Človek dýcha atmosférický vzduch, ktorý má nasledovné zloženie: 20,94 % kyslíka, 0,03 % oxidu uhličitého, 79,03 % dusíka. Vydychovaný vzduch obsahuje 16,3 % kyslíka, 4 % oxidu uhličitého a 79,7 % dusíka.

Zloženie vydychovaného vzduchu nie je konštantné a závisí od intenzity metabolizmu, ako aj od frekvencie a hĺbky dýchania. Akonáhle zadržíte dych alebo urobíte niekoľko hlbokých dychových pohybov, zloženie vydychovaného vzduchu sa zmení.

Porovnanie zloženia vdychovaného a vydychovaného vzduchu slúži ako dôkaz o existencii vonkajšieho dýchania.

Alveolárny vzduch jeho zloženie sa líši od zloženia atmosféry, čo je celkom prirodzené. V alveolách dochádza k výmene plynov medzi vzduchom a krvou, zatiaľ čo kyslík difunduje do krvi a oxid uhličitý z krvi. V dôsledku toho v alveolárnom vzduchu obsah kyslíka prudko klesá a množstvo oxidu uhličitého sa zvyšuje. Percento jednotlivých plynov v alveolárnom vzduchu: 14,2-14,6% kyslíka, 5,2-5,7% oxidu uhličitého, 79,7-80% dusíka. Alveolárny vzduch sa svojím zložením líši od vydychovaného vzduchu. Vysvetľuje to skutočnosť, že vydychovaný vzduch obsahuje zmes plynov z alveol a škodlivého priestoru.

DÝCHACÍ CYKLUS

Dýchací cyklus pozostáva z nádychu, výdychu a dýchacej pauzy. Zvyčajne je nádych kratší ako výdych. Trvanie nádychu u dospelého človeka je od 0,9 do 4,7 s, trvanie výdychu je 1,2-6 s. Trvanie nádychu a výdychu závisí najmä od reflexných účinkov vychádzajúcich z receptorov pľúcneho tkaniva. Dýchacia pauza je variabilnou zložkou dýchacieho cyklu. Má rôznu veľkosť a môže dokonca chýbať.

Dýchacie pohyby sa vyskytujú s určitým rytmom a frekvenciou, ktoré sú určené počtom exkurzií hrudníka za minútu. U dospelého je frekvencia dýchania 12-18 za minútu. U detí je dýchanie plytké, a preto častejšie ako u dospelých. Novorodenec teda dýcha asi 60-krát za minútu, 5-ročné dieťa 25-krát za minútu. V každom veku je frekvencia dýchacích pohybov 4-5 krát menšia ako počet úderov srdca.
Hĺbka dýchacích pohybov určená amplitúdou exkurzií hrudníka a pomocou špeciálnych metód, ktoré umožňujú študovať pľúcne objemy.
Frekvencia a hĺbka dýchania je ovplyvnená mnohými faktormi, najmä emocionálnym stavom, psychickým stresom, zmenami v chemickom zložení krvi, stupňom telesnej zdatnosti, úrovňou a intenzitou metabolizmu. Čím častejšie a hlbšie sú dýchacie pohyby, tým viac kyslíka vstupuje do pľúc a tým sa vylučuje väčšie množstvo oxidu uhličitého.
Zriedkavé a plytké dýchanie môže viesť k nedostatočnému zásobovaniu buniek a tkanív tela kyslíkom. To je zase sprevádzané znížením ich funkčnej aktivity. Frekvencia a hĺbka dýchacích pohybov sa výrazne mení pri patologických stavoch, najmä pri ochoreniach dýchacieho systému.

Inhalačný mechanizmus. Nadýchnuť sa ( inšpiráciu) dochádza v dôsledku zväčšenia objemu hrudníka v troch smeroch - vertikálne, sagitálne(predozadná) a čelný(rebro). Zmena veľkosti hrudnej dutiny nastáva v dôsledku kontrakcie dýchacích svalov.
Keď sa vonkajšie medzirebrové svaly stiahnu (počas inhalácie), rebrá zaujmú horizontálnejšiu polohu, stúpajú nahor, zatiaľ čo dolný koniec hrudnej kosti sa pohybuje dopredu. V dôsledku pohybu rebier pri nádychu sa rozmery hrudníka zväčšujú v priečnom aj pozdĺžnom smere. V dôsledku kontrakcie bránice sa jej kupola splošťuje a klesá: brušné orgány sú tlačené nadol, do strán a dopredu, v dôsledku toho sa objem hrudníka zväčšuje vo vertikálnom smere.

V závislosti od prevládajúcej účasti na akte inhalácie sa rozlišujú svaly hrudníka a bránice hrudník, alebo pobrežné, a brušnej alebo diafragmatický typ dýchania. U mužov prevažuje brušný typ dýchania, u žien - hrudný.
V niektorých prípadoch, napríklad pri fyzickej práci, pri dýchavičnosti, sa môžu na akte nadýchnutia zúčastniť takzvané pomocné svaly - svaly ramenného pletenca a krku.
Keď sa nadýchnete, pľúca pasívne sledujú rozširujúci sa hrudník. Dýchací povrch pľúc sa zvyšuje, tlak to isté v nich ide dole a stáva sa 0,26 kPa (2 mm Hg) pod atmosférou. To podporuje prúdenie vzduchu cez dýchacie cesty do pľúc. Hlasivky bránia rýchlemu vyrovnávaniu tlaku v pľúcach, keďže dýchacie cesty sú v tomto mieste zúžené. Až vo výške inšpirácie sa rozšírené alveoly úplne naplnia vzduchom.

Výdychový mechanizmus. Výdych ( expirácia) sa vykonáva ako výsledok uvoľnenie vonkajších medzirebrových svalov a zdvihnutie kupoly bránice. V tomto prípade sa hrudník vráti do pôvodnej polohy a dýchací povrch pľúc sa zníži. Zúženie dýchacích ciest v oblasti hlasiviek spôsobuje pomalé uvoľňovanie vzduchu z pľúc. Na začiatku výdychovej fázy je tlak v pľúcach o 0,40-0,53 kPa (3-4 mm Hg) vyšší ako atmosférický tlak, čo uľahčuje uvoľnenie vzduchu z pľúc do okolia.

Výmena plynov v pľúcach prebieha difúziou. Plyny difundujú z oblastí s vysokým tlakom do oblastí s nízkym tlakom. V tomto ohľade kyslík preniká z alveol do venóznej krvi a oxid uhličitý preniká z venóznej krvi do alveol. V dôsledku týchto procesov je krv obohatená kyslíkom a stáva sa arteriálnou.

Transport plynov krvou. Kyslík sa v kompozícii transportuje hlavne do tkanív oxyhemoglobínu. V kompozícii sa nesie malé množstvo oxidu uhličitého karbhemoglobínu. Veľké množstvo CO 2 sa spája s vodou za vzniku kyseliny uhličitej. Kyselina uhličitá v tkanivových kapilárach reaguje so sodnými a draselnými soľami a mení sa na hydrogénuhličitany. K prenosu oxidu uhličitého dochádza v zložení hydrogénuhličitanov draselných erytrocytov (malá časť) a hydrogénuhličitanov sodných plazmy (väčšina). Enzým má veľký význam pre tvorbu a rozklad kyseliny uhličitej karboanhydráza.

Výmena plynu v tkaniny prebieha na rovnakom princípe ako v pľúcach. Difúzia plynov v tkanivách prebieha nasledovne. Kyslík preniká z krvi do tkanivového moku a oxid uhličitý preniká z tkanivového moku do krvi. V dôsledku týchto procesov sú tkanivové bunky obohatené kyslíkom a krv sa mení z arteriálnej na venóznu.

Vitálna kapacita pľúc. Pri pokojnej úrovni dýchania sa určitý objem vzduchu, tzv dychový objem. Je to 500 - 600 ml. Po pokojnej inhalácii môže človek vdýchnuť ďalších 1500 ml vzduchu. Tento zväzok sa nazýva dodatočný inhalačný objem. Po pokojnom výdychu môže človek vydýchnuť približne 1500 ml vzduchu. Tento zväzok sa nazýva exspiračný rezervný objem. Súhrn týchto troch zväzkov je vitálna kapacita(asi 3500 ml pre dospelého).

Celková kapacita pľúc prevyšuje vitálnu kapacitu. Aj pri najhlbšom výdychu zostáva v pľúcach približne 1000 ml takzvaného zvyškového vzduchu.

Dýchacie pohyby vykonávané vďaka dýchacím svalom, medzi ktoré patrí vonkajšie a vnútorné medzirebrové svaly a bránica.

nadýchnuť sa- aktívny proces, pri ktorom dochádza ku kontrakcii vonkajších medzirebrových svalov a bránice. Súčasne sa zdvihnú rebrá a bránica sa stáva plochejšou. V dôsledku toho sa objem hrudníka zvyšuje. Tlak v pleurálnej dutine klesá a pľúca sa rozťahujú. Tlak vzduchu v nich je nižší ako atmosférický tlak a vzduch vstupuje do pľúc.

Pri intenzívnom dýchaní sa na inhalácii zúčastňujú všetky svaly schopné zdvihnúť rebrá a hrudnú kosť, napríklad veľký a malý prsný sval, svaly ramenného pletenca atď.

O vydýchnuť Vonkajšie medzirebrové svaly a bránica sa uvoľnia a vnútorné medzirebrové svaly sa stiahnu. V dôsledku toho sa objem hrudníka zmenšuje, pľúca sa stláčajú, zvyšuje sa v nich tlak vzduchu a vzduch uniká von.

Pri aktívnom výdychu sa sťahujú svaly brušnej steny (šikmé, priečne a rovné), čím sa zvyšuje elevácia bránice.

Podľa toho, akým smerom sa pri dýchaní mení veľkosť hrudníka, sa rozlišujú hrudné, brušné a zmiešané typy dýchania. Diafragmatické (brušné) dýchanie - dýchanie vykonávané stiahnutím bránice a brušných svalov. Hrudné dýchanie - dýchanie, pri ktorom dochádza k aktívnemu pohybu hrudníka: rozšírenie hrudníka a stiahnutie brucha pri nádychu a spätné pohyby pri výdychu. Hrudné dýchanie (zmiešané) - dýchanie, pri ktorom sú aktívne svaly hrudníka a brušnej dutiny, ako aj bránice.

Dychová frekvencia u dospelého v priemere 16–20 za minútu. Jeho zmena závisí od mnohých dôvodov: od veku - u novorodencov je to 40-55 dychov za minútu, u detí vo veku 1-2 rokov - 30-40; z podlahy – u žien 2–4 nádychmi za minútu. viac ako muži; v závislosti od polohy tela - v ležiacej polohe je 14-16 dychov za minútu, v sede - 16-18, v stojacej polohe - 18-20. Fyzický stres, jedlo, zvýšená telesná teplota a nervové vzrušenie zvyšujú rýchlosť dýchania. U športovcov môže byť rýchlosť dýchania v pokoji 6–8 za minútu.

Hĺbka dýchania určuje sa objemom vdýchnutého a vydychovaného vzduchu v pokojnom stave pacienta. U dospelého človeka je dychový objem v priemere 500 ml.

Zdravý človek dýcha rytmicky, s rovnakými časovými intervalmi medzi nádychmi a výdychmi, s rovnakou hĺbkou a trvaním nádychu a výdychu. U novorodencov a dojčiat je dýchanie arytmické. Hlboké dýchanie je nahradené plytkým dýchaním. Prestávky medzi nádychom a výdychom sú nerovnomerné.

Nervová a humorálna regulácia dýchania. Dýchanie je regulované dýchacie centrum, ktorý sa nachádza v predĺženej mieche. Skladá sa z inhalačného centra a výdychového centra a je automatický. V dýchacom centre sa periodicky vyskytuje excitácia, ktorá sa prenáša najskôr do neurónov miechy a potom do dýchacích svalov, čo vedie k ich kontrakcii.

Pri nádychu sa naťahujú alveoly, čím dochádza k dráždeniu nervových zakončení blúdivého nervu.Vzniknutý vzruch sa prenáša do dýchacieho centra, ktoré inhalačné centrum inhibuje; dochádza k výdychu. Alveoly sa vrátia do pôvodného stavu a zastaví sa excitácia alveolárnych napínacích receptorov. V centre nádychu opäť vzniká vzrušenie a proces sa opakuje.

Fungovanie dýchacieho centra ovplyvňuje mozgová kôra. Človek môže dobrovoľne regulovať dýchanie pri rozprávaní, spievaní, môže „zadržiavať dych alebo hyperventilovať pľúca ťažkým dýchaním.

K reflexnej zmene dýchania dochádza pri podráždení mnohých receptorov: bolesť, chlad atď. Najdôležitejším humorálnym faktorom v regulácii dýchania je zmena napätia oxidu uhličitého v krvi. Chemoreceptory citlivé na obsah CO 2 sa nachádzajú v oblasti oblúka aorty, v mieste rozvetvenia krčných tepien. Zvýšenie hladiny oxidu uhličitého v krvi vedie k hlbšiemu a rýchlejšiemu dýchaniu.

Dýchanie je možné len vtedy, keď sú dýchacie cesty čisté. Kostné steny nosnej dutiny, polokrúžky priedušnice a krúžky priedušiek, stav chrupavkového tkaniva, nedovoľujú, aby sa dýchacie trubice počas dýchania zrútili. Vzduch voľne prechádza z nosových priechodov do pľúcnych vezikúl.

Ochladzovanie nôh a prievan spôsobujú reflexné rozšírenie ciev v stene nosovej dutiny a iných častí horných dýchacích ciest. Nosové priechody sa zúžia, upchajú hlienom a vzduch cez ne nemôže prejsť. Často sa to isté stane, keď sa do horných dýchacích ciest dostane infekcia, prach alebo látky, ktoré spôsobujú silné podráždenie slizníc, napríklad tabakový dym. Zmeny na sliznici môžu byť spôsobené aj alergiou. Výsledný kašeľ a nádcha pomáhajú odstrániť hlien a obnoviť normálne dýchanie. Pravda, sú prípady, kedy tieto prirodzené reakcie neprinášajú efekt a treba ich oddialiť špeciálnymi liekmi, alebo naopak stimulovať, aby hlieny nahromadené v priedušnici a prieduškách rýchlejšie vyšli von. Vďaka zmesiam proti kašľu je hlien tekutejší a ľahšie sa oddeľuje.

Pre prevenciu ochorení dýchacích ciest je mimoriadne dôležité otužovanie a boj proti fajčeniu, znečisteniu prachom a plynom v priemyselných priestoroch.

Príčiny ochorení kardiovaskulárneho systému a ich prevencia sú uvedené v tabuľke 8.

Dýchanie je základným znakom života. Od narodenia až po smrť neustále dýchame. Dýchame vo dne i v noci počas hlbokého spánku, v zdraví i chorobe.

V ľudskom a zvieracom tele sú zásoby kyslíka obmedzené. Preto telo potrebuje nepretržitý prísun kyslíka z okolia. Z tela treba neustále a nepretržite odstraňovať aj oxid uhličitý, ktorý vždy vzniká pri metabolickom procese a vo veľkom množstve je toxickou zlúčeninou.

Dýchanie je komplexný nepretržitý proces, v dôsledku ktorého sa zloženie plynu v krvi neustále aktualizuje. Toto je jeho podstata.

Normálne fungovanie ľudského tela je možné len vtedy, ak je dopĺňané energiou, ktorá sa neustále spotrebúva. Telo získava energiu oxidáciou zložitých organických látok – bielkovín, tukov, sacharidov. Zároveň sa uvoľňuje skrytá chemická energia, ktorá je zdrojom životnej činnosti telesných buniek, ich vývoja a rastu. Dôležitosť dýchania teda spočíva v udržiavaní optimálnej úrovne redoxných procesov v tele.

V procese dýchania je obvyklé rozlišovať tri časti: vonkajšie alebo pľúcne dýchanie, transport plynov krvou a vnútorné alebo tkanivové dýchanie.

Vonkajšie dýchanie je výmena plynov medzi telom a atmosférickým vzduchom, ktorý ho obklopuje. Vonkajšie dýchanie môžeme rozdeliť na dve etapy – výmenu plynov medzi atmosférickým a alveolárnym vzduchom a výmenu plynov medzi krvou pľúcnych kapilár a alveolárnym vzduchom. Vonkajšie dýchanie sa vykonáva činnosťou vonkajšieho dýchacieho aparátu.

Vonkajší dýchací aparát zahŕňa dýchacie cesty, pľúca, pohrudnicu, kostru a svaly hrudníka a bránicu. Hlavnou funkciou vonkajšieho dýchacieho aparátu je zásobovať telo kyslíkom a zbaviť ho prebytočného oxidu uhličitého. Funkčný stav vonkajšieho dýchacieho aparátu možno posúdiť podľa rytmu, hĺbky, frekvencie dýchania, veľkosti pľúcnych objemov, ukazovateľov absorpcie kyslíka a uvoľňovania oxidu uhličitého atď.

Transport plynov sa uskutočňuje krvou. Zabezpečuje ho rozdiel v parciálnom tlaku (napätí) plynov pozdĺž ich dráhy: kyslík z pľúc do tkanív, oxid uhličitý z buniek do pľúc.

Vnútorné alebo tkanivové dýchanie možno tiež rozdeliť do dvoch štádií. Prvou fázou je výmena plynov medzi krvou a tkanivami. Druhým je spotreba kyslíka bunkami a uvoľňovanie oxidu uhličitého nimi (bunkové dýchanie).

Zloženie vdychovaného, ​​vydychovaného a alveolárneho vzduchu

Človek dýcha atmosférický vzduch, ktorý má nasledovné zloženie: 20,94 % kyslíka, 0,03 % oxidu uhličitého, 79,03 % dusíka. Vydychovaný vzduch obsahuje 16,3 % kyslíka, 4 % oxidu uhličitého a 79,7 % dusíka.

Zloženie vydychovaného vzduchu nie je konštantné a závisí od intenzity metabolizmu, ako aj od frekvencie a hĺbky dýchania. Akonáhle zadržíte dych alebo urobíte niekoľko hlbokých dychových pohybov, zloženie vydychovaného vzduchu sa zmení.

Porovnanie zloženia vdychovaného a vydychovaného vzduchu slúži ako dôkaz o existencii vonkajšieho dýchania.

Alveolárny vzduch sa svojím zložením líši od atmosférického vzduchu, čo je celkom prirodzené. V alveolách dochádza k výmene plynov medzi vzduchom a krvou, zatiaľ čo kyslík difunduje do krvi a oxid uhličitý z krvi. V dôsledku toho sa obsah kyslíka v alveolárnom vzduchu prudko znižuje a množstvo oxidu uhličitého sa zvyšuje. Percento jednotlivých plynov v alveolárnom vzduchu: 14,2-14,6% kyslíka, 5,2-5,7% oxidu uhličitého, 79,7-80% dusíka. Alveolárny vzduch sa svojím zložením líši od vydychovaného vzduchu. Vysvetľuje to skutočnosť, že vydychovaný vzduch obsahuje zmes plynov z alveol a škodlivého priestoru.

I. Organizačný moment

pozdravujem. Upriamenie pozornosti žiakov na tému predchádzajúcej hodiny „Význam dýchania. Orgány dýchacieho systému."

II. Aktualizácia základných vedomostí a motivujúce vzdelávacie aktivity

Za účelom aktualizácie základných vedomostí kontrolujeme preštudovaný materiál.

1. Samostatná práca.

Diskusia o Hippokratovom výroku: "Vzduch je pastvou života."

2. Písomná práca pomocou kariet úloh. Autotest pomocou klávesu (pracuje na chybách).

3. Diskusia o ústnych odpovediach.

III. Učenie nového materiálu

Učiteľ biológie. Dýchanie je vlastnosť a znak všetkých živých organizmov. A dnes budeme pokračovať v štúdiu tohto procesu, ktorý ako všetky procesy v živých organizmoch podlieha fyzikálnym zákonom.

Dýchací systém pozostáva z dýchacích ciest a pľúc. Vo forme samostatnej práce s učebnicou budeme študovať vlastnosti štruktúry a funkcií pľúc.

Prečítajte si učebnicový článok o stavbe pľúc (§ 24, str. 103, 104), zvýraznite:

– známe informácie;
– nové informácie;
- "Chcem sa ťa opýtať".

Po dokončení práce sa o nej diskutuje.

Učiteľ biológie. Osoba dýcha atmosférický vzduch, ktorý je zmesou plynov. Analyzujte údaje z tabuľky, porovnajte, urobte záver o zložení vdychovaného a vydychovaného vzduchu.

Tabuľka. Zmeny v zložení vdychovaného a vydychovaného vzduchu

Záver: vo vydychovanom vzduchu sa množstvo oxidu uhličitého a vodnej pary zvyšuje o 4 % a kyslíka sa využíva o 5 %.

Na experimentálne overenie výsledkov porovnania vykonajte laboratórne práce (s. 105).

Laboratórne práce. Zloženie vdychovaného a vydychovaného vzduchu

Cieľ: skúmať zloženie vydychovaného vzduchu.

Vybavenie: prístroj na porovnávanie obsahu oxidu uhličitého vo vdychovanom a vydychovanom vzduchu, vápenná voda.

Záver: Vápenná voda sa vplyvom oxidu uhličitého vo vydychovanom vzduchu zakalí a v súlade s reakciou sa vytvorí zrazenina:

Ca (OH)2 + CO2 ––> CaC03 + H20

Učiteľ biológie. U ľudí dochádza k dýchaniu prostredníctvom nasledujúcej postupnosti procesov.

Dnes sa pozrieme na pľúcne a tkanivové dýchanie.

Pri dýchaní sa množstvo kyslíka v pľúcach znižuje a oxid uhličitý sa zvyšuje.

Kyslík zo vzduchu v alveolách prechádza do krvi a oxid uhličitý prechádza z krvi do alveolárneho vzduchu.

Prečo a ako sa to deje?

Aby sme vysvetlili tento proces, musíme sa obrátiť na fyziku, pretože prechod plynov z prostredia do kvapaliny az kvapaliny do vzduchu sa riadi fyzikálnymi zákonmi.

Človek dýcha atmosférický vzduch, ktorý má nasledovné zloženie: 20,94 % kyslíka, 0,03 % oxidu uhličitého, 79,03 % dusíka. Vo vydychovanom vzduchu Zistilo sa 16,3 % kyslíka, 4 % oxidu uhličitého, 79,7 % dusíka.

Alveolárny vzduch jeho zloženie sa líši od zloženia atmosféry. V alveolárnom vzduchu prudko klesá obsah kyslíka a zvyšuje sa množstvo oxidu uhličitého. Percentuálny obsah jednotlivých plynov v alveolárnom vzduchu: 14,2-14,6% kyslíka, 5,2-5,7% oxidu uhličitého, 79,7-80 % dusíka.

ŠTRUKTÚRA PĽÚC.

Pľúca sú párové dýchacie orgány umiestnené v hermeticky uzavretej hrudnej dutine. ich dýchacích ciest reprezentované nosohltanom, hrtanom, priedušnicou. Priedušnica v hrudnej dutine je rozdelená na dva priedušky - pravý a ľavý, z ktorých každý, opakovane sa rozvetvujúci, tvorí takzvaný bronchiálny strom. Najmenšie priedušky - bronchioly sa na koncoch rozširujú do slepých vezikúl - pľúcnych alveol.

V dýchacom trakte nedochádza k výmene plynov a nemení sa ani zloženie vzduchu. Priestor uzavretý v dýchacom trakte je tzv mŕtvy, alebo škodlivé. Pri pokojnom dýchaní je objem vzduchu v mŕtvom priestore 140-150 ml.

Štruktúra pľúc zabezpečuje, že plnia funkciu dýchania. Tenkú stenu alveol tvorí jednovrstvový epitel, ľahko priepustný pre plyny. Prítomnosť elastických prvkov a hladkých svalových vlákien zaisťuje rýchle a jednoduché natiahnutie alveol, takže môžu pojať veľké množstvo vzduchu. Každá alveola je pokrytá hustou sieťou kapilár, do ktorých sa rozvetvuje pľúcna tepna.

Každá pľúca je na vonkajšej strane pokrytá seróznou membránou - pleura, pozostávajúce z dvoch listov: parietálneho a pľúcneho (viscerálneho). Medzi vrstvami pleury je úzka medzera vyplnená seróznou tekutinou - pleurálna dutina.

Rozšírenie a kolaps pľúcnych alveol, ako aj pohyb vzduchu pozdĺž dýchacích ciest, sú sprevádzané objavením sa dýchacích zvukov, ktoré možno vyšetriť auskultáciou. (auskultácia).

Tlak v pleurálnej dutine a mediastíne je vždy normálny negatívne. Vďaka tomu sú alveoly vždy v napnutom stave. Negatívny vnútrohrudný tlak zohráva významnú úlohu v hemodynamike, zabezpečuje venózny návrat krvi do srdca a zlepšuje krvný obeh v pľúcnom okruhu, najmä počas inhalačnej fázy.

DÝCHACÍ CYKLUS.

Dýchací cyklus pozostáva z nádychu, výdychu a dýchacej pauzy. Trvanie inhalácia u dospelého človeka od 0,9 do 4,7 s, trvanie výdych - 1,2-6 s. Dýchacia pauza má rôznu veľkosť a môže dokonca chýbať.

Dýchacie pohyby sa vykonávajú s určitým rytmus a frekvenciu, ktoré sú určené počtom exkurzií hrudníka za 1 minútu. U dospelého človeka je frekvencia dýchania 12-18 za 1 min.

Hĺbka dýchacích pohybov určená amplitúdou exkurzií hrudníka a pomocou špeciálnych metód, ktoré umožňujú študovať pľúcne objemy.

Inhalačný mechanizmus. Nádych je zabezpečený expanziou hrudníka v dôsledku kontrakcie dýchacích svalov - vonkajších medzirebrových svalov a bránice. Prúdenie vzduchu do pľúc do značnej miery závisí od podtlaku v pleurálnej dutine.

Výdychový mechanizmus. Výdych (výdych) nastáva v dôsledku uvoľnenia dýchacích svalov, ako aj v dôsledku elastickej trakcie pľúc, ktoré sa snažia zaujať svoju pôvodnú polohu. Elastické sily pľúc sú reprezentované tkanivovou zložkou a silami povrchového napätia, ktoré majú tendenciu zmenšovať alveolárny sférický povrch na minimum. Alveoly však normálne nikdy nekolabujú. Dôvodom je prítomnosť látky stabilizujúcej povrchovo aktívnu látku v stenách alveol - povrchovo aktívna látka produkované alveolocytmi.

PĽÚCNY OBJEM. PĽÚCNA VENTILÁCIA.

Dychový objem- množstvo vzduchu, ktoré človek pri tichom dýchaní vdýchne a vydýchne. Jeho objem je 300 - 700 ml.

Inspiračný rezervný objem- množstvo vzduchu, ktoré sa môže dostať do pľúc, ak po pokojnej inhalácii dôjde k maximálnej inhalácii. Inspiračný rezervný objem sa rovná 1500-2000 ml.

Objem exspiračnej rezervy- objem vzduchu, ktorý sa odstráni z pľúc, ak po pokojnom nádychu a výdychu dôjde k maximálnemu výdychu. To predstavuje 1500-2000 ml.

Zvyškový objem- to je objem vzduchu, ktorý zostáva v pľúcach po najhlbšom výdychu. Zvyškový objem sa rovná 1000-1500 ml vzduchu.

Dychový objem, inspiračný a exspiračný rezervný objem
tvoria tzv vitálna kapacita.
Vitálna kapacita pľúc u mužov mladý
rovná sa 3,5-4,8 l, pre ženy - 3-3,5 l.

Celková kapacita pľúc pozostáva z vitálnej kapacity pľúc a zvyškového objemu vzduchu.

Pľúcna ventilácia- množstvo vzduchu vymeneného za 1 minútu.

Pľúcna ventilácia sa určí vynásobením dychového objemu počtom dychov za minútu (minútový objem dýchania). U dospelého človeka v stave relatívneho fyziologického pokoja je pľúcna ventilácia 6-8 l za 1 min.

Objemy pľúc je možné určiť pomocou špeciálnych zariadení - spirometer a spirograf.

PREPRAVA PLYNOV KRvou.

Krv dodáva tkanivám kyslík a odvádza oxid uhličitý.

Pohyb plynov z prostredia do kvapaliny az kvapaliny do prostredia sa uskutočňuje v dôsledku rozdielu ich parciálneho tlaku. Plyn vždy difunduje z prostredia, kde je vysoký tlak, do prostredia s nižším tlakom.

Parciálny tlak kyslíka v atmosférickom vzduchu 21,1 kPa (158 mmHg sv.), v alveolárnom vzduchu - 14,4-14,7 kPa (108-110 mm Hg. sv.) a vo venóznej krvi prúdiacej do pľúc - 5,33 kPa (40 mmHg sv.). V arteriálnej krvi kapilár systémového obehu je napätie kyslíka 13,6-13,9 kPa (102-104 mmHg), v intersticiálnej tekutine - 5,33 kPa (40 mm Hg), v tkanivách - 2,67 kPa (20 mm Hg). Vo všetkých štádiách pohybu kyslíka je teda rozdiel v jeho parciálnom tlaku, čo podporuje difúziu plynu.

Pohyb oxidu uhličitého nastáva v opačnom smere. Napätie oxidu uhličitého v tkanivách je 8,0 kPa alebo viac (60 a viac mm Hg), vo venóznej krvi - 6,13 kPa (46 mm Hg), v alveolárnom vzduchu - 0,04 kPa (0,3 mm Hg). teda rozdiel v napätí oxidu uhličitého pozdĺž jeho trasy spôsobuje difúziu plynu z tkanív do prostredia.

Transport kyslíka krvou. Kyslík v krvi je v dvoch stavoch: fyzikálnom rozpustení a v chemickom spojení s hemoglobínom. Hemoglobín tvorí veľmi krehkú, ľahko disociovateľnú zlúčeninu s kyslíkom - oxyhemoglobínu: 1g hemoglobínu viaže 1,34 ml kyslíka. Maximálne množstvo kyslíka, ktoré môže byť viazané v 100 ml krvi je kapacita kyslíka v krvi(18,76 ml alebo 19 obj. %).

Saturácia hemoglobínu kyslíkom sa pohybuje od 96 do 98 %. Stupeň nasýtenia hemoglobínu kyslíkom a disociácia oxyhemoglobínu (tvorba redukovaného hemoglobínu) nie sú priamo úmerné napätiu kyslíka. Tieto dva procesy nie sú lineárne, ale prebiehajú pozdĺž krivky, ktorá je tzv krivka väzby alebo disociácie oxyhemoglobínu.

Ryža. 25. Disociačné krivky oxyhemoglobínu vo vodnom roztoku (I) a v krvi (II) pri napätí oxidu uhličitého 5,33 kPa (40 mm Hg) (podľa Barcrofta).

Pri nulovom napätí kyslíka nie je v krvi žiadny oxyhemoglobín. Pri nízkych parciálnych tlakoch kyslíka je rýchlosť tvorby oxyhemoglobínu nízka. Maximálne množstvo hemoglobínu (45-80%) sa viaže na kyslík, keď je jeho napätie 3,47-6,13 kPa (26-46 mm Hg). Ďalšie zvýšenie napätia kyslíka vedie k zníženiu rýchlosti tvorby oxyhemoglobínu (obr. 25).

Afinita hemoglobínu ku kyslíku je výrazne znížená keď sa reakcia krvi presunie na kyslú stranu, ktorý sa pozoruje v tkanivách a bunkách tela v dôsledku tvorby oxidu uhličitého

Prechod hemoglobínu na oxyhemoglobín a z neho na redukovaný závisí aj od teplota. Pri rovnakom parciálnom tlaku kyslíka v prostredí pri teplote 37-38°C prejde najväčšie množstvo oxyhemoglobínu do redukovanej formy,

Transport oxidu uhličitého krvou. Oxid uhličitý sa transportuje do pľúc vo forme bikarbonáty a v stave chemickej väzby s hemoglobínom ( karbohemoglobínu).

DÝCHACIE CENTRUM.

Rytmická sekvencia nádychu a výdychu, ako aj zmeny charakteru dýchacích pohybov v závislosti od stavu tela sú regulované dýchacie centrum nachádza sa v medulla oblongata.

V dýchacom centre sú dve skupiny neurónov: inšpiratívne A výdychový. Keď sú inšpiračné neuróny, ktoré poskytujú inšpiráciu, excitované, aktivita výdychových nervových buniek je inhibovaná a naopak.

Na vrchole mosta ( pons) Nachádza pneumotaxické centrum, ktorý riadi činnosť dolných inhalačných a výdychových centier a zabezpečuje správne striedanie cyklov dýchacích pohybov.

Dýchacie centrum, ktoré sa nachádza v predĺženej mieche, vysiela impulzy do motorické neuróny miechy, inervujúce dýchacie svaly. Diafragma je inervovaná axónmi motorických neurónov umiestnených na úrovni III-IV cervikálne segmenty miecha. Sú umiestnené motorické neuróny, ktorých procesy tvoria medzirebrové nervy, ktoré inervujú medzirebrové svaly v predných rohoch (III-XII) hrudných segmentov miecha.