Физиология дыхания человека

Дыхательная система человека

Дыхательная система человека активно задействуется во время выполнения любых видов двигательной активности, будь то аэробная или анаэробная нагрузка.

Любой уважающий себя персональный тренер должен владеть знаниями о строении дыхательной системы, ее предназначении и о том, какую роль она выполняет в процессе занятий спортом.

Знания о физиологии и анатомии являются индикатором отношения тренера к своему ремеслу. Чем больше он знает, тем выше его квалификация, как специалиста.

Введение

Дыхательная система – это совокупность органов, целью которой является обеспечение организма человека кислородом. Процесс обеспечения кислородом имеет название – газообмен. Вдыхаемый человеком кислород, на выдохе превращается в углекислый газ. Газообмен происходит в легких, а именно в альвеолах.

Их вентилирование реализуется чередованием циклов вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). Процесс вдоха взаимосвязан с двигательной активностью диафрагмы и внешних межреберных мышц. На вдохе диафрагма опускается, а ребра поднимаются. Процесс выдоха происходит по большей части пассивно, вовлекая только внутренние межреберные мышцы.

На выдохе диафрагма поднимается, ребра опускаются.

Дыхание обычно разделяют по способу расширения грудной клетки на два типа: грудное и брюшное. Первое чаще наблюдается у женщин (расширение грудины происходит за счет поднятия ребер). Второе чаще наблюдается у мужчин (расширение грудины происходит за счет деформации диафрагмы).

Строение дыхательной системы

Дыхательные пути разделяют на верхние и нижние. Такое разделение является чисто символическим и граница между верхними и нижними путями дыхания проходит в месте пересечения дыхательной и пищеварительной систем в верхней части гортани.

К верхним дыхательным путям относят полость носа, носоглотку и ротоглотку с ротовой полостью, но только частично, так как последняя в процессе дыхания не задействована. К нижним дыхательным путям относят гортань (хотя иногда ее относят и к верхним путям), трахею, бронхи и легкие.

Воздушные пути внутри легких представляют своего рода дерево и разветвляются примерно 23 раза, прежде чем кислород попадет в альвеолы, в которых и происходит газообмен. Схематическое изображение системы дыхания человека вы можете увидеть на рисунке ниже.

Строение дыхательной системы человека: 1- Лобная пазуха; 2- Клиновидная пазуха; 3- Носовая полость; 4- Преддверие носа; 5- Ротовая полость; 6- Глотка; 7- Надгортанник; 8- Голосовая складка; 9- Щитовидный хрящ; 10- Перстеневидный хрящ; 11- Трахея; 12- Верхушка легкого; 13- Верхняя доля (долевые бронхи: 13.1- Правый верхний; 13.2- Правый средний; 13.

Обратите внимание

3- Правый нижний); 14- Горизонтальная щель; 15- Косая щель; 16- Средняя доля; 17- Нижняя доля; 18- Диафрагма; 19- Верхняя доля; 20- Язычковый бронх; 21- Киль трахеи; 22- Промежуточный бронх; 23- Левый и правый главные бронхи (долевые бронхи: 23.1- Левый верхний; 23.2- Левый нижний); 24- Косая щель; 25- Сердечная вырезка; 26- Язычок левого легкого; 27- Нижняя доля.

Дыхательные пути выступают в роли связующего звена между окружающей средой и основным органом дыхательной системы – легкими. Они располагаются внутри грудной клетки и окружены ребрами и межреберными мышцами. Непосредственно в легких и происходит процесс газообмена между кислородом, поступившим к легочным альвеолам (см. рисунок ниже) и кровью, которая циркулирует внутри легочных капилляров.

Последние осуществляют доставку кислорода в организм и выведение из него газообразных продуктов обмена. Соотношение кислорода и углекислого газа в легких поддерживается на относительно постоянном уровне. Прекращение поступления кислорода в организм приводит к потере сознания (клиническая смерть), затем к необратимым нарушениям работы мозга и в конечном счете к гибели (биологическая смерть).

Строение альвеолы: 1- Капиллярное русло; 2- Соединительная ткань; 3- Альвеолярные мешочки; 4- Альвеолярный ход; 5- Слизистая железа; 6- Слизистая выстилка; 7- Легочная артерия; 8- Легочная вена; 9- Отверстие бронхиолы; 10- Альвеола.

Процесс дыхания, как я уже говорил выше, осуществляется за счет деформации грудной клетки при помощи дыхательных мышц. Само по себе дыхание – это один из немногих процессов, протекающих в организме, который контролируется им как осознанно, так и бессознательно. Вот почему человек во время сна, находясь в бессознательном состоянии продолжает дышать.

Функции дыхательной системы

Основные две функции, которые выполняет дыхательная система человека – это непосредственно само дыхание и газообмен. Помимо прочего, она участвует в таких не менее важных функциях, как поддержание теплового баланса тела, формирование тембра голоса, восприятие запахов, а также повышение влажности вдыхаемого воздуха.

Легочная ткань принимает участие в производстве гормонов, водно-солевом и липидном обмене. В обширной системе сосудов легких происходит депонирование (хранение) крови. Также дыхательная система защищает организм от механических факторов внешней среды.

Впрочем, из всего этого многообразия функций нас будет интересовать именно газообмен, так как без него не протекает ни обмен веществ, ни образование энергии, ни как следствие, сама жизнь.

В процессе дыхания кислород через альвеолы проникает кровь, а углекислый газ через них же выводится из организма. Данный процесс предполагает проникновение кислорода и углекислого газа сквозь капиллярную мембрану альвеол. В состоянии покоя давление кислорода в альвеолах приблизительно на 60 мм рт. ст.

выше по сравнению с давлением в кровеносных капиллярах легких. За счет этого кислород проникает в кровь, которая течет по легочным капиллярам. Таким же образом углекислый газ проникает в обратном направлении. Процесс газообмена протекает настолько быстро, что его можно назвать фактически мгновенным.

Схематически этот процесс изображен на рисунке ниже.

Схема протекания процесса газообмена в альвеолах: 1- Капиллярная сеть; 2- Альвеолярные мешочки; 3- Отверстие бронхиолы. I- Поступление кислорода; II- Выведение углекислого газа.

С газообменом разобрались, теперь поговорим об основных понятиях относительно дыхания. Объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый человеком за одну минуту, называется минутным объемом дыхания. Он обеспечивает необходимый уровень концентрации газов в альвеолах.

Показатель концентрации определяется дыхательным объемом – это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в процессе дыхания. А также частотой дыхательных движений, иными словами – частотой дыхания.

Резервный объем вдоха – это максимальный объем воздуха, который человек может вдохнуть после обычного вдоха. Следовательно, резервный объем выдоха – это максимальное количество воздуха, которое человек может выдохнуть дополнительно, после обычного выдоха.

Максимальный объем воздуха, который человек способен выдохнуть после максимального вдоха, называется жизненной емкостью легких. Тем не менее, даже после максимального выдоха в легких остается определенное количество воздуха, которое называется остаточным объемом легких.

Сумма жизненной емкости легких и остаточного объема легких дает нам общую емкость легких, которая у взрослого человека равняется 3-4 литрам воздуха на 1 легкое.

Момент вдоха приносит кислород в альвеолы. Помимо альвеол, воздух также заполняет все остальные участки дыхательных путей – ротовую полость, носоглотку, трахею, бронхи и бронхиолы. Поскольку в процессе газообмена эти отделы дыхательной системы не участвуют, они получили название анатомически мертвого пространства.

Важно

Объем воздуха, который заполняет это пространство, у здорового человека, как правило составляет порядка 150 мл. С возрастом, этот показатель имеет тенденцию увеличиваться.

Поскольку в момент глубокого вдоха дыхательные пути имеют свойство расширяться, нужно иметь в виду, что увеличение дыхательного объема сопровождается одновременно и увеличением анатомического мертвого пространства. Такое относительное увеличение дыхательного объема обычно превышает данный показатель для мертвого анатомического пространства.

В итоге, при увеличении дыхательного объема, доля анатомического мертвого пространства понижается. Таким образом, мы можем сделать вывод, что увеличение дыхательного объема (при глубоком дыхании) обеспечивает значительно более качественную вентиляцию легких, сравнительно с учащенным дыханием.

Регуляция дыхания

Для полноценного обеспечения организма кислородом, нервная система регулирует скорость вентиляции легких через изменение частоты и глубины дыхания.

Читайте также:  Сигналы оповещения гражданской обороны: го чс

За счет этого концентрация кислорода и углекислого газа в артериальной крови не меняется даже под воздействием таких активных физических нагрузок, как работа на кардиотренажере или тренировка с отягощениями.

Регуляция дыхания контролируется дыхательным центром, который приведен на рисунке ниже.

Строение дыхательного центра ствола мозга: 1- Варолиев мост; 2- Пневмотаксический центр; 3- Апнейстический центр; 4- Предкомплекс Бетцингера; 5- Дорсальная группа дыхательных нейронов; 6- Вентральная группа дыхательных нейронов; 7- Продолговатый мозг. I- Дыхательный центр ствола мозга; II- Части дыхательного центра моста; III- Части дыхательного центра продолговатого мозга.

Дыхательный центр состоит из нескольких разрозненных групп нейронов, которые расположены с обеих сторон нижней части ствола мозга. Всего выделяют три основных группы нейронов: дорсальная группа, вентральная группа и пневмотаксический центр. Рассмотрим их более подробно.

  • Дорсальная дыхательная группа играет важнейшую роль в реализации процесса дыхания. Она также является и главным генератором импульсов, которые задают постоянный ритм дыхания.
  • Вентральная дыхательная группа выполняет сразу несколько важных функций. В первую очередь, дыхательные импульсы от данных нейронов принимают участие в регуляции процесса дыхания, контролируя уровень легочной вентиляции. Помимо прочего, возбуждение избранных нейронов вентральной группы может стимулировать вдох или выдох, в зависимости от момента возбуждения. Важность этих нейронов особенно велика, так как они способны управлять мышцами живота, принимающими участие в цикле выдоха при глубоком дыхании.
  • Пневмотаксический центр принимает участие в управлении частотой и амплитудой дыхательных движений. Главное влияние данного центра состоит в регуляции длительности цикла наполнения легких, как фактора, который ограничивает дыхательный объем. Добавочным эффектом такой регуляции является непосредственное воздействие на частоту дыхания. При уменьшении длительности цикла вдоха, цикл выдоха также сокращается, что в итоге приводит к увеличению частоты дыхания. То же справедливо и в обратном случае. При увеличении длительности цикла вдоха, цикл выдоха также увеличивается, при этом частота дыхания снижается.

Заключение

Дыхательная система человека – это в первую очередь набор органов, необходимый для обеспечения организма жизненно необходимым кислородом.

Знание анатомии и физиологии данной системы дает вам возможность понять базовые основы построения тренировочного процесса как аэробной, так и анаэробной направленности.

Приведенная здесь информация имеет особое значение при определении целей тренировочного процесса и может служить основой для оценки состояния здоровья атлета при плановом построении тренировочных программ.

Источник: https://fit-baza.com/dyhatelnaya-sistema-cheloveka/

Физиология и основы гигиены человека

Анатомия и физиология человека – это важнейшие биологические науки, изучающие строение и функции человеческого организма. Как устроен человек, как функционируют его органы, должен знать не только каждый медик и биолог, но и специалист – инженер-эколог, который непосредственно занимается вопросами охраны здоровья человека и окружающей природной среды.

Организм человека представляет собой единую систему с общими законами развития, закономерностями строения и жизнедеятельности. Его функционирование подчиняется биологическим закономерностям, присущим всем живым организмам.

В то же время человек социален и отличается от животных развитым мышлением, интеллектом, наличием второй сигнальной системы, общественными взаимоотношениями.

Особенности формы, строения тела человека невозможно понять без анализа функций, равно как нельзя представить особенности функции любого органа без понимания его строения.

Совет

Человеческий организм состоит из большого числа органов, огромного количества клеток, но это не сумма отдельных частей, а единый слаженный живой организм. Поэтому нельзя рассматривать органы без взаимосвязи друг с другом, без объединяющей роли нервной и сосудистой систем.

Анатомия и физиология, входящие в число естественнонаучных дисциплин, составляют фундамент для последующего изучения экологии, токсикологии, микробиологии.

Без этих наук о структуре и процессах, происходя­щих в органах и их элементах, нельзя понять любые преобразования как в здоровом организме в условиях нормы, так и при заболеваниях в условиях вредного воздействия экологических факторов на организм.

Ведь особенности строения тела человека, характерные для каждого индивидуума, передающиеся от родителей, определяются наследственными факторами, а также влиянием на данного человека внешней среды (экологические факторы, питание, физические нагрузки).

Человек живет не только в условиях биологической среды, но и в обществе, в условиях определенных человеческих взаимоотношений. Поэтому он испытывает воздействие коллектива, социальных факторов. В связи с этим анатомия и физиология изучают человека не только как биологический объект, но учитывают при этом влияние на него социальной среды, условий труда и быта.

Особую роль при этом приобретает знание профессиональных заболеваний, обусловленных воздействием на организм человека различных факторов химической, физической и биологической природы.

Древние греки утверждали: «В здоровом теле – здоровый дух». Зная, как работает организм, какие факторы наиболее значимы в регуляции жизнедеятельности, можно предвидеть, каким образом возможно предотвратить нарушение функций отдельных систем и органов под влиянием различных вредных веществ, с которыми контактирует человек в результате своей производственной деятельности.

Источник: https://moodle.kstu.ru/mod/book/view.php?id=25035&chapterid=5970

Физиология дыхания

Дыхательная система является жизненно важной. Заболевания дыхательной системы занимают 3е место в причинах смерти и являются самыми распространенными в утрате трудоспособности. Дыхание является циклическим процессом, который обеспечивает доставку кислорода к клеткам, используют для удаления углекислого газа, доставки биологических веществ.

У простейших – через наружные покровы, у насекомых – трахейный тип дыхания, у человека – легочный тип дыхания. Различают внешнее и внутренне дыхание, происходит диффузия углекислого газа между альвеолами, транспорт газа от легких и обратно к клеткам. Внутренне дыхание – процесс использование кислорода внутри клеток в окислительном процессе.

На физиологии мы изучаем внешнее дыхание, на биохимии – тканевое, внутреннее.

На 98% газообмен происходит в альвеолах легких, 2% может проходить через кожу.

Дыхательная система включает верхние и нижние дыхательные пути. К верхним дыхательным путям относятся – нос, ротовая полость, носоглотка, гортань. Нижние – трахея и бронхи. К воздухоносным путям подключены легкие – правое(3доли) и левое(2доли, только верхняя и нижняя).

Обратите внимание

Легкие располагаются внутри грудной клетки – костно-мышечного каркаса – ребра прикрепленные к позвоночнику и грудине, между ребрами имеются мышцы, внутри грудная клетка выстлана гладким листком париетальной плевры, легкие покрываются висцеральной плеврой, между легкими – пространство – с плевральной жидкостью.

Жидкость уменьшает силы трения и поддерживает постоянный объем плевральной  полости.

Воздухоносные пути – там воздух увлажняется, согревается, очищается, в бронхах 23 последовательных деления, которые доходят до терминальных бронхиол, а затем начинаются респираторные бронхиолы, от которых отходят альвеолярные ходы, которые переходят в альвеолярные мешочки, заканчивающиеся альвеолярными мешочками.

Воздухоносные пути больше 1 мм – бронхи, меньше 1 мм – бронхиолы. В бронхах основа – хрящевая ткань, кольца, в бронхиолах стенка в основном состоит из гладкомышечных элементов. Внутренняя поверхность покрыта слизистой оболочкой с мерцательным эпителием. В бронхиальном дереве принято выделять 3 функциональные зоны –

— кондуктивная(проводниковая) – первые 16 делений, здесь происходит только проведение воздушного потока, газообмена не происходит, объем этой зона – 150-155 см3 и она относится к мертвому пространству,

— последующие  6 – переходная зона – диффузия газа

— альвеолярные ходы, мешочки, респираторные бронхиолы – это респираторная зона(только газообмен без проведения воздушного потока)

В связи с последовательным делением бронхиального дерева происходит увеличение суммарной площади поперечного сечения. Площадь сечения трахеи – 2,5 см2, на уровне 16го деления, суммарная площадь 180 см2. На уровне 23го деления 11800 см2. Количество легочных альвеол 300-375 млн. Диаметр альвеол от 150 до 300 мкм и суммарная площадь легочных альвеол достигает 90 м2.

Внешнее дыхание направлено на постоянную вентиляцию легких и это обеспечивается периодической сменой актов вдоха и выдоха. Человек делает от 12 до 15 вдохов и выдохов и в течении каждого вдоха мы поглощаем 500 мл воздуха. Своеобразный дыхательный насос – грудная клетка, межреберные мышцы, диафрагма, Вдох-инспирация, является актом активным.

Читайте также:  Убежище (укрытие) быстровозводимое

Вдох мы можем осуществить только при сокращении мышц. Мышцы вдоха — диафрагма и наружные косые межреберные мышцы. Основной дыхательной мышцей будет является диафрагма. При сокращении мышечной части купол диафрагмы опускается и органы брюшной полости опускает. Увеличивается вертикальный объем грудной клетки. С помощью диафрагмы осуществляется 75% вдоха.

При спокойном вдохе этого достаточно. При нагрузках подключаются межреберные мышцы. В фазе выдоха используются передние косые мышцы.

Важно

При нагрузке  — ребра понимаются и занимают горизонтальное положения, грудина отодвигается кпереди, что увеличивает сагиттальный размер грудной клетки, также происходит небольшой разворот ребра(нижний край ребра – наружу  -это увеличивает фронтальный размер грудной клетки) Во время вдоха меняются все три размера грудной клетки.

Вслед происходит увеличение объема легких , при этом в легких происходит снижение давления, что связано с действием газового закона Боэля-Мариотте, который говорит о том, что произведение объема газа, на величину его давления, есть величина постоянная. Давление внутри легких становится ниже атмосферного – «-1»-«-3» ниже атмосферного. Из-за этого воздух может проходить в легкие.

Вдох, который осуществляется за счет сокращения диафрагмы – диафрагмальное, или брюшное(у детей, у взрослых) дыхание, а за счет межреберных мышц – грудное дыхание(у женщин). В усиленном вдохе могут принимать участие грудино-ключично-сосвидные мышцы, лестничные мышцы, трапециевидные — это дополнительные мышцы. Акт выхода – эксперация может быть пассивным и активным.

Пассивный осуществляется в результате расслабления мышц вдоха, при этом диафрагма расслабляясь начинает подниматься, уменьшается вертикальный размер грудной клетки, расслабление межреберных мышц за счет силы тяжести опускаются — уменьшается сагиттальный и фронтальный размер грудной клетки. Легкие начинают уменьшаться.

Мышцы выдоха, к которым относятся мышцы брюшного пресса, их сокращение повышают давление в брюшной полости и поднимают диафрагму. Внутренние косые межреберные мышцы – сверху вниз и спереди назад. При своем сокращении они тянут ребра вниз, способствуя в дальнейшем уменьшению объема грудной клетки.

Уменьшение объема способствует уменьшению давления ниже атмосферного внутри легки на 3-5см. Силу выдоха мы можем измерить манометром. В межплевральном пространстве отрицательное давление. Механизмы его формирования. Легкие покрыты висцеральным листком, а грудная клетка – париетальным листком. Межплевральное пространство заполнено жидкостью. Листки смочены и скользят.

Давление в этой полости ниже атмосферного – называют отрицательным межплевральным давлением. Через воздухоносные пути атмосферный воздух действует на внутренние поверхности, что вызывает растяжение легких. Легкие – эластическое образование. В грудной полости легкие в растянутом состоянии. Эластические волокна будут стремится сжать легкие.

Альвеолы(изнутри) выстланы особым веществом – сурфактантом – комплекс фосфолипилов, который образуется специализированными клетками – альвеолярными пневмоцитами 2го типа. Он вызывает снижение поверхностного натяжения. Если имеется сурфактант то поверхностное натяжение=5дин на см2, при его отсутствии 20 дин на см2. Сурфактант начинает вырабатываться на последних месяцах беременности. Недоношенным детям трудно расправить легкие,  возникает дыхательная недостаточность. Сейчас применяют искусственное распыление сурфактанта. Наличие поверхностного натяжения стремится сжать легкие.

 Давление в плевральной полости = Давление атмосферного – давление эластическое.

Выдох = -2-5 мм.рт. столба

Вдох = -4-8 мм.рт.ст

Глубокий вдох = -20 мм.рт.ст

Неравномерный рост – грудная клетка растет быстрее легких. Плевральная полость всасывает газы.

Поддержание отрицательного давления имеет большое значение для дыхания(оно обеспечивает растяжение легких и поддерживает их дыхательную поверхность, изменение объема во время вдоха/выдоха) и кроветворения.

Внутри вен давление понижается, это способствует возвращению крови к сердцу – венозный возврат. При повреждении грудной области – пневмоторакс – легкое спадается, легкое плохо вентилируется.

Совет

Пневмоторакс может быть открытым и закрытым(поражение ткани легкого — воздух из воздухоносных путей попадет в плевральную полость), клапанный пневмоторакс – через мембрану засасывается воздух, а на обратном пути мембрана закрывается и воздух скапливается внутри. Пневмоторакс уменьшает отток крови к сердцу. Пневмоторакс требует срочного вмешательства и закрытия отверстия любым способом

Легочными объемами называются объемы воздуха в легких при разных положениях грудной клетки. Легочных объема различают 4. Первый – дыхательный – который поступает при вдохе и выделяется при выдохе(ДО) В норме =0,5л.

Резервный объем вдоха – тот объем воздуха, который мы можем вдохнуть до достижения максимального вдоха. Резервный объем выдоха =1-1,4л. Когда мы выдохнем максимально все что можно — останется остаточный объем легких-ООЛ=1-1,5л.

Его можно удалить только при вскрытии, когда легкие спадутся. После спадения коллабсный выход до 200 мл.

Комбинация этих объемов дает нам разные емкости легких. Сумма всех четырех объемов мы получим общую емкость легких=5-6л

Жизненный емкость легких = сумме резервных и дыхательного. Его можно определить если сделать максимальный вдох и максимальный выдох. Это делается при спирометрии и при спирографии. У мужчин 3,5-5, у женщин 3-4. Рост в см * 25. Емкость вдоха – сумма дыхательного объема и резервного объема вдоха.

4ая емкость – функциональная остаточная емкость легкого(ФОЕЛ) – сумма резервного объема выдоха и остаточного объема легкого. При исследовании этих показателей.

Форсированная емкость легкого- объем, который поступает за 1 с. В 20 лет должно быть больше 80%, в 40 – 75%, в 60 -70%.

Статическая податливость и ригидность легких. Податливость показывает меру растяжимости легких. Ее выражают в л на см водного столба

Сл= изменение объема/изменение давление 0,2 л на 1см водного столба.

Ригидность легких – показатель обратный податливости = изменение давления/изменению объема.

Обструктивные поражения легких — удлинение или нарушение движения воздуха при выдохе, сопровождающееся закупоркой(лбструкцией) бронхов и повышением воздушности легких(эмфизема легких, бронхит, бронхиальная астма)

Рестрективные поражения – неспособность легки полностью расправиться, при резекции легких, деформации грудной клетки, системная склеродермия, ожирение, асбестоз, третий триместр беременности.

За 1 минуту мы определяем минутный объем дыхания – дыхательный объем на число дыхательных движений.

Не весь воздух проходит до альвеол, часть останется в мертвом пространстве. До альвеол из 500 мл дойдет только 350 мл. Вентиляция мертвого пространства = объем легкого пространства*на число вдохов.

Обратите внимание

Величина мертвого пространства может изменятся(при маске, противогазе) В ряде случаев необходима трахеотомия, чтобы уменьшить мертвое пространство и обеспечить таким образом лучшую доставку кислорода к альвеолам.

В легких происходит газообмен на уровне альвеол, при этом происходит 3 процесса

  1. Вентиляция легких
  2. Диффузия газа
  3. Легочное кровообращение

Легкие получают кровь из 2ух источников – венозная кровь от легочной артерии, которая и является в конечном итоге источником образования капилляров, оплетающих стенку легочной альвеолы. Именно в этих капиллярах происходят процессы газообмена благодаря чему кровь насыщается кислородом, она становится артериальной кровью, оттекающей по легочным венам.

Венозная кровь, которая образуется в легких сбрасывается через бронхолегочные вены в легочную вену, либо в непарную вен.

 При дыхании не все легочные альвеолы могут вентилировать. Часть может отключаться или не получать кровоснабжения. Это физиологическое мертвое пространство.

Альвеолярные пневмоциты 1ого(очень тонкие и обеспечивают выстилание легочной альвеолы) и 2ого типа(для сурфактант). Они лежат на базальной мембране, к ней прилегает базальная мембрана капилляра и эндотелий капилляра. Толщина стенки альвеолы – 1мкм.

Количество крови, которое содержится в легких=450 мл, о легочные сосуды могут вмещать до 900мл и это будет депо крови

Источник: https://dendrit.ru/page/show/mnemonick/fiziologiya-dyhaniya/

Физиология легочного дыхания

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Читайте также:  Чехол-сумка для панорамной маски сизод своими руками.

Содержание

Введение

  1. Механимы внешнего дыхания.

  2. Газообмен в легких.

  3. Работа дыхательного центра.

  4. Регуляция дыхания.

Заключение

Введение

Организм человека как единая целостная живая система. Положение человека как биологического вида в системе животного царства. Понятие о тканях, органах, системах органов. Организм и среда. Анатомия и физиология человека — науки, изучающие внешнее и внутреннее строение, функции и процессы жизнедеятельности организма человека.

Предмет анатомии и физиологии, методы и основные направления. Значение анатомии и физиологии для медицины и биологии. Краткая история анатомии и физиологии.Физическое воспитание изменяет организм человека, причем изменения затрагивают, иногда очень глубоко, и строение организма, и его функции.

Очень важны точные представления о механизмах, по которым протекают функциональные изменения в организме. В изучении жизнедеятельности организма человека основную роль играют биологические науки – анатомия, физиология, гигиена.

Важно

Физиология устанавливает закономерности функционирования живых систем, изучает взаимосвязи и особенности жизнедеятельности в разных условиях окружающей среды и при изменении внутренней среды организма.

Внешнее дыхание.

Внешнее дыхание осуществляется в результате ритмических движений грудной клетки. Дыхательный цикл состоит из фаз вдоха (inspiratio) и выдоха (exspiratio), между которыми отсутствует пауза. В покое у взрослого человека частота дыхательных движений 16-20 в минуту. Вдох это активный процесс.

При спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Они приподнимают ребра, а грудина отодвигается вперед. Это ведет к увеличению сагитального и фронтального размеров грудной полости. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы. Ее купол опускается и органы брюшной полости сдвигаются вниз, в стороны и вперед.

За счет этого грудная полость увеличивается и в вертикальном направлении. После окончания вдоха дыхательные мышцы расслабляются. Начинается выдох. Спокойный выдох пассивный процесс. Во время него происходит возвращение грудной клетки в исходное состояние.

Это происходит под действием ее собственного веса, натянутого связочного аппарата и давления на диафрагму органов брюшной полости. При физической нагрузке, патологических состояниях, сопровождающихся одышкой (туберкулез легких, бронхиальная астма и т.д.) возникает форсированное дыхание.

В акт вдоха и выдоха вовлекаются вспомогательные мышцы. При форсированном вдохе дополнительно сокращаются грудино-ключично-сосцевидные, лестничные, грудные и трапециевидные мышцы. Они способствуют дополнительному поднятию ребер. При форсированном выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы, которые усиливают опускание ребер. Т.

е. это активный процесс. Различают грудной и брюшной тип дыхания. При первом дыхание в основном осуществляется за счет межреберных мышц, при втором за счет мышц диафрагмы. Грудной или реберный тип дыхания характерен для женщин. Брюшной или диафрагмальный для мужчин.

Физиологически более выгоден брюшной тип, так как он осуществляется с меньшей затратой энергии. Кроме того, движения органов брюшной полости при дыхании препятствуют их воспалительным заболеваниям. Иногда встречается смешанный тип дыхания.

Газообмен в легких.

Совет

Газообмен в легких происходит путем диффузии. Обмен газов между кровью и воздухом относится к основной функции легких. Воздух, поступающий в легкие при вдохе, нагревается и насыщается водяными парами при движении в дыхательных путях и достигает альвеолярного пространства, имея температуру 37 °С.

Парциальное давление водяных паров в альвеолярном воздухе при этой температуре составляет 47 мм рт. ст. Поэтому согласно закону парциальных давлений Дальтона вдыхаемый воздух находится в разведенном водяными парами состоянии и парциальное давление кислорода в нем меньше, чем в атмосферном воздухе. Соотношение вентиляции и перфузии кровью легких.

При прекращении вентиляции в каком-либо регионе легких увеличивается их функциональное мертвое пространство (а). При этом венозная кровь перфузирует этот отдел легких и, не обогащаясь кислородом, поступает в большой круг кровообращения.

Нормальное вентиляци-онно-перфузионное отношение формируется, когда вентиляция регионов легких соответствует величине их перфузии кровью (б). При отсутствии кровотока в каком-либо регионе легких (в) вентиляция также не обеспечивает нормальное вентиляционно-перфузионное отношение. V — вентиляция легких, Q — кровоток в легких.

Обмен кислорода и углекислого газа в легких происходит в результате разницы парциального давления этих газов в воздухе альвеолярного пространства и их напряжения в крови легочных капилляров. Процесс движения газа из области высокой концентрации в область с низкой его концентрацией обусловлен диффузией.

Кровь легочных капилляров отделена от воздуха, заполняющего альвеолы, альвеолярной мембраной, через которую газообмен происходит путем пассивной диффузии. Процесс перехода газов между альвеолярным пространством и кровью легких объясняется диффузионной теорией.

Дыхательный центр.

Дыхательный центр автоматически регулирует ритм, и глубину дыхательных движений. Однако мы можем вмешиваться в его работу, произвольно меняя объем легочной вентиляции или даже на некоторое время задерживая дыхательные движения.

Сознательное регулирование акта дыхания осуществляется посредством высшего отдела нервной системы – коры больших полушарий головного мозга. Влияние коры большого мозга на дыхательные движения выражается в возможности произвольно прерывать (в известных пределах времени) дыхательные движения, изменять их ритм и глубину.

Обратите внимание

Поэтому различные психические состояния – смех, плач, горе, радость – также отражаются на характере дыхания.

Регуляция дыхания.

Регуляция дыхания. Регулятором дыхательной системы служит дыхательный центр. Импульсы, исходящие из дыхательного центра, управляют работой дыхательных мышц, а объем вентиляции легких влияет на альвеолярный газообмен и систему транспорта газов кровью.

Сигналы о том, сколько в крови кислорода и углекислого газа, поступают от хемочувствительных датчиков-рецепторов в регулятор и определяют значение следующей команды из дыхательного центра. Так замыкается и действует ведущий контур регуляции дыхания – хеморецепторный.

В свою очередь степень растяжения легких и сокращения мышц контролируется специальными чувствительными клетками – датчиками механорецепторами, так как объем легких должен соответствовать потребности организма в кислороде и необходимости удаления избытка углекислого газа в каждый момент времени.

Кроме того, работа по обеспечению кислородом должна быть чрезвычайно экономной. Такие задачи решаются в дополнительном механорецепторном контуре регулирования.

Вышележащие уровни управления, расположенные в коре больших полушарий и других отделах головного мозга, могут воздействовать как на функцию дыхательного регулятора, так и непосредственно на дыхательные мышцы, произвольно изменяя дыхательные движения.

Автоматическая система регуляции дыхания. Как уже отмечалось, дыхание осуществляется автоматически; во время бодрствования, сна и в бессознательном состоянии.

Автоматическая система регулирования поддерживает оптимальное для текущего момента напряжение газов в крови и тканях в соответствии с интенсивностью обмена веществ (метаболизма) и участвует в обеспечении постоянства внутренней среды организма. В зависимости от его энергетических затрат определяется Характер дыхания.

Важно

Конечно, мы можем и произвольно изменять частоту и глубину дыхательных движений. Без целенаправленного управления дыхательными движениями невозможны речь, пение и тренировка дыхания. Однако такое сознательное вмешательство происходит на фоне автоматически регулируемого ритма дыхания, но не вопреки ему.

Заключение.

процесс дыхания, главная цель которого обеспечивать организм кислородом и тем самым создавать основное условие для получения энергии и поддержания жизни.

Однако сам процесс внешнего дыхания чрезвычайно чувствителен к разного рода воздействиям, ибо дыхательный аппарат служит также своеобразным защитным барьером между внешней и внутренней средой организма.

Это сопряжено с выполнением многих других функций, например, очистки воздухоносных путей и защиты организма от инородных тел, раздражающих и ядовитых веществ.

Практически любой раздражитель, действующий на человека, вызывает изменение дыхания или кратковременную задержку дыхательных движений: резкий или неожиданный звук, сильный или внезапный свет, раздражающие запахи и механическое раздражение оболочки носа и верхних дыхательных путей, разнообразные раздражения кожи, брюшных органов, болевые воздействия и т. д. Большое значение имеют разветвленные в носовой полости окончания чувствительных нервов, осуществляющих своеобразный качественный контроль химического состава вдыхаемого воздуха.

Источник: https://works.doklad.ru/view/8rQSd8RuIYE.html

Ссылка на основную публикацию