Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Необхідність кисню в організмі: внаслідок реакцій енергетичного обміну в клітинах за участі кисню з утворенням вуглекислого газу  й води організм одержує енергію, яка необхідна на скорочення м'язів, рух крові по судинах, діяльність мозку тощо.

Дихання - необхідна умова життя: без їжі можна обходитися близько 1-1,5 місяця, без води — до 5 днів, а без повітря — лише 5 хвилин (якщо дихання затримується на 6 хвилин, у головному мозку починаються незворотні процеси).

 

СКЛАД ПОВІТРЯ.

Повітря, яке ми вдихаємо, називають вдихуваним.

Повітря, яке міститься в альвеолах (легеневих пухирцях) називають альвеолярним. 

Повітря, яке ми видихаємо, називають видихуваним.

Склад повітря вдиху: 21 % кисню, 0,03 % вуглекислого газу, близько 79 % азоту, водяна пара, інертні гази. 

Склад повітря видиху: кисню близько 16,3 %, вуглекислого газу — близько 4 %, 79,7 % азоту, водяної пари та інертних газів. 

Отже, вміст кисню зменшується в 1,3 рази, а вміст вуглекислого газу збільшується аж у 133 рази. 

Склад повітря в альвеолах. Оскільки запаси повітря в організмі обмежені об'ємом легень, вони мають постійно поповнюватися. Здійснюючи безперервно вдих і видих, людина вентилює легені, підтримуючи в альвеолах відносно сталий газовий склад.

 

Висновок: різний вміст кисню та вуглекислого газу у вдихуваному й видихуваному повітрі пояснюється обміном газів у легенях.

 

Конвекція – активне перенесення дихальних газів середовищем, що рухається за допомогою органів (під час вдиху та видиху кисень і вуглекислий газ переносяться повітрям до легень або від них, а в середині організму – кров'ю).

Дифузія - фізичний процес переміщення молекул будь-якої речовини з ділянки, де їх концентрація більша, до ділянки, де їх концентрація менша, до тих пір, доки концентрація речовини в обох ділянках не стане однаковою.

Об'ємна концентрація складника газу в суміші пропорційна до його парціального тиску (тиску, який створював би цей складник газу за умови, що тільки він займав би увесь об'єм посудини). Різницю парціальних тисків складників газу можна вважати рушійною силою дифузії газу, тобто напрям і швидкість дифузії визначаються парціальним тиском.   

Окиснення - це хімічні реакції розщеплення сполук за допомогою кисню, що супроводжуються вивільненням енергії.

 

ДИХАННЯ – складні процеси, що забезпечують 

• надходження до організму кисню;

• використання його для окиснення органічних речовин (білків, жирів, вуглеводів);

• видалення з організму вуглекислого газу, що утворився під час реакцій окиснення. 

 

ЕТАПИ ДИХАННЯ.

I. Зовнішнє, або легеневе дихання (газообмін).

II. Транспорт газів в організмі

III. Внутрішнє, або тканинне дихання.

ПРОЦЕСИ ДИХАННЯ.

І. Зовнішнє, або легеневе дихання:

1) вентиляція легень (активне переміщення потоку повітря в легені завдяки конвекції дихальними рухами – вдихом та видихом);

2) газообмін у легенях (пасивне переміщення газів між повітрям легень і кров'ю шляхом дифузії);

II. Транспорт газів в організмі

3). Активне перенесення газів потоком крові завдяки конвекції: рознесення  кисню до клітин усього організму та перенесення вуглекислого газу, що утворюється в клітинах, до легенів.

ІІІ. Внутрішнє, або тканинне дихання

4) газообмін у тканинах (пасивне переміщення газів між міжклітинною рідиною і кров'ю капілярів шляхом дифузії);

5) клітинне дихання (вивільнення енергії хімічних зв'язків поживних сполук шляхом окиснення).

 

РЕГУЛЯЦІЯ ДИХАННЯ.

РЕГУЛЯЦІЯ ДИХАННЯ НЕРВОВОЮ СИСТЕМОЮ.

Дихальний цикл –  процес вдиху та видиху, які пов'язані зі змінами об'єму легень. Частота дихальних циклів у здорової дорослої людини становить 16 – 20 циклів за 1 хв.

 

 

Дихальний центр.

У довгастому мозку розташований дихальний центр, який відповідає за дихальний цикл.

У ньому є  центр вдиху й центр видиху. Від рецепторів легень, міжреберних м'язів, діафрагми надходять імпульси в дихальний центр, який прискорює або сповільнює дихання, впливаючи на дихальні рухи.

Також імпульси можуть надходити з кори півкуль головного мозку й впливати на дихання.

Дихальний центр чутливий до концентрації вуглекислого газу в крові. 

 

Мимовільна нервова регуляція дихальних рухів:

• дихальний центр перебуває в постійній ритмічній активності, яка здійснюється мимовільно автоматично безумовними рефлексами;

• коли зануритися у холодну воду, то «перехоплює дух», бо уповільнюється діяльність серця і на мить припиняється дихання: холод подразнює рецептори, розміщені в шкірі, збудження, яке в них виникає, по чутливих нейронах надходить до дихального центру, далі по довгих відростках рухових нейронів збудження надходить від дихального центру, а від нього до дихальних м'язів, припиняючи їхнє функціонування;

• якщо до носової порожнини потрапили пил або речовини з різким запахом, слиз, що зібрався під час нежиттю, вони подразнюють рецептори, розмішені в її слизовій оболонці, виникає захисний рефлекс чхання - сильний і дуже швидкий рефлекторний видих через ніздрі, завдяки якому з носової порожнини видаляються речовини, які її подразнюють;

• кашель - різкий рефлекторний видих через рот виникає при різних подразненнях рецепторів гортані.

Під час кашлю та чхання потрібно рот і ніс прикривати серветкою, щоб не стати джерелом поширення хвороботворних вірусів і бактерій.

 

Довільна нервова регуляція дихальних рухів:

• зумовлена нервовими імпульсами, які надходять у дихальний центр із кори півкуль (людина може довільно на певний час затримати дихання, змінити його ритм і глибину). 

У людини дуже добре розвинені механізми регуляції дихання , що здійснюються за участю кори великого мозку і обумовлені участю дихання в утворенні звуків, що забезпечується голосовим апаратом гортані. Вплив на дихальний центр можуть спричинити імпульси, які надходять до нього з різних органів чуття (нюху, зору, смаку тощо), а також внутрішніх органів (печінки, селезінки, нирок, шлунково-кишкового тракту тощо).

 

Вдих вмикає механізм видиху, а видих — механізм вдиху.

Перший вдих. Після народження в крові дитини накопичуються надлишки вуглекислого газу, на які реагує центр вдиху: він надсилає нервові імпульси до дихальних м'язів, а їх скорочення забезпечує вдих, так легені вперше наповнюються повітрям — об'єм альвеол і бронхіального дерева збільшується.

Регуляція видиху. 

На розтягування стінок альвеол і бронхіального дерева під час вдиху реагують рецептори стінок, від них нервові імпульси по нейронах надходять до центру видиху. Центр видиху надсилає до центру вдиху сигнали для гальмування вдиху, від центру вдиху команда припиняє скорочення м'язів діафрагми й грудної клітки, при розслаблені яких об'єм легенів зменшується — відбувається видих.

Стан органів Видих
Головний мозок

Центр вдиху гальмується, а центр видиху збуджується і «надає команду» міжреберним м'язам та діафрагмі

 

Зовнішні міжреберні дихальні м'язи Розслаблюються, ребра і грудна клітка опускаються донизу
Діафрагма Купол діафрагми піднімається догори
Об'єм грудної порожнини Зменшується
Легені Спадаються
Результат. Тиск у грудній порожнині, легенях, альвеолах і бронхахЗбільшується порівняно з атмосферним. Повітря виштовхується з альвеол і легень та виводиться по повітроносних шляхах назовні

Регуляція вдиху. 

Під час видиху об'єм альвеол і дрібних бронхів зменшується, їхні стінки стискаються, рецептори стінок повідомляють про це до центру видиху, центр видиху зупиняє гальмування центру вдиху. 

З іншої сторони під час видиху збільшується вміст вуглекислого газу в крові, яка надходить до дихального центру, на що реагують клітини центру вдиху й він запускає команду на скорочення дихальних м'язів для збільшення об'єму легенів — відбувається вдих.

Стан органів Вдих
Головний мозок Центр вдиху збуджується (збудження через спинний мозок надходить до міжреберних м'язів і діафрагми), центр видиху гальмується
Зовнішні міжреберні дихальні м'язи Скорочуються і піднімають ребра та грудну клітку вгору
Діафрагма Купол діафрагми опускається донизу
Об'єм грудної порожнини Збільшується
Легені Розтягуються
Результат. Тиск у грудній порожнині, легенях, альвеолах і бронхахЗменшується порівняно з атмосферним. Легені заповнюються повітрям

 

РЕГУЛЯЦІЯ ДИХАННЯ ГУМОРАЛЬНОЮ СИСТЕМОЮ.

Гуморальна регуляція залежить від кількості СО2, яка впливає на дихальний центр (на СО2 реагують рецептори, розташовані в стінці судин, що живлять мозок). 

Частота та глибина дихальних рухів залежить від концентрації вуглекислого газу в крові:

• якщо в крові, що омиває дихальний центр, є надлишок СО2, збудливість дихального центру зростає, і дихання стає частішим і глибшим доки концентрація вуглекислого газу не знизиться до норми (наприклад, у непровітрюваному приміщенні частота дихальних рухів зростає вдвічі й навіть більше);

• якщо вміст СО2 в крові що є низьким, то дихання сповільнюється.

 

Гормон адреналін, який виробляють надниркові залози, здатний безпосередньо впливати на дихальний центр, стимулюючи дихальні рухи, оскільки цей гормон посилено виділяється за будь-якого хвилювання. 

Молочна кислота, яка утворюється під час роботи м'язів, може викликати стимулюючу дію на дихальний центр.

 

 

ОСОБЛИВОСТІ ДИХАННЯ ЛЮДИНИ.

Дихання людини має особливості, пов'язані з:

• прямоходінням (оскільки грудна клітка в людини сплющена спереду назад, що суттєво впливає на дихання: верхівка легень, у зв'язку з малою рухомістю верхніх ребер, вентилюється недостатньо, а нижні частки легень, завдяки скороченню діафрагми, забезпечуються потоком повітря якнайкраще);

• суспільним способом життя, мовою та емоціями (найінтенсивніше споживають кисень кора великого мозку, серце, печінка і нирки, тому ці органи потребують швидкої доставки кисню відповідно до їх потреб). 

 

У людини виділяють три типи дихання: 

назва Забезпечують м'язи  Залежність від 
віку статі активності емоцій
грудне міжреберні 3 – 7 років У жінок   гнів
черевне діафрагма новонароджені У чоловіків фізична праця заспокоєння
змішане міжреберні та діафрагма 2 роки      

Найсприятливішим для вентиляції легень є змішаний тип дихання.

 

Дихання залежить від парціального тиску кисню в атмосфері.

Альпіністи, піднімаючись на висоту, відчувають зміни в самопочутті: дихання стає поверхневим, періодично переривається; через зменшення концентрації кисню в крові виникає потреба дихати частіше. Гіпоксія (кисневе голодання) супроводжується задухою, також можлива кровотеча з носа, запаморочення, нудота, серцева недостатність тощо. Це ознаки гірської (висотної) хвороби.
Аквалангісти, опускаючись на кожні 10 м в глибину, відчувають зміну тиску середовища, який зростає на 1 атм. Також змінюється їхнє самопочуття: у крові і тканинах збільшується парціальний тиск кисню і розчиняється азот. Наслідками отруєння киснем є судоми, галюцинації, щоб цього не сталося, потрібно азот у газовій суміші замінити на гелій і зменшити концентрацію кисню. Під час різкого піднімання з глибин розчинність азоту в крові знижується і він утворює пухирці газу, які закупорюють судини і розривають тканини, причиняючи кесонну хворобу, параліч рук і ніг, загальну слабкість, навіть загибель водолазів і аквалангістів. Тому аквалангіста потрібно піднімати з глибини повільно, за таких умов надлишок газу виводиться без утворення пухирців.

 

ЗНАЧЕННЯ ДИХАННЯ ДЛЯ ОРГАНІЗМУ ЛЮДИНИ:

• клітини отримують кисень, що забезпечується процесами дихання та газообміну;

• організм одержує енергію в результаті окиснення вуглеводів, жирів і білків у клітинах. 

Інші завдання дивись тут...

 

Загрузка...