynne veggene i alveolene og kapillærene, og karbondioksid fra blodet til luften. Diffusjon av gasser oppstår som et resultat av forskjellen i konsentrasjonene deres i blodet og i luften. Oksygen trenger inn i røde blodlegemer og kombineres med hemoglobin, blodet blir arterielt og sendes til vevene. Forekommer i vev omvendt prosess: Oksygen, på grunn av diffusjon, går fra blodet inn i vevene, og karbondioksid går tvert imot fra vevene inn i blodet. Dette skjer til... Deres vitale kapasitet (VC) inkluderer tidalvolum, inspiratorisk reservevolum og ekspiratorisk reservevolum. Tidevannsvolum er mengden luft som kommer inn i lungene i ett åndedrag. I hvile er den omtrent 500 cm 3 og tilsvarer volumet av utåndet luft under utånding. Hvis du etter en rolig innånding tar en kraftig ekstra inhalasjon, kan ytterligere 1500 cm 3 luft komme inn i lungene - dette er den inspiratoriske volumreserven. Etter en rolig utpust kan du puste ut ytterligere 1500 cm 3 luft ved maksimal spenning - dette er reservevolumet. Dermed er den vitale kapasiteten til lungene største antall luft som en person kan puste ut etter å ha tatt det dypeste pusten. Det er omtrent lik 3500 cm 3. Vitalkapasiteten er større hos idrettsutøvere enn hos utrente, og avhenger av graden av utvikling bryst, etter kjønn og alder. Under påvirkning av røyking reduseres vitalkapasiteten. Selv etter maksimal utånding er det alltid litt luft igjen i lungene, som kalles restvolum (ca. 1000 cm 3).
Pustebevegelser. Den vekslende økningen og reduksjonen i brystvolum er forårsaket av rytmiske sammentrekninger av åndedrettsmuskulaturen. I dette tilfellet oppstår ventilasjon av lungene. En nødvendig betingelse implementeringen av respiratoriske bevegelser er tettheten i pleurahulen (pleural fissur), som ligger mellom pulmonal pleura og parietal pleura og er fylt med væske. Regulering av pusten. Respirasjonssenteret ligger i medulla oblongata. Hvert 4. sekund oppstår eksitasjoner automatisk i respirasjonssenteret, noe som sikrer veksling av innånding og utånding. Respirasjonssenteret regulerer også automatisk frekvensen og dybden av pustebevegelsene.
Menneskelige lunger (lat. unit pulmo), de viktigste organene luftveiene hos mennesker, landdyr og enkelte fisker. Hos pattedyr er de plassert i brystet. Høyre og venstre lunge hos en person opptar 4/5 av brystet, tett ved siden av veggene, og etterlater kun plass til hjertet, stort blodårer, spiserør og luftrør. Lungene er ikke det samme: ikke sant lunge mer og består av 3 lapper, den mindre venstre lunge består av 2 lapper. Vekten til hver lunge varierer fra 0,5-0,6 kg.
Hver lunge, høyre og venstre, er formet som en kjegle med den ene siden flatt ut og en avrundet spiss som stikker ut over det første ribben. Den nedre (diafragmatiske) overflaten av lungene ved siden av diafragma er konkav. Den laterale overflaten av lungene (costal) er ved siden av ribbeina, den mediale (mediastinale) overflaten av hver lunge har en depresjon som tilsvarer hjertet og store fartøyer. På den mediastinale overflaten av hver lunge er det lungeportene, gjennom hvilke røttene passerer lungesjef bronkier, arterier og nerver omgitt av bindevev, vener og lymfekar kommer frem.
Hver lunge har tre kanter: anterior, inferior og posterior. Den fremre, skarpe kanten av lungen skiller kyst- og medialflatene. På høyre lunge er denne kanten rettet nesten vertikalt langs hele lengden. I nedre fremre del av venstre lunge er det et hjertehakk der hjertet befinner seg. Under hakket er den såkalte tungen. Krydret nederste kant skiller den nedre overflaten fra kystoverflaten, den bakre kanten er avrundet. Hver lunge er delt inn i lapper av dype sprekker: høyre - i tre, venstre - i to. Den skrå sprekken løper nesten likt på begge lungene; den begynner bakover i nivå med den tredje brystvirvelen og trenger dypt inn i lungevev, dele den inn i 2 lober, koblet til hverandre bare nær roten. Det er også en horisontal sprekk på høyre lunge. Den er mindre dyp og kortere, avviker fra den skråstilte på kystoverflaten, går fremover nesten horisontalt på nivå med IV-ribben til fremre kanten av lungen. Deretter beveger den seg til sin mediale overflate. Ender foran roten. Dette gapet høyre lunge skiller mellomlappen fra den øvre.
Hver lunge er dekket med en serøs membran - pleura. Pleura har to lag. Den ene er tett sammensmeltet med lungen - den viscerale pleura; den andre er festet til brystet - parietal, eller parietal, pleura. Mellom begge bladene er det en liten pleurahulen, fylt med pleuravæske (ca. 1-2 ml), som letter glidningen av pleuralagene under pustebevegelser. Dekker lungen på alle sider, den viscerale pleura ved lungeroten fortsetter direkte inn i parietal pleura.
Pleura består av to symmetriske serøse sekker plassert i begge halvdeler av brystet; forblir mellom dem ledig plass- mediastinum. Her ligger hjerte, luftrør, spiserør, blodårer og nerver.
Lungelappene er separate, anatomisk distinkte områder av lungen med en lobar bronkus som ventilerer dem. Konsistensen av lungen er myk og elastisk. Fargen på barnas lunger er blekrosa. Hos voksne blir lungevevet gradvis mørkere, og tegn vises nærmere overflaten. mørke flekker på grunn av partikler av kull og støv som avsettes i bindevevsbasen til lungen.
Hvert segment bronkus i lungen tilsvarer det bronkopulmonale neurovaskulære komplekset. Et segment er en del av lungevevet som har sine egne kar og nervefibre; det ventileres av en separat bronkus. Hvert segment ligner en avkortet kjegle, hvis toppunkt er rettet mot lungeroten. Og den brede basen er dekket med visceral pleura. Lungesegmentene er adskilt fra hverandre av intersegmentale skillevegger, bestående av løse bindevev, der intersegmentale vener passerer. Normalt har ikke segmentene klart definerte synlige grenser.
Segmentene er dannet av lungelobuli atskilt av interlobulære bindevevssepta. Antall lobuler i ett segment er omtrent 80. Lobulens form ligner en uregelmessig pyramide med en basediameter på 0,5-2 cm.. Toppen av lobulen inkluderer en lobulær bronkier, som forgrener seg til 3-7 terminale bronkioler med en diameter på 0,5 mm. Slimhinnen deres er foret med et enkeltlags ciliert epitel, mellom cellene som det er individuelle sekretoriske celler (Clara), som er kilden til restaurering av epitelet til de terminale bronkiolene. Slimhinnens lamina propria er rik på elastiske fibre, som går inn i de elastiske fibrene i respirasjonsavdelingen, på grunn av hvilke bronkiolene ikke kollapser.
Den funksjonelle enheten til lungen er acinus. Dette er et system av grener av en terminal bronkiole, som er delt inn i 14-16 respiratoriske (respiratoriske) bronkioler, og danner opptil 1500 alveolære kanaler, som bærer opptil 20 tusen alveolære sekker og alveoler. Det er 16-18 acini i en lungelapp. En person har en alveolær kanal det er i gjennomsnitt 21 alveoler. Utvendig ser alveolene ut som uregelmessig formede vesikler; de er adskilt av interalveolære skillevegger 208 mikron tykke. Hver skillevegg er veggen til to alveoler, mellom hvilke det i skilleveggen er et tett nettverk av blodkapillærer, elastiske, retikulære og kollagenfibre og bindevevsceller.
Antall alveoler i begge menneskelige lunger er 600-700 millioner, deres totale overflate er 40-120 m2. Det store overflatearealet til alveolene fremmer bedre gassutveksling. På den ene siden av denne overflaten er det alveolær luft, konstant fornyet i sammensetningen, på den andre - blod som kontinuerlig strømmer gjennom karene. Diffusjon av oksygen og karbondioksid skjer gjennom den omfattende overflaten av den alveolære membranen. Under fysisk arbeid, når alveolene strekker seg betydelig under dype åndedrag, øker størrelsen på luftveisoverflaten. Jo større den totale overflaten av alveolene er, desto mer intens er diffusjonen av gasser.
Formen på alveolene er polygonal, inngangen til alveolene er avrundet, på grunn av tilstedeværelsen av elastiske og retikulære fibre. De interalveolære skilleveggene har porer som alveolene kommuniserer med hverandre gjennom.
Alveolene er foret fra innsiden med to typer celler: respiratoriske alveolocytter (de fleste av dem) og granulære celler (store alveolocytter). Respiratoriske alveolocytter langs 97,5 % av overflaten av alveolene. Dette er flate celler med en tykkelse på 0,1-0,2 mikron, de er i kontakt med hverandre og er plassert på hver sin basalmembran, vendt mot kapillæren. Denne strukturen fremmer bedre gassutveksling. Nettverket av blodårer som fletter sammen alveolene inneholder flere titalls kubikkcentimeter blod. Røde blodceller er i lungevesiklene i 0,75 s i hvile, og under fysisk aktivitet reduseres denne tiden betydelig. En så kort tid er imidlertid nok for gassutveksling.
Den totale luftveisoverflaten til alveolene hos en voksen er omtrent 120 kvadratmeter. Oksygen (1) kommer inn i blodet (4) gjennom veggene i alveolene (2) og kapillærene (3), og karbondioksid (5) beveger seg i motsatt retning.
Store alveolocytter produserer lipoprotein overflateaktivt middel, denne filmen av overflateaktivt smøremiddel av deres overflateaktive middel er dekket fra innsiden av alveolene. Overflateaktivt middel hindrer alveolene i å kollapse under utånding, hjelper til med å fjerne fremmede partikler fra luftveier og har bakteriedrepende aktivitet. Store alveolocytter er også lokalisert på basalmembranen og antas å være kilden til restaurering av celleforingen i alveolene. Alveolene er sammenvevd med et tett nettverk av retikulære og kollagenfibre og blodkapillærer, som ligger i tilknytning til basalmembranen til alveolocyttene. Hver kapillær grenser til flere alveoler, noe som letter gassutveksling.
Ved å vekselvis inhalere og puste ut, ventilerer en person lungene, og opprettholder en relativt konstant gasssammensetning i alveolene. Mann puster atmosfærisk luft Med høyt innhold oksygen (20,9 %) og lavt karbondioksidinnhold (0,03 %), og puster ut luft der det er 16,3 % oksygen og 4 % karbondioksid.
Sammensetningen av alveolær luft skiller seg betydelig fra sammensetningen av atmosfærisk, inhalert luft. Den inneholder mindre oksygen (14,2%). Nitrogen og inerte gasser som utgjør luften, deltar ikke i respirasjonen, og innholdet i inhalert, utåndet og alveolær luft er nesten det samme. Utåndingsluft inneholder mer oksygen enn alveolær luft fordi alveolarluften er blandet med luft som er i luftveiene. Når vi puster, fyller eller tømmer vi ikke lungene helt. Selv etter den dypeste utpust er det alltid ca 1,5 liter luft igjen i lungene. I hvile inhalerer og puster en person vanligvis ut omtrent 0,5 liter luft. Med en dyp innånding kan en person puste inn ytterligere 3 liter luft, og med en dyp utpust kan de puste ut 1 liter ekstra luft. En slik verdi som lungenes vitale kapasitet (maksimalt volum av luft som pustes ut etter den dypeste innånding) er en viktig antropometrisk indikator. Hos menn er det 3,5-4,5 liter, hos kvinner er det i gjennomsnitt 25 % mindre. Under påvirkning av trening øker lungevolumet til 6-7 liter.
Innånding og utånding utføres ved å endre volumet av brystet på grunn av sammentrekning og avspenning av respirasjonsmusklene - interkostalmusklene og mellomgulvet. Når du inhalerer, flater mellomgulvet ut, nedre seksjoner lungene følger den passivt, lufttrykket i lungene blir under atmosfærisk trykk og luften kommer inn i bronkiene og lungene gjennom luftrøret. Når du puster ut, trekker magen seg litt tilbake, krumningen av membranens kuppel øker, og lungene presser ut luft.
Lungene vokser hovedsakelig på grunn av en økning i volumet av alveolene. Hos en nyfødt er alveolenes diameter 0,07 mm, diameteren på alveolene hos en voksen er 0,2 mm. I alderdommen øker volumet av alveolene, deres diameter når 0,3-0,35 mm. Økt vekst av lungene og differensiering av deres individuelle elementer oppstår før 3 års alder. Ved åtteårsalderen når antallet alveoler antallet til en voksen. Alveolene vokser spesielt kraftig etter fylte 12 år. I en alder av 12 øker volumet av lungene 10 ganger sammenlignet med volumet av lungene til en nyfødt, og ved slutten av puberteten - 20 ganger (hovedsakelig på grunn av en økning i volumet av alveolene).
Lungene– den mest omfangsrike indre organ vår kropp. De ligner noe veldig på et tre (denne delen kalles bronkialtreet), hengt med fruktbobler (). Det er kjent at lungene inneholder nesten 700 millioner alveoler. Og dette er funksjonelt begrunnet - de spiller hovedrollen i luftutveksling. Veggene i alveolene er så elastiske at de kan strekke seg flere ganger ved inhalering. Hvis vi sammenligner overflaten til alveolene og huden, åpner den seg utrolig faktum: til tross for deres tilsynelatende kompakthet, er alveolene titalls ganger større enn huden.
Lungene er de store arbeiderne i kroppen vår. De er inne konstant bevegelse, nå sammentrekkende, nå strekker seg. Dette skjer dag og natt mot våre ønsker. Denne prosessen kan imidlertid ikke kalles helt automatisk. Det er mer en halvautomatisk. Vi kan bevisst holde pusten eller tvinge den. Puste er en av de mest nødvendige funksjonene til kroppen. Det er verdt å huske på at luft er en blanding av gasser: oksygen (21 %), nitrogen (omtrent 78 %), karbondioksid (omtrent 0,03 %). I tillegg inneholder den inerte gasser og vanndamp.
Fra biologitimer husker nok mange forsøket med kalkvann. Hvis du puster ut gjennom et sugerør inn i klart kalkvann, blir det grumsete. Dette er et ugjendrivelig bevis på at luften etter utånding inneholder mye mer karbondioksid: omtrent 4 %. Mengden oksygen, tvert imot, synker og utgjør 14%.
Hva styrer lungene eller pustemekanismen
Mekanismen for gassutveksling i lungene er en veldig interessant prosess. Lungene i seg selv vil ikke strekke seg eller trekke seg sammen uten muskelarbeid. Pulmonal pusting involverer interkostalmusklene og mellomgulvet (en spesiell flat muskel på grensen til bryst- og bukhulene). Når mellomgulvet trekker seg sammen, reduseres trykket i lungene, og luften strømmer naturlig inn i organet. Utånding skjer passivt: de elastiske lungene skyver selv luften ut. Selv om musklene noen ganger kan trekke seg sammen når de puster ut. Dette skjer ved aktiv pust.
Hele prosessen er under kontroll av hjernen. Medulla oblongata har et spesielt senter for å regulere pusten. Det reagerer på tilstedeværelsen av karbondioksid i blodet. Så snart den blir mindre, sender senteret et signal til mellomgulvet langs nervebanene. Sammentrekningsprosessen skjer, og innånding skjer. Hvis respirasjonssenteret er skadet, ventileres pasientens lunger kunstig.
Hvordan skjer gassutveksling i lungene?
Hovedoppgaven til lungene er ikke bare å transportere luft, men å utføre prosessen med gassutveksling. Sammensetningen av innåndingsluften endres i lungene. Og her tilhører hovedrollen sirkulasjonssystemet. Hva representerer det sirkulasjonssystemet vår kropp? Det kan tenkes som en stor elv med sideelver av små elver som bekker renner ut i. Dette er kapillærstrømmene som gjennomsyrer alle alveolene.
Oksygen som kommer inn i alveolene trenger inn i kapillærveggene. Dette skjer fordi blodet og luften i alveolene har forskjellige trykk. Venøst blod har lavere trykk enn alveolær luft. Derfor suser oksygen fra alveolene inn i kapillærene. Trykket av karbondioksid er mindre i alveolene enn i blodet. Av denne grunn ledes karbondioksid fra det venøse blodet inn i lumen i alveolene.
Det er spesielle celler i blodet - røde blodceller - som inneholder proteinet hemoglobin. Oksygen fester seg til hemoglobin og reiser i denne formen gjennom hele kroppen. Blod beriket med oksygen kalles arteriell.
Blodet blir deretter transportert til hjertet. Hjertet, en annen av våre utrettelige arbeidere, transporterer oksygenanriket blod til vevsceller. Og deretter gjennom "elvestrømmene" blir blodet sammen med oksygen levert til alle cellene i kroppen. I cellene gir den ut oksygen og tar opp karbondioksid, et avfallsprodukt. Og den omvendte prosessen begynner: vevskapillærer - årer - hjerte - lunger. I lungene går blod beriket med karbondioksid (venøst) tilbake til alveolene og presses sammen med den gjenværende luften ut. Karbondioksid, som oksygen, transporteres av hemoglobin.
Så dobbel gassutveksling skjer i alveolene. Hele denne prosessen utføres med lynets hastighet, takket være det store overflatearealet til alveolene.
Ikke-respiratoriske lungefunksjoner
Betydningen av lungene bestemmes ikke bare av pusten. TIL tilleggsfunksjoner dette organet kan omfatte:
- mekanisk beskyttelse: steril luft kommer inn i alveolene;
- immunbeskyttelse: blodet inneholder antistoffer mot forskjellige patogene faktorer;
- rensing: blod fjerner gassformige giftige stoffer fra kroppen;
- Brukerstøtte syre-base balanse blod;
- rensing av blod fra små blodpropper.
Men uansett hvor viktige de kan virke, er hovedoppgaven til lungene å puste.
Om karakter gassutveksling i lungene kan bedømmes ved å sammenligne sammensetningen av luften som vi puster inn og puster ut. Vi inhalerer atmosfærisk luft som inneholder ca. 21 % oksygen, 0,03 % karbondioksid, resten er nitrogen og en liten mengde inerte gasser og vanndamp.
Gassutveksling
Utåndingsluft inneholder ca. 16 % oksygen og ca. 4 % karbondioksid. Så i lungene erstattes atmosfærisk luft rik på oksygen, som kommer inn under innånding, med luft der oksygeninnholdet er 1,3 ganger mindre, og karbondioksidinnholdet er 133 ganger mer. Menneskekroppen i hvile mottar 250-300 ml oksygen hvert minutt og frigjør 250-300 ml karbondioksid. Hva er mekanismen for gassutveksling?
anbefaler lignende sammendrag:
Gassutveksling i lungene
Oksygen og karbondioksid diffunderer fritt gjennom cellemembranene i veggene til alveolene og kapillærene. Essensen av denne fysiske prosessen er at molekyler av ethvert stoff, henholdsvis gass, beveger seg fra et område hvor konsentrasjonen deres er høyere til et område hvor konsentrasjonen er lavere. Denne bevegelsen fortsetter til konsentrasjonen av stoffet i begge områder blir den samme.
La oss huske: lungenes kapillærer mottar venøst blod, beriket med karbondioksid som kommer inn i det fra den intercellulære væsken, og fattig på oksygen. Oksygenkonsentrasjonen i alveolærluften er høyere enn i veneblodet, så oksygen beveger seg gjennom veggene i alveolene og kapillærene inn i blodet. I blodet kombineres oksygenmolekyler med hemoglobin i røde blodceller for å danne oksyhemoglobin.
Karbondioksidkonsentrasjon i alveolene lavere enn i venøst blod. Derfor diffunderer det fra kapillærene inn i alveolene, og derfra fjernes det utover under utånding.
Under gassutveksling i lungene blir venøst blod til arterielt blod: oksygeninnholdet i det endres fra 140-160 ml/l til 200 mg/l, og karbondioksidinnholdet - fra 580 ml/l til 560-540 ml/ l.
Lungene er et utskillelsesorgan - gjennom dem fjernes flyktige skadelige stoffer. Molekyler av visse molekyler kommer inn i alveolene fra venøst blod. skadelige stoffer som har kommet inn i menneskekroppen (alkohol, eter), eller dannet i den (for eksempel aceton). Fra alveolene trenger de inn i den utåndede personen.
Gassutveksling i vev
Oksygeninnholdet i vevsvæsken er lavere enn i arterielt blod, så oksygen fra kapillærene kommer inn i vevsvæsken. Fra den diffunderer den inn i celler, hvor den umiddelbart går inn i reaksjoner energimetabolisme, så det er nesten ikke fritt oksygen i cellene.
Energimetabolismereaksjoner produserer karbondioksid. Konsentrasjonen i cellene blir høyere enn i vevsvæsken, og gassen diffunderer inn i den og deretter til kapillærene. I dem oppløses en del av karbondioksidmolekylene i blodplasmaet, og den andre går inn i den røde blodcellen.
Med fartøy stor sirkel I blodsirkulasjonen tilføres veneblod, fattig på oksygen og anriket på karbondioksid, av systemet av vena cava til høyre atrium og høyre ventrikkel. Derfra går den inn i lungene, hvor gassutveksling skjer igjen.
Puste er en integrert og vital prosess for enhver levende organisme. For å mette organer og vev med oksygen, en optimal sammensetning av luft og riktig arbeid Menneskekroppen. I dette tilfellet frisk kropp føles munter og aktiv, uten patologiske tegn hypoksi.
Fysiologisk pust
Gassutvekslingsprosesser i lunger og vev representerer en kompleks kjede av biokjemiske reaksjoner og forbindelser. Luft kommer inn gjennom de øvre luftveiene til de nedre delene. Bronkialt tre leder gassblandingen til de siste punktene - alveolene. Alveolene består av alveolocytter, som er foret fra innsiden med et overflateaktivt middel - overflateaktivt middel, og utsiden er dekket av et basalt lag.
Hele overflaten av lungene ser ut til å være innhyllet i et nettverk av tettsittende kapillærer, gjennom vaskulær vegg som trenger inn slik nødvendig for kroppen oksygen. Grensen mellom alveolveggen og kapillærveggen er svært liten – 1 mikron, noe som sikrer en komplett prosess der gassutveksling skjer.
Inhalasjonshandlingen utføres ved å trekke sammen musklene i brystet, inkludert mellomgulvet - en stor muskel som ligger på kanten av brystet og bukhulen. Når den trekker seg sammen, er det en pumping luftblanding på grunn av forskjellen mellom atmosfærisk og intratorakalt trykk. Utånding, tvert imot, gjøres passivt, takket være lungenes elastisitet. Unntaket er aktivt treningsstress når en person forbedrer arbeidet glatt og skjelettmuskulatur, tvangsredusere det.
Kontroll senter
Prosessen med gassutveksling i lungene skjer gjennom regulering av sentralen nervesystemet. I stammedelen av hjernen, som ligger på grensen til ryggmargen, er det konglomerater nerveceller– de bidrar til innåndings- og utgangsfasen, og gir spesielle impulser.
Denne delen kalles respirasjonssenteret. Dens særegenhet ligger i dens autonomi - impulser genereres automatisk, noe som forklarer en persons pust under søvn. Når nivået av karbondioksid i blodet øker respirasjonssenter oppmuntrer til innånding, hvor det, når det strekkes i lungene, skjer en aktiv utveksling av gasser mellom blodet og cellene i alveolene.
Det er klynger av nerveceller i hjernebarken, hypothalamus, pons, ryggmarg ansvarlig for frivillig regulering av pusten. Imidlertid er de kontinuerlig forbundet med nervetråder i hovedrespirasjonssenteret i stammen, hvis de er skadet, stopper pusten.
Mekanisme
Alveolocytter og karveggen fungerer som en bro hvor gassutveksling skjer. Oksygen suser mot kapillærnettverket, og karbondioksid inn i alveolene – dette forklares med forskjellen i trykk mellom luft og blod. Mønsteret for gassdiffusjon adlyder fysikkens lover.
Det innkommende oksygenet fester seg til det røde blodcelleproteinet - hemoglobin. Denne forbindelsen kalles oksyhemoglobin, og blod mettet med det er arterielt. Det skyves inn i venstre atrium og ventrikkel, hvorfra det blir levert til organene av aorta og dens grener.
De oksiderte forbindelsene samles deretter i venøse shunter og gjennom vena cava, høyre forkammer og ventrikkelen leveres til luftveiene. Denne prosessen skal fremme gassutveksling i vev, metning og gjenopptak av metabolske produkter skjer.
Gassutveksling i vev er en lynrask prosess, fullført på 0,1 s. Kroppen er utformet på en slik måte at den på så kort tid er i stand til å utføre de viktigste vitale funksjonene til kroppen. Når oksygenspenningen i vev avtar, utvikles en patologi kalt hypoksi. Det kan være et tegn på et brudd:
- Ventilasjonskapasitet av lungevev.
- Sirkulasjonssvikt.
- Ikke full funksjon av det enzymatiske systemet.
Funksjonene til luftveiene er mangefasetterte og inkluderer ikke bare regulering av blodgasser, men også immunresponsen, er ansvarlig for buffersystemet og syre-basestatus, utskillelse giftige stoffer, reologiske egenskaper av blod.
Gassutveksling i lunger og vev
Vi puster inn atmosfærisk luft. Den inneholder omtrent 21 % oksygen, 0,03 % karbondioksid, nesten 79 % nitrogen og vanndamp. Luften vi puster ut er forskjellig i sammensetning fra atmosfærisk luft. Den inneholder allerede 16 % oksygen, ca. 4 % karbondioksid, og det er mer vanndamp. Mengden nitrogen endres ikke.
Gassutveksling i lungeneer utveksling av gasser mellom alveolær luft og blod lungekapillærer ved diffusjon. I lungene blir blodet frigjort fra karbondioksid og mettet med oksygen.
Gjennom arteriene i lungesirkulasjonen mottar lungene oksygenert blod. Luften som en person inhalerer inneholder mye mer oksygen enn venøst blod. Derfor, som et resultat han diffusjon passerer fritt gjennom veggene i alveolene og kapillærene inn i blodet. Her kombineres oksygen med hemoglobin- rødt pigment av erytrocytter. Blodet blir mettet med oksygen og blir arteriell. Samtidig kommer karbondioksid inn i alveolene. Takket være lungeånding holdes forholdet mellom oksygen og karbondioksid i luften i alveolene på et konstant nivå, og gassutveksling mellom blod og alveolær luft går kontinuerlig, uavhengig av om vi inhalerer luften dette øyeblikket eller hold pusten en stund.
Gassutveksling i lungene oppstår på grunn av eksistensen av en forskjell delvis Trykk luftveisgasser. Partial (dvs. partial) trykk er den delen av det totale trykket som står for andelen av hver gass i gassblandingen. Dette trykket måles i mmHg. Kunst. Partialtrykk avhenger av prosentandelen av gass i gassblandingen: jo høyere prosentandel, jo høyere partialtrykk.
Partialtrykk kan beregnes ved hjelp av Daltons formel: p = (P x a)/100, hvor p er partialtrykket til en gitt gass, P er totaltrykket til gassblandingen i mm Hg. Art., a er prosentandelen av gass i gassblandingen. For eksempel er partialtrykket av oksygen i inspirert luft: (760 x 20,94)/100 = 159 mmHg. Kunst. Partialtrykket av karbondioksid i den inspirerte luften er 0,2 mmHg. Kunst. I lungealveolene er partialtrykket av oksygen 106 mmHg. Art., og karbondioksid - 40 mm Hg. Kunst. Derfor beveger oksygen og karbondioksid seg fra et område med høyere trykk til et område med lavere trykk.
Gassutveksling i vev- dette er utvekslingen av gasser mellom innstrømmende arterielt blod, intercellulær væske, celler og utstrømmende venøst blod. Mekanismen for denne utvekslingen er den samme som i lungene. Dette er diffusjon assosiert med forskjellen i partialtrykket til gasser i blodet, intercellulær væske og kroppsceller. I vevene avgir blodet oksygen og er mettet med karbondioksid.
Arterielt blod gjennom karene i den systemiske sirkulasjonen ledes den til kroppens organer. Oksygeninnholdet i arterielt blod er større enn i vevsceller. Derfor oksygen takket være diffusjon passerer fritt gjennom de tynne veggene av kapillærer inn i cellene. Oksygen brukes til biologisk oksidasjon, og den frigjorte energien går til de vitale prosessene i cellen. Dette produserer karbondioksid, som kommer inn i blodet fra vevsceller. Arterielt blod blir til venøs. Den går tilbake til lungene og blir her igjen arteriell.
Det er kjent at gasser er dårlig løselig i varmt vann, enda verre i varmt og salt vann. Hvordan kan vi forklare at oksygen trenger inn i blodet, til tross for at blod er en varm og salt væske? Svaret på dette spørsmålet ligger i egenskapene hemoglobin røde blodlegemer, som frakter oksygen fra luftveiene til vevet, og fra dem - karbondioksid til åndedrettsorganer. Molekylet interagerer kjemisk med oksygen: det fanger 8 oksygenatomer og leverer dem til vev.
Vital kapasitet i lungene
Vital kapasitet i lungene- dette er den største mengden luft som kan pustes ut etter en maksimal innånding. Denne kapasiteten er lik summen av tidalvolumet, det inspiratoriske reservevolumet og det ekspiratoriske reservevolumet. Denne indikatoren varierer fra 3500 til 4700 ml. For å bestemme ulike volumer og kapasiteter til lungene, brukes spesielle enheter: spirometre , spirografer og så videre.
Hvis du ber en person om å gjøre det meste pust godt inn, og deretter puste ut all luften, så vil det utåndede volumet av luft være vital kapasitet(VEL). Det er klart at selv etter denne utåndingen vil det fortsatt være litt luft igjen i lungene - gjenværende luft- lik omtrent 1000-1200 cm 3.
Den vitale kapasiteten til lungene avhenger av alder, kjønn, høyde og til slutt av treningsgraden til en person. For å beregne hva den vitale luftkapasiteten skal være, kan du bruke følgende formler:
VC (l) menn = 2,5 x høyde (m); VC (l) kvinner = 1,9 x høyde (m).
Vitalkapasitet er lungenes vitale kapasitet (i liter), høyde må uttrykkes i meter, og 2,5 og 1,9 er koeffisienter funnet eksperimentelt. Hvis den faktiske vitale kapasiteten til lungene viser seg å være lik eller større enn de beregnede verdiene, bør resultatene anses som gode, hvis mindre, bør resultatene anses som dårlige. Den vitale kapasiteten til lungene måles med en spesiell enhet - et spirometer.
Hva er fordelene med personer med høy vitalkapasitet? For alvorlige fysisk arbeid, for eksempel når du løper, oppnås ventilasjon av lungene på grunn av en stor pustedybde. En person hvis lunge vitale kapasitet er liten, og hvis åndedrettsmuskler også er svake, må puste ofte og grunt. Dette leder til Frisk luft forblir i luftveiene og bare en liten del av det når lungene. Som et resultat får vevene en ubetydelig mengde oksygen, og personen kan ikke fortsette å jobbe.
Systemet med helseforbedrende gymnastikk må bl.a pusteøvelser. Mange av dem er rettet mot å ventilere toppen av lungene, som som regel er dårlig ventilert hos de fleste. Hvis du løfter armene, bøyer deg bakover og inhalerer, trekker musklene seg tilbake øverste del brystet opp, og toppen av lungene er ventilert. Velutviklede magemuskler bidrar til å gjennomføre full pust. Det betyr at ved å utvikle pustemusklene kan vi øke volumet brysthulen, og derfor vital kapasitet.