Gassutveksling i lungene skjer ved diffusjon. Oksygen gjennom de tynne veggene i alveolene og kapillærene kommer fra luften til blodet, og karbondioksid fra blodet til luften. Diffusjon av gasser oppstår som et resultat av forskjellen mellom deres konsentrasjoner i blodet og i luften. Oksygen kommer inn i de røde blodcellene og kombineres med hemoglobin, blodet blir arterielt og sendes til vevene. forekommer i vev omvendt prosess: Oksygen diffunderer fra blodet inn i vevene, mens karbondioksid tvert imot går fra vevene inn i blodet. Dette skjer til. deres Vital Capacity (VC) inkluderer tidalvolum, inspiratorisk reservevolum og ekspiratorisk reservevolum. Tidevannsvolum er mengden luft som kommer inn i lungene under ett åndedrag. I hvile er den omtrent 500 cm 3 og tilsvarer volumet av utåndet luft under utånding. Hvis det etter et rolig pust tas en økt ekstra pust, kan ytterligere 1500 cm 3 luft komme inn i lungene - dette er en reserve av inhalasjonsvolum. Etter en rolig utpust kan du puste ut ytterligere 1500 cm 3 luft med maksimal spenning - dette er et reservevolum. Dermed er den vitale kapasiteten til lungene det største antallet luft som en person kan puste ut etter det dypeste åndedraget. Det er omtrent lik 3500 cm 3. VC er større hos idrettsutøvere enn hos utrente mennesker, og avhenger av graden av utvikling bryst, etter kjønn og alder. Under påvirkning av røyking reduseres VC. Selv etter den mest maksimale ekspirasjonen er det alltid noe luft i lungene, som kalles restvolum (ca. 1000 cm 3).
Pustebevegelser. Den vekslende økningen og reduksjonen i brystvolumet skyldes rytmiske sammentrekninger av åndedrettsmuskulaturen. I dette tilfellet oppstår ventilasjon av lungene. Nødvendig tilstand implementeringen av respiratoriske bevegelser er tettheten i pleurahulen (pleural fissur), som ligger mellom pulmonal pleura og parietal pleura og er fylt med væske. Pusteregulering. Respirasjonssenteret ligger i medulla oblongata. Hvert 4. sekund oppstår eksitasjoner automatisk i respirasjonssenteret, noe som gir en veksling mellom innånding og utpust. Respirasjonssenteret regulerer også automatisk frekvensen og dybden av åndedrettsbevegelser.
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, fester seg tett til veggene, og gir rom bare for 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. Massen til hver lunge varierer fra 0,5-0,6 kg.
Hver lunge, høyre og venstre, ligner en kjegle i form med en flat side og en avrundet topp som stikker ut over 1. ribbein. Den nedre (diafragmatiske) overflaten av lungene ved siden av diafragma er konkav. Den laterale overflaten av lungene (costal) ligger ved siden av ribbeina, den mediale (mediastinale) overflaten av hver lunge har et inntrykk som tilsvarer hjertet og store fartøyer. På den mediastinale overflaten av hver lunge er det porter til lungen som roten dannes gjennom lungesjef bronkier, arterier og nerver, omgitt av bindevev, går ut årer og lymfekar.
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 hele veien. I nedre forside 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 costal, den bakre margen er avrundet. Hver lunge er delt av dype sprekker i lober: høyre - i tre, venstre - i to. Den skrå fissuren går nesten likt på begge lungene, den starter bakerst i nivå med III thorax vertebra og trenger dypt inn i lungevev, deler den i 2 deler, sammenkoblet 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 kantene på lungen. Deretter går den til sin mediale overflate. Ender foran roten. Dette gapet kl høyre lunge skiller mellomlappen fra øvre lapp.
Hver lunge er dekket med en serøs membran - pleura. Pleura har to blader. 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 pleura under åndedrettsbevegelser. Dekker lungen fra 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 er hjerte, luftrør, spiserør, blodårer og nerver plassert.
Lungelappene er separate, anatomisk separate seksjoner av lungen med en lobar bronkus som ventilerer dem. Konsistensen av lungen er myk, elastisk. Fargen på lungene hos barn er blekrosa. Hos voksne blir lungevevet gradvis mørkere, nærmere overflaten vises mørke flekker på grunn av partikler av kull og støv, som avsettes i bindevevsgrunnlaget til lungen.
Hvert segment lungebronkus tilsvarer det bronko-pulmonale vaskulære-nervekomplekset. Segment - en del av lungevevet, som har sine egne kar og nervefibre, det ventileres av en separat bronki. Hvert segment ligner en avkortet kjegle, hvis toppunkt er rettet mot lungeroten. Og den brede basen er dekket med en visceral pleura. Lungesegmentene er adskilt fra hverandre av intersegmentale skillevegger, bestående av løse bindevev der de intersegmentale venene 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. Den lobulære bronkusen går inn i toppen av lobulen, som forgrener seg til 3-7 terminal (terminal) bronkioler 0,5 mm i diameter. Slimhinnen deres er foret med et enkeltlags ciliert epitel, mellom cellene som det er separate sekretoriske celler (Clara), som er kilden til restaurering av epitelet til de terminale bronkiolene. Lamina propria er rik på elastiske fibre, som går inn i de elastiske fibrene i luftveisregionen, slik at bronkiolene ikke kollapser.
Den funksjonelle enheten til lungen er acinus. Dette er et forgreningssystem av en terminal bronkiole, som er delt inn i 14-16 respiratoriske (respiratoriske) bronkioler, og danner opptil 1500 alveolære passasjer, som bærer opptil 20 tusen alveolære sekker og alveoler. Det er 16-18 acini i en lungelapp. En person har en alveolært forløp det er i gjennomsnitt 21 alveoler. Utad ser alveolene ut som uregelmessig formede vesikler, de er adskilt av interalveolære skillevegger 208 mikron tykke. Hver septum er en vegg av to alveoler, mellom hvilke et tett nettverk av blodkapillærer, elastiske, retikulære og kollagenfibre og bindevevsceller er lokalisert i skilleveggen.
Antall alveoler i begge menneskelige lunger er 600-700 millioner, deres totale overflate er 40-120 m2. Den store overflaten av alveolene bidrar til bedre gassutveksling. På den ene siden av denne overflaten er alveolær luft, som stadig fornyes 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 er betydelig strukket med dype åndedrag, øker størrelsen på luftveisoverflaten. Jo større den totale overflaten av alveolene er, desto mer intens skjer diffusjonen av gasser.
Formen på alveolene er polygonal, inngangen til alveolen er rund på grunn av tilstedeværelsen av elastiske og retikulære fibre. I de interalveolære skilleveggene er det porer som alveolene kommuniserer med hverandre gjennom.
Alveolene er foret på innsiden med to typer celler: respiratoriske alveolocytter (de er de fleste) og granulatceller (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 kjellermembran mot kapillæren. Denne strukturen bidrar til bedre gassutveksling. Nettverket av blodårer som omgir alveolene inneholder flere titalls kubikkcentimeter blod. rød blodceller er i lungevesiklene i 0,75 s i hvile, og under trening reduseres denne tiden betydelig. Så kort tid er imidlertid tilstrekkelig for gassutveksling.
Den totale luftveisoverflaten til alveolene hos en voksen er omtrent 120 kvadratmeter. Oksygen (1) gjennom veggene til alveolene (2) og kapillærene (3) kommer inn i blodet (4), og karbondioksid (5) beveger seg i motsatt retning.
Store alveolocytter produserer lipoprotein overflateaktivt middel, denne filmen av overflateaktivt smøremiddel av deres overflateaktive middel er belagt fra innsiden av alveolene. Det overflateaktive stoffet hindrer alveolene fra å kollapse under ekspirasjon, 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 regenerering av celleforingen i alveolene. Alveoler er flettet med et tett nettverk av retikulære og kollagenfibre og blodkapillærer som er ved siden av basalmembranen til alveolocytter. Hver kapillær er avgrenset av 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 som puster atmosfærisk luft Med flott innhold oksygen (20,9 %) og lavt karbondioksid (0,03 %), og puster ut luft der oksygen er 16,3 % og karbondioksid er 4 %.
Sammensetningen av alveolær luft er vesentlig forskjellig fra sammensetningen av atmosfærisk, inhalert luft. Den har mindre oksygen (14,2%). Nitrogen og inerte gasser, som er en del av luften, deltar ikke i respirasjonen, og innholdet i inhalert, utåndet og alveolær luft er nesten det samme. Utåndingsluften inneholder mer oksygen enn alveolarluften fordi luften som er i luftveiene blandes med alveolarluften. Når vi puster, fyller eller tømmer vi ikke lungene helt. Selv etter den dypeste utåndingen er det alltid omtrent 1,5 liter luft igjen i lungene. I hvile inhalerer og puster en person vanligvis ut omtrent 0,5 liter luft. Med et dypt pust kan en person puste inn ytterligere 3 liter luft, og med en dyp utpust puste ut 1 liter ekstra luft. En slik verdi som lungenes vitale kapasitet (maksimalt volum av luft som pustes ut etter det dypeste åndedraget) er en viktig antropometrisk indikator. Hos menn er det 3,5-4,5 liter, hos kvinner i gjennomsnitt 25% mindre. Under påvirkning av trening øker volumet av lungene til 6-7 liter.
Innånding og utånding utføres ved å endre volumet av brystet ved å trekke sammen og slappe av luftveismusklene - interkostal og mellomgulv. Ved innånding blir membranen flat lavere divisjoner lungene følger den passivt, lufttrykket i lungene blir lavere enn atmosfærisk trykk og luften kommer inn i bronkiene og lungene gjennom luftrøret. Når du puster ut, trekkes magen litt inn, krumningen av membranens kuppel øker, lungene presser ut luften.
Lungene vokser hovedsakelig ved å øke 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. Den økte veksten av lungene og differensieringen av deres individuelle elementer forekommer opp til 3 år. Ved en alder av åtte når antallet alveoler antallet av dem hos en voksen. Alveolene vokser spesielt kraftig etter 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 største indre organ vår kropp. De ligner noe veldig på et tre (denne avdelingen 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 under inspirasjon. Hvis vi sammenligner overflaten til alveolene og huden, åpner den seg utrolig faktum: til tross for den tilsynelatende kompaktheten, er alveolene ti ganger større enn hudintegumentene.
Lungene er de store arbeiderne i kroppen vår. De er inne i konstant bevegelse, så trekke seg sammen, så strekke seg. Dette skjer dag og natt mot vår vilje. Denne prosessen kan imidlertid ikke kalles helt automatisk. Det er mer en semi-auto. Vi kan bevisst holde pusten eller tvinge den. Puste er en av de viktigste funksjonene i kroppen. Det ville være nyttig å huske 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 opplevelsen med kalkvann. Hvis du puster ut gjennom et rør inn i klart kalkvann, blir det grumsete. Dette er et ugjendrivelig bevis på at luften etter utånding av karbondioksid inneholder mye mer: omtrent 4%. Mengden oksygen, tvert imot, synker og utgjør 14%.
Hva styrer lungene eller respirasjonsmekanismen
Mekanismen for gassutveksling i lungene er en veldig interessant prosess. På egen hånd vil ikke lungene utvide seg eller trekke seg sammen uten muskelarbeid. Pulmonal pusting involverer interkostalmusklene og mellomgulvet (en spesiell flat muskel på grensen til brystet 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 noen ganger musklene kan trekke seg sammen under utpust. Dette er hva som skjer med aktiv pust.
Hele prosessen er under kontroll av hjernen. I medulla oblongata er det et spesielt senter for regulering av respirasjon. Det reagerer på tilstedeværelsen av karbondioksid i blodet. Så snart den blir mindre, sender senteret et signal til mellomgulvet langs nervebanene. Det er en prosess med sammentrekning, og innånding skjer. Hvis respirasjonssenteret er skadet, ventileres pasientens lunger kunstig.
Hvordan skjer gassutveksling i lungene?
Hovedoppgaven til lungene er ikke bare å destillere luft, men å utføre prosessen med gassutveksling. I lungene endres sammensetningen av innåndingsluften. Og her tilhører hovedrollen sirkulasjonssystemet. Hva representerer det sirkulasjonssystemet vår kropp? Den kan tenkes som en stor elv med sideelver fra små bekker som bekker renner ut i. Alle alveolene er gjennomsyret av slike bekker-kapillærer.
Oksygen som kommer inn i alveolene trenger inn i kapillærveggene. Dette er fordi blodet og luften i alveolene har forskjellige trykk. Venøst blod har mindre 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.
I blodet er det spesielle celler - erytrocytter som inneholder proteinet hemoglobin. Oksygen fester seg til hemoglobin og reiser i denne formen gjennom hele kroppen. Blod beriket med oksygen kalles arteriell.
Blodet føres deretter til hjertet. Hjertet, en annen utrettelig arbeider av oss, transporterer oksygenanriket blod til vevsceller. Og så langs "bekkene" blir blod, sammen med oksygen, levert til alle celler i kroppen. I cellene gir det fra seg oksygen, tar bort karbondioksid – et avfallsprodukt. Og den omvendte prosessen begynner: vevskapillærer - årer - hjerte - lunger. I lungene kommer karbondioksidanriket blod (venøst) inn i alveolene igjen og presses sammen med den gjenværende luften ut. Karbondioksid, som oksygen, bæres av hemoglobin.
Så i alveolene er det en dobbel gassutveksling. Hele denne prosessen utføres med lynets hastighet, takket være det store overflatearealet til alveolene.
Ikke-respiratoriske funksjoner i lungene
Verdien av lungene bestemmes ikke bare av pusten. Til tilleggsfunksjoner Denne kroppen 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 lungenes hovedarbeid å puste.
Om karakter gassutveksling i lungene kan bedømmes ved å sammenligne sammensetningen av luften vi puster inn og puster ut. Vi puster inn atmosfærisk luft som inneholder omtrent 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 blir oksygenrik atmosfærisk luft som kommer inn under innånding erstattet av 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 essays:
Gassutveksling i lungene
Oksygen og karbondioksid diffunderer fritt gjennom cellemembranene i veggene til alveolene og kapillærene. Essensen av denne fysiske prosessen ligger i det faktum at molekylene til ethvert stoff, henholdsvis, og gass, beveger seg fra området der konsentrasjonen deres er høyere til området hvor konsentrasjonen deres er lavere. Denne bevegelsen fortsetter til konsentrasjonen av stoffet i begge områder blir den samme.
Husk: venøst blod kommer inn i kapillærene i lungene, beriket med karbondioksid som har kommet inn i det fra den intercellulære væsken, og fattig på oksygen. Konsentrasjonen av oksygen 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.
Konsentrasjonen av karbondioksid i alveolene lavere enn i venøst blod. Derfor diffunderer det fra kapillærene inn i alveolene, og derfra, under utånding, fjernes det til utsiden.
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 - flyktige skadelige stoffer fjernes gjennom dem. Molekyler av noen skadelige stoffer som har kommet inn i menneskekroppen (alkohol, eter), eller dannet i den (for eksempel aceton). Fra alveolene trenger de inn i utåndingen.
Gassutveksling i vev
I vevsvæske er oksygeninnholdet 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 Derfor er det 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 erytrocytten.
Med fartøy stor sirkel sirkulasjonsvenøst blod, fattig på oksygen og beriket med karbondioksid, systemet av hule vener går inn i høyre atrium og høyre ventrikkel. Derfra går den inn i lungene, hvor gassutvekslingen finner sted 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 jobb Menneskekroppen. I dette tilfellet frisk kropp føles munter og aktiv, uten patologiske tegn hypoksi.
Fysiologisk pust
Gassutvekslingsprosessene i lungene og vevet er 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 på innsiden er foret med et overflateaktivt middel, og på utsiden dekker de basallaget.
Hele overflaten av lungene er som omhyllet 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.
Innåndingshandlingen utføres ved å trekke sammen musklene i brystet, inkludert mellomgulvet - en stor muskel som ligger på kanten av brystet og bukhulen. Når den er redusert, blåses den opp luftblanding på grunn av forskjellen mellom atmosfærisk og intratorakalt trykk. Utånding, tvert imot, gjøres passivt, på grunn av lungenes elastisitet. Unntaket er aktivt treningsstress når en person intensiverer arbeidet jevnt og skjelettmuskulatur, tvangsredusere det.
Kontroll senter
Prosessen med gassutveksling i lungene skjer ved regulering av sentralen nervesystemet. I hjernestammen, som ligger på grensen til ryggmargen, er det konglomerater nerveceller- de bidrar til innåndings- og utgangsfasen ved å gi spesielle impulser.
Dette området kalles respirasjonssenteret. Dens særegenhet ligger i autonomi - impulser genereres automatisk, noe som forklarer pusten til en person under søvn. Med en økning i nivået av karbondioksid i blodet respirasjonssenter oppmuntrer til innånding, hvor det, når det strekkes i lungene, er en aktiv utveksling av gasser mellom blodet og alveolære celler.
Det er klynger av nerveceller i hjernebarken, hypothalamus, pons, ryggmarg ansvarlig for frivillig regulering av åndedrett. Imidlertid er de kontinuerlig forbundet med nervefibre i hovedsenteret for respirasjon i stammen, når skadet oppstår respirasjonsstans.
Mekanisme
Alveolocytter og karveggen fungerer som en bro hvor gassutveksling skjer. Oksygen suser mot kapillærnettverket, og karbondioksid inn i alveolene - dette skyldes trykkforskjellen mellom luft og blod. Gassdiffusjonsordningen overholder fysikkens lover.
Det innkommende oksygenet er festet til proteinet til erytrocytter - hemoglobin. Denne forbindelsen kalles oksyhemoglobin, og blodet 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 mage leveres til luftveiene. Denne prosessen skal fremme gassutveksling i vev, metning og gjenopptak av metabolske produkter skjer.
Gassutveksling i vev er en lynrask prosess, utført på 0,1 s. Kroppen er så innrettet at den på så kort tid er i stand til å utføre kroppens viktigste vitale funksjon. Med en reduksjon i oksygenspenning i vev, utvikles en patologi, som kalles hypoksi. Det kan være et tegn på et brudd:
- Ventilasjonskapasitet av lungevev.
- Sirkulasjonssvikt.
- Ufullstendig 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-base-tilstanden, 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, vanndamp. Luften vi puster ut er forskjellig 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 frigjøres blodet fra karbondioksid og mettes med oksygen.
Gjennom arteriene i lungesirkulasjonen kommer den inn i lungene oksygenert blod. Luften som en person inhalerer inneholder mye mer oksygen enn venøst blod. Derfor, som et resultat diffusjon passerer fritt gjennom veggene til alveolene og kapillærene inn i blodet. Her kombineres oksygen med hemoglobin- rødt pigment av erytrocytter. Blodet er mettet med oksygen og blir arteriell. Samtidig kommer karbondioksid inn i alveolene. Takket være pulmonal respirasjon 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 puster luft inn 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 faller på andelen av hver gass i gassblandingen. Dette trykket måles i mm Hg. Kunst. Partialtrykket avhenger av prosentandelen av gass i gassblandingen: jo høyere prosentandel, jo høyere partialtrykk.
Partialtrykk kan beregnes ved hjelp av Dalton-formelen: p \u003d (P x a) / 100, hvor p er partialtrykket til en gitt gass, P er det totale trykket til gassblandingen i mm Hg. Art., og - prosentandelen av gass i gassblandingen. For eksempel er partialtrykket av oksygen i den inhalerte luften: (760 x 20,94) / 100 = 159 mm Hg. Kunst. Partialtrykket av karbondioksid i innåndingsluften er 0,2 mm Hg. Kunst. I lungealveolene er partialtrykket av oksygen 106 mm Hg. 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 utveksling av gasser mellom innstrømmende arterielt blod, interstitiell væske, celler og utstrømmende venøst blod. Mekanismen for denne utvekslingen er den samme som i lungene. Dette er diffusjon assosiert med forskjellen i partialtrykk av gasser i blodet, interstitiell væske og celler i kroppen. I vevene avgir blodet oksygen og er mettet med karbondioksid.
arterielt blod gjennom karene i den systemiske sirkulasjonen er rettet til organene i kroppen. Oksygeninnholdet i arterielt blod er større enn i vevsceller. Derfor oksygen diffusjon passerer fritt gjennom de tynne veggene i kapillærene inn i cellene. Oksygen brukes til biologisk oksidasjon, og den frigjorte energien går til livsprosessene i cellen. I dette tilfellet dannes karbondioksid, som kommer inn i blodet fra vevsceller. Blod omdannes fra arteriell til venøs. Den går tilbake til lungene og blir her igjen arteriell.
Det er kjent at gasser er dårlig løselige i varmt vann verre i varmt og salt vann. Hvordan forklare at oksygen trenger inn i blodet, til tross for at blodet 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 er den maksimale 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 de forskjellige volumene og kapasitetene 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 lungekapasitet(SKULLE ØNSKE). Det er klart at etter denne utåndingen vil en viss mengde luft forbli i lungene - gjenværende luft- lik ca. 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 kapasiteten til luft skal være, kan du bruke følgende formler:
VC (l) menn = 2,5 x høyde (m); VC (l) kvinner = 1,9 x høyde (m).
VC er den vitale kapasiteten til lungene (i liter), vekst 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 - dårlige. Den vitale kapasiteten til lungene måles med en spesiell enhet - et spirometer.
Hva er fordelene med personer med høy vitalkapasitet? Med alvorlig fysisk arbeid, for eksempel når du løper, oppnås ventilasjon av lungene på grunn av den store pustedybden. En person som har en liten vital kapasitet i lungene, og til og med åndedrettsmusklene er svake, må puste ofte og overfladisk. Dette leder til Frisk luft forblir i luftveiene og bare en liten del av det når lungene. Som et resultat mottar vev en ubetydelig mengde oksygen, og en person 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 opp, bøyer deg bakover og trekker pusten, trekker musklene øvre del brystet opp, og toppen av lungene ventileres. Velutviklede magemuskler bidrar til å gjennomføre full pust. Så ved å utvikle respirasjonsmusklene kan vi øke volumet brysthulen, og derav den vitale kapasiteten.