Белите дробове - как работят? Структурата на белите дробове. Обмен на газ в белите дробове и тъканите Как протича обмяната на газ в тъканите при хората



Завършени работи

ТЕЗИ РАБОТИ

Много вече е назад и сега сте дипломиран, ако, разбира се, напишете дипломната си работа навреме. Но животът е такова нещо, че едва сега ви става ясно, че след като сте престанали да бъдете студент, ще загубите всички студентски радости, много от които не сте опитали, отлагайки всичко и го отлагайки за по-късно. И сега вместо да наваксваш си човъркаш тезата? Има чудесен изход: изтеглете дисертацията, от която се нуждаете, от нашия уебсайт - и веднага ще имате много свободно време!
Дипломните работи са успешно защитени във водещи университети на Република Казахстан.
Цената на работата от 20 000 тенге

КУРСОВИ РАБОТИ

Курсовият проект е първата сериозна практическа работа. С писането на курсова работа започва подготовката за разработване на дипломни проекти. Ако студентът се научи правилно да формулира съдържанието на темата в курсов проект и правилно да го състави, тогава в бъдеще той няма да има проблеми нито с писането на доклади, нито с компилирането на дипломни работи, нито с изпълнението на други практически задачи. За да подпомогне студентите при писането на този тип студентски работи и да изясни въпросите, които възникват в хода на подготовката им, всъщност беше създадена тази информационна секция.
Разходи за работа от 2 500 тенге

МАГИСТЪРСКИ ТЕЗИ

В момента във висшите учебни заведения на Казахстан и страните от ОНД етапът на висше професионално образование, който следва след бакалавърската степен - магистърската степен, е много разпространен. В магистратурата студентите учат с цел получаване на магистърска степен, която се признава в повечето страни по света повече от бакалавърската степен, а също така се признава от чуждестранни работодатели. Резултатът от обучението в магистратура е защитата на магистърска теза.
Ние ще ви предоставим актуален аналитичен и текстов материал, като цената включва 2 научни статии и резюме.
Разходи за работа от 35 000 тенге

ДОКЛАДИ ОТ ПРАКТИКАТА

След завършване на всякакъв вид студентска практика (учебна, производствена, бакалавърска) се изисква отчет. Този документ ще бъде потвърждение за практическата работа на студента и основа за формиране на оценката за практиката. Обикновено, за да съставите отчет за стажа, трябва да съберете и анализирате информация за предприятието, да разгледате структурата и работния график на организацията, в която се провежда стажът, да съставите календарен план и да опишете практическите си дейности.
Ще ви помогнем да напишете доклад за стажа, като вземете предвид спецификата на дейността на конкретно предприятие.

Инструкция

В белодробното дишане участват междуребрените мускули и диафрагмата - плосък мускул, разположен на границата на коремната и гръдната кухина. Когато диафрагмата се свие, налягането в белите дробове намалява и в резултат на това въздухът нахлува в тях. Издишването се извършва пасивно: белите дробове сами изтласкват въздуха. Процесът на дишане се контролира от част от мозъка - продълговатия мозък. Той съдържа дихателния контролен център, който реагира на наличието на въглероден диоксид в кръвта. Веднага щом нивото му се повиши, центърът изпраща сигнал към диафрагмата по нервните пътища, тя се свива и възниква вдъхновение. В случай на увреждане на дихателния център се използва изкуствена вентилация на белите дробове.

Процесът на обмен на газ се извършва в алвеолите на белите дробове - микроскопични везикули, разположени в краищата на бронхиолите. Те се състоят от плоскоклетъчни (респираторни) алвеоцити, големи алвеоцити и хеморецептори. Основната роля в този случай принадлежи на кръвоносната система. Кислородът, влизащ в алвеолите на белите дробове, прониква през стените на капилярите. Подобен процес възниква поради разликата в кръвта и във въздуха в алвеолите. Кръвта във вените има по-малко налягане, така че кислородът от алвеолите се втурва в капилярите. Въглеродният диоксид в алвеолите има по-малко налягане, така че от венозната кръв навлиза в лумена на алвеолите.

Червените кръвни клетки съдържат протеина хемоглобин. Молекулите на кислорода се свързват с хемоглобина. Наситената с кислород кръв се нарича артериална кръв и се пренася до сърцето. Сърцето го дестилира до тъканните клетки. В клетките кръвта отделя кислород и в замяна приема въглероден диоксид, който също се транспортира с помощта на хемоглобина. След това протича обратният процес: кръвта тече от тъканните капиляри към вените, към сърцето и към белите дробове. В белите дробове венозната кръв с въглероден диоксид навлиза в алвеолите, въглеродният диоксид заедно с въздуха се изтласква. В алвеолите със светкавична скорост се извършва двоен газообмен.

Жизненият капацитет на белите дробове включва дихателния обем, както и резервните обеми на вдишване и издишване. Дихателният обем е количеството въздух, което влиза в белите дробове по време на първото вдишване. Ако поемете принудително дъх след тихо дишане, в белите дробове ще влезе допълнително количество въздух, което се нарича резервен обем на вдишване. След тихо издишване можете да издишате още малко въздух (резервен обем на издишване). Като цяло жизненият капацитет на белите дробове е най-голямото количество въздух, което човек може да издиша след дълбоко вдишване.

Една от най-важните функции на тялото е дишането. По време на него се извършва обмен на газ в тъканите и белите дробове, в които се поддържа редокс балансът. Дишането е сложен процес, който осигурява кислород на тъканите, използването му от клетките в метаболизма и отстраняването на отрицателните газове.

Етапи на дишане

За да разберете как протича обмяната на газ в тъканите и белите дробове, е необходимо да знаете етапите на дишането. Има общо три:

  1. Външно дишане, при което се извършва обмен на газ между клетките на тялото и външната атмосфера. Външната версия е разделена на обмен на газове между външния и вътрешния въздух, както и обмен на газове между кръвта на белите дробове и алвеоларния въздух.
  2. Транспортиране на газове. Газът в тялото е в свободно състояние, а останалата част се пренася в свързано състояние от хемоглобина. Обменът на газ в тъканите и белите дробове се осъществява именно чрез хемоглобина, който съдържа до двадесет процента въглероден диоксид.
  3. Тъканно дишане (вътрешно). Този вид може да бъде разделен на обмен на газове между кръвта и тъканите и усвояване на кислород от клетките и отделяне на различни отпадъчни продукти (метан, въглероден диоксид и др.).

В процесите на дишане участват не само белите дробове и дихателните пътища, но и мускулите на гръдния кош, както и главният и гръбначният мозък.

Процес на обмен на газ

При насищане на белите дробове с въздух и при издишване, той се променя на химично ниво.

В издишания въздух при температура нула градуса и налягане 765 mm Hg. Art., съдържа около шестнадесет процента кислород, четири процента въглероден диоксид, а останалото е азот. При температура от 37 ° C въздухът в алвеолите е наситен с пари, по време на този процес налягането се променя, падайки до петдесет милиметра живак. В същото време налягането на газовете в алвеоларния въздух е малко повече от седемстотин mm Hg. Изкуство. Този въздух съдържа петнадесет процента кислород, шест процента въглероден диоксид, а останалото е азот и други примеси.

За физиологията на газообмена в белите дробове и тъканите разликата в парциалното налягане между въглеродния диоксид и кислорода е от голямо значение. Парциалното налягане на кислорода е около 105 mm Hg. чл., а във венозната кръв е три пъти по-малко. Поради тази разлика кислородът преминава от алвеоларния въздух във венозната кръв. Така тя се насища и става артериална.

Парциалното налягане на CO 2 във венозната кръв е по-малко от петдесет милиметра живак, а в алвеоларния въздух - четиридесет. Поради тази малка разлика въглеродният диоксид преминава от венозната кръв към алвеоларната кръв и се отделя от тялото по време на издишване.

Газообменът в тъканите и белите дробове се осъществява с помощта на капилярна мрежа от съдове. Клетките се насищат с кислород през стените си, а въглеродният диоксид също се отстранява. Този процес се наблюдава само при разлика в налягането: в клетките и тъканите кислородът достига нула, а налягането на въглеродния диоксид е около шестдесет mm Hg. Изкуство. Това позволява на CO 2 да премине от клетките в съдовете, превръщайки кръвта във венозна.

Транспорт на газ

По време на външното дишане в белите дробове процесът на превръщане на венозна кръв в артериална кръв се осъществява чрез комбиниране на кислород с хемоглобин. В резултат на тази реакция се образува оксихемоглобин. Достигайки до клетките на тялото, този елемент се разпада. В комбинация с бикарбонатите, които се образуват в кръвта, въглеродният диоксид навлиза в кръвта. В резултат на това се образуват соли, но по време на този процес реакцията му остава непроменена.

Достигайки до белите дробове, бикарбонатите се разпадат, придавайки на оксихемоглобина алкален радикал. След това бикарбонатите се превръщат във въглероден диоксид и водна пара. Всички тези вещества на гниене се отделят от тялото по време на издишване. Механизмът на газообмен в белите дробове и тъканите се осъществява чрез превръщането на въглероден диоксид и кислород в соли. Именно в това състояние тези вещества се транспортират от кръвта.

Ролята на белите дробове

Основната функция на белите дробове е да осигурят обмена на газове между въздуха и кръвта. Този процес е възможен поради огромната площ на органа: при възрастен човек е 90 m 2 и почти същата площ на ICC съдовете, където венозната кръв се насища с кислород и се освобождава въглероден диоксид.

По време на издишването повече от двеста различни вещества се отделят от тялото. Това е не само въглероден диоксид, но и ацетон, метан, етери и алкохоли, водна пара и др.

В допълнение към кондиционирането, функцията на белите дробове е да предпазват тялото от инфекция. При вдишване всички патогенни вещества се утаяват по стените на дихателната система, включително алвеолите. Те съдържат макрофаги, които улавят микробите и ги унищожават.

Макрофагите произвеждат хемотаксични вещества, които привличат гранулоцитите: те напускат капиляра и участват пряко във фагоцитозата. След поглъщане на микроорганизми, макрофагите могат да се преместят в лимфната система, където може да възникне възпаление. Патологичните агенти причиняват производството на левкоцитни антитела.

метаболитна функция

Характеристиките на белодробната функция включват метаболитно свойство. По време на метаболитните процеси, образуването на фосфолипиди и протеини, техния синтез. Хепаринът също се синтезира в белите дробове. Дихателният орган участва в образуването и разрушаването на биологично активни вещества.

Общ модел на дишане

Особеността на структурата на дихателната система позволява на въздушните маси лесно да преминават през дихателните пътища и да навлизат в белите дробове, където протичат метаболитни процеси.

Въздухът навлиза в дихателната система през носа, след което преминава през орофаринкса в трахеята, откъдето масата достига до бронхите. След като премине през бронхиалното дърво, въздухът навлиза в белите дробове, където се осъществява обмяната между различните видове въздух. По време на този процес кислородът се поема от кръвните клетки, превръщайки венозната кръв в артериална и я доставя до сърцето, откъдето се разнася по цялото тяло.

Анатомия на дихателната система

Устройството на дихателната система разграничава дихателните пътища и самата дихателна част. Последният е представен от белите дробове, където се извършва обмен на газ между въздушните маси и кръвта.

Въздухът преминава в дихателната част през дихателните пътища, представени от носната кухина, ларинкса, трахеята и бронхите.

Въздушна част

Дихателната система започва с носната кухина. Тя е разделена на две части от хрущялна преграда. Отпред носните канали се свързват с атмосферата, а отзад - с назофаринкса.

От носа въздухът навлиза в устата и след това в ларингеалната част на фаринкса. Тук се пресичат дихателната и храносмилателната система. При патология на носните проходи дишането може да се извършва през устата. В този случай въздухът ще влезе и във фаринкса, а след това в ларинкса. Намира се на нивото на шести шиен прешлен, образувайки възвишение. Тази част от дихателната система може да се измести по време на разговор.

Чрез горния отвор ларинксът се свързва с фаринкса, а отдолу органът преминава в трахеята. Той е продължение на ларинкса и се състои от двадесет непълни хрущялни пръстена. На нивото на петия торакален гръбначен сегмент трахеята се разделя на двойка бронхи. Те отиват в белите дробове. Бронхите са разделени на части, образувайки обърнато дърво, което сякаш е поникнало с клони вътре в белите дробове.

Дихателната система е завършена от белите дробове. Те се намират в гръдната кухина от двете страни на сърцето. Белите дробове са разделени на лобове, всеки от които е разделен на сегменти. Имат форма на неправилни конуси.

Сегментите на белите дробове са разделени на много части - бронхиоли, по стените на които са разположени алвеолите. Целият този комплекс се нарича алвеоларен. Това е мястото, където се извършва обмен на газ.

Тема:Дихателната система

Урок: Устройството на белите дробове. Газообмен в белите дробове и тъканите

Човешките бели дробове са чифтен конусообразен орган (виж фиг. 1). Отвън те са покрити с белодробна плевра, гръдната кухина е покрита с париетална плевра. Между двата слоя на плеврата има плеврална течност, която намалява силата на триене по време на вдишване и издишване.

Ориз. един.

За 1 минута белите дробове изпомпват 100 литра въздух.

Бронхите се разклоняват, образувайки бронхиоли, в краищата на които има тънкостенни белодробни мехурчета - алвеоли (виж фиг. 2).

Ориз. 2.

Стените на алвеолите и капилярите са еднослойни, което улеснява газообмена. Изградени са от епител. Те отделят сърфактант, който предотвратява слепването на алвеолите и вещества, които убиват микроорганизмите. Отпадъчните биологично активни вещества се усвояват от фагоцитите или се отделят под формата на храчки.

Ориз. 3.

Кислородът от въздуха на алвеолите преминава в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта преминава в алвеоларния въздух (виж фиг. 3).

Това се дължи на парциалното налягане, тъй като всеки газ се разтваря в течност именно поради своето парциално налягане.

Ако парциалното налягане на газ в околната среда е по-високо от неговото налягане в течността, тогава газът ще се разтвори в течността, докато се установи равновесие.

Парциалното налягане на кислорода е 159 mm. rt. Изкуство. в атмосферата, а във венозна кръв - 44 мм. rt. Изкуство. Това позволява на кислорода от атмосферата да премине в кръвта.

Кръвта навлиза в белите дробове през белодробните артерии и се разпространява през капилярите на алвеолите в тънък слой, което насърчава газообмена (виж фиг. 4). Кислородът, преминавайки от алвеоларния въздух в кръвта, взаимодейства с хемоглобина, за да образува оксихемоглобин. В тази форма кислородът се пренася от кръвта от белите дробове до тъканите. Там парциалното налягане е ниско и оксихемоглобинът се дисоциира, освобождавайки кислород.

Ориз. четири.

Механизмите на отделяне на въглероден диоксид са подобни на механизмите на прием на кислород. Въглеродният диоксид образува нестабилно съединение с хемоглобина - карбохемоглобин, което се дисоциира в белите дробове.

Ориз. 5.

Въглеродният окис образува стабилно съединение с хемоглобина, което не се дисоциира. И такъв хемоглобин вече не може да изпълнява функцията си - да пренася кислород в тялото. В резултат на това човек може да умре от задушаване дори при нормална белодробна функция. Затова е опасно да се намирате в затворено, непроветрено помещение, в което работи кола или се загрява печка.

Допълнителна информация

Много хора дишат често (повече от 16 пъти в минута), докато правят плитки дихателни движения. В резултат на такова дишане въздухът навлиза само в горните части на белите дробове, а в долните части се получава застой на въздуха. В такава среда се наблюдава интензивно размножаване на бактерии и вируси.

За да проверите самостоятелно правилността на дишането, ще ви е необходим хронометър. Ще бъде необходимо да се определи колко дихателни движения прави човек в минута. В този случай е необходимо да се следи процеса на вдишване и вдишване.

Ако коремните мускули се напрягат по време на дишане, това е коремен тип дишане. Ако обемът на гръдния кош се промени, това е торакален тип дишане. Ако се използват и двата механизма, тогава човек има смесен тип дишане.

Ако човек прави до 14 дихателни движения в минута, това е отличен резултат. Ако човек направи 15 - 18 движения - това е добър резултат. И ако повече от 18 движения - това е лош резултат.

Библиография

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. - М.: Дропла.

2. Пасечник В.В., Каменски А.А., Швецов Г.Г. / Ед. Пасечник В.В. Биология. 8. - М.: Дропла.

3. Драгомилов А.Г., Маш Р.Д. Биология. 8. - М.: Вентана-граф.

Домашна работа

1. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Беляев И.Н. Биология. 8. - М.: Дропла. - С. 141, задачи и въпрос 1, 3, 4.

2. Каква роля играе парциалното налягане в газообмена?

3. Каква е структурата на белите дробове?

4. Подгответе кратко съобщение, в което обяснете защо азотът, въглеродният диоксид и други компоненти на въздуха не навлизат в кръвта по време на вдишване.

Кислородът преминава от алвеолите в кръвта на белодробните капиляри, а въглеродният диоксид преминава в обратната посока поради прост физически процес на дифузия; всеки от тези газове се движи от зона с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация. Изключително тънкият алвеоларен епител не предлага значително съпротивление на дифузията на газовете и тъй като концентрацията на кислород в алвеолите обикновено е по-висока, отколкото в кръвта, кислородът, който тече към белите дробове през белодробната артерия, дифундира от алвеолите в капилярите. Напротив, концентрацията на въглероден диоксид в кръвта на белодробната артерия при нормални условия е по-висока, отколкото в белодробните алвеоли, и следователно въглеродният диоксид дифундира от белодробните капиляри в алвеолите. За разлика от клетките, покриващи червата, които могат да абсорбират вещество от чревния лумен и да го прехвърлят в кръвта, където концентрацията му може да е по-висока, алвеоларният епител не е в състояние да пренася кислород и въглероден диоксид срещу концентрационен градиент.

Тъй като клетките на алвеолите не могат да накарат кислорода да премине в кръвта, когато концентрацията му в алвеолите падне под определено ниво, кръвта, преминаваща през белите дробове в този случай не може да получи достатъчно кислород за тялото и симптомите на "височинна болест" появяват се - гадене, главоболие и халюцинации. Височинната болест започва да се проявява на около 4500 м надморска височина, а при някои хора и на по-ниска надморска височина. Човешкото тяло може да се адаптира към живота на голяма надморска височина чрез увеличаване на броя на червените кръвни клетки; обаче, хората не могат да живеят значително над 6000 m без допълнителен източник на кислород. На надморска височина от около 11 км налягането е толкова ниско, че дори при дишане на чист кислород човек не може да задоволи нуждата си от този газ. Следователно самолетите, летящи на такива височини, трябва да бъдат херметизирани и е необходимо да бъдат снабдени с помпи, за да поддържат налягането на въздуха в кабината равно на налягането на морското равнище, т.е. 760 mm Hg. Изкуство.

В тъканите на цялото тяло, където се извършва вътрешно дишане, кислородът преминава от капилярите към клетките, а въглеродният диоксид от клетките към капилярите чрез дифузия. Поради непрекъснатото разграждане на глюкозата и други вещества в клетките непрекъснато се образува въглероден диоксид и се използва кислород. Следователно концентрацията на кислород в клетките винаги е по-ниска, а концентрацията на въглероден диоксид винаги е по-висока, отколкото в капилярите.

По целия път от белите дробове през кръвта до тъканите, кислородът се движи от зона с по-висока концентрация към област с по-ниска концентрация и накрая се използва в клетките; въглеродният диоксид се движи от клетките, където се произвежда, чрез кръвта към белите дробове и навън - винаги към области с по-ниска концентрация.