Запаси повітря в організмі обмежені об’ємом легень, тому вони повинні постійно поповнюватися.
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.
Сутність дихання: вивільнення енергії поживних речовин за допомогою кисню.
Дихати означає жити: 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, тому дихання людини є обов'язковою умовою її життя).
СКЛАД ПОВІТРЯ.
Вдихуване (атмосферне) повітря – повітря, яке ми вдихаємо.
Альвеолярне повітря – повітря, яке міститься в альвеолах. Атмосферне повітря під час вдиху змішується з повітрям в альвеолах, що залишилося після видиху. Вентиляція легень (вдих і видих) підтримує в альвеолах відносно сталий газовий склад.
Видихуване повітря – повітря, яке ми видихаємо (у ньому збільшується вміст вуглекислого газу та водяної пари, зменшується вміст кисню).
Склад атмосферного повітря та повітря після видиху.
|
Повітря |
Вміст газів (%) |
||
|
Кисень (О2) |
Вуглекислий газ (СО2) |
Азот (N2), вода (H2O), інертні гази |
|
|
Вдихуване повітря |
21 % |
0,03 % |
79,03 % |
|
Альвеолярне повітря |
14,4 % |
5,2 % |
80,6 % |
|
Видихуване повітря |
16,3 % |
4 % |
79,7 % |
Висновок: різний вміст кисню та вуглекислого газу у вдихуваному й видихуваному повітрі пояснюється обміном газів у легенях (вміст кисню у видихуваному повітрі зменшується в 1,3 рази, а вміст вуглекислого газу збільшується аж у 133 рази).
Газовий склад атмосферного повітря залежить від багатьох факторів: температури повітря, висоти над рівнем моря, екологічними обставинами, закритістю приміщень тощо.
ДИХАННЯ – сукупність складних процесів, 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.
У газообміні також бере участь шкіра людини, але через шкіру поглинається лише 1% кисню, необхідного людині для життєдіяльності.
ОСОБЛИВОСТІ ДИХАННЯ ЛЮДИНИ.
Дихання людини має особливості, пов'язані з:
• прямоходінням (суттєво впливає на дихання те, що грудна клітка в людини сплющена спереду назад: через малу рухомість верхніх ребер верхівка легень вентилюється недостатньо, а завдяки скороченню діафрагми нижні частки легень забезпечуються потоком повітря якнайкраще, тобто розрізняють грудне та черевне дихання);
• 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).
Дихання залежить від парціального тиску кисню.
|
Дихання на висоті. При піднятті на висоту зменшується концентрація кисню в атмосфері. З висотою у альпіністів виникає потреба дихати частіше, вони відчувають зміни в самопочутті: дихання стає поверхневим, періодично переривається. Ознаки гірської (висотної) хвороби – гіпоксія (кисневе голодування), що супроводжується задухою, можлива кровотеча з носа, запаморочення, нудота, серцева недостатність тощо. |
|
Дихання під водою. Тиск під водою вищий за атмосферний, причому на кожні 10 м занурення в глибину зростає тиск на 1 атм. • Для безпеки аквалангістів при зануренні на глибини азот у газовій суміші замінюють на гелій і зменшують концентрацію кисню. На глибині аквалангісти відчувають збільшення тиску в альвеолах, прискорюється дифузія кисню в кров, розчиняється азот, концентрація газів у крові підвищується. Надлишок кисню, як і його нестача, в крові шкідливий, тому акваланг заповнюють сумішшю, у якій частка кисню становить лише 5–2 % (для занурення на глибину 40–100 м). Шкідливим є й підвищення концентрації азоту в крові, яке призводить до так званого глибинного сп’яніння (судоми, галюцинації), тому під час занурення глибше ніж на 60 м для дихання використовують суміш гелію з киснем. • Для безпеки аквалангістів піднімають з глибини повільно або в барокамері, де регулюється тиск повітря, за таких умов надлишок газу виводиться з організму без утворення пухирців. Під час швидкого підйому різко зменшується тиск, і гази, що розчинилися в крові, повертаються до газоподібного стану, утворюються бульбашки, а це призводить до закупорки судин — емболії так званої кесонної хвороби (емболія великих судин розриває тканини, зумовлює параліч рук та ніг, спричиняє смерть, а закупорка дрібних судин зумовлює загальну слабкість, болі в усьому організмі). • Прихованою небезпекою для людини є гіпервентиляція — примусове часте і глибоке дихання, до якого вдаються перед пірнанням, щоб довше пробути під водою. Прискорене дихання знижує вміст вуглекислого газу у крові, після чого дихальні рухи на кілька секунд призупиняються (чутливі до нього регуляторні центри зовсім перестають працювати). Оскільки вміст кисню у крові людини, що пірнула під воду, знижується, то вона може знепритомніти та потонути раніше, ніж знову запрацюють регуляторні центри. Тому під час пірнання варто слідкувати за часом перебування під водою та своїм самопочуттям. |
ЗНАЧЕННЯ ДИХАННЯ ДЛЯ ОРГАНІЗМУ:
• клітини отримують кисень, що забезпечується процесами дихання та газообміну;
• організм одержує енергію в результаті окиснення вуглеводів, жирів і білків у клітинах.