Реферат: Дыхательная система человека

         Дыхательная  система            человека.

Реферат по  биологии

ученика  9класса

НШ  “Ланакия”

Петрова Алексея  Анатольевича

                              1995 г.

План.

Функции  дыхательной системы.                   -3

Анатомия.                                                           -4

Воздухоносныепути.                                                            -4

Легкое.                                                                            -6

Плевра.                                                                           -7

Кровеносные  сосуды легких.                                   -8

Дыхательные  мышцы.                                                 -9

Легочная  вентиляция.                                             -9

Дыхательные  движения.                                             -9

Изменения  объема легкого.                                     -11

Легочное дыхание.                                                    -13

Транспорт  дыхательных газов.                            -15

Гигиена дыхания.                                                      -16

                    Функ­ции  ды­ха­тель­ной  сис­те­мы.

          Ки­сло­род  на­хо­дит­ся в  ок­ру­жаю­щем  нас воз­ду­хе.

Он  мо­жет про­ник­нуть  сквозь ко­жу,  но  лишь в  не­боль­ших

ко­ли­че­ст­вах,  со­вер­шен­но не­дос­та­точ­ных  для  под­дер­жа­ния  жиз­ни. Существует  легенда  об итальянских  детях, которых для участияв религиозной  процессии  покрасили золотой  краской; история  дальше повествует, что  все  они умерли от  удушья,  потому что “кожа не  могла  дышать”. На основании  научных  данных смерть  от  удушья здесь  совершенно  исключена, так  как   поглощение кислорода  через  кожу едва  измеримо,  а выделение  двуокиси  углерода составляет  менее  1% от ее  выделение  через легкие. По­сту­п­ле­ние  в  ор­га­низм ки­сло­ро­да  и  уда­ле­ние уг­ле­ки­сло­го  га­за  обес­пе­чи­ва­ет  ды­ха­тель­ная  сис­те­ма. Транс­порт  га­зов  и  дру­гих  не­об­хо­ди­мых  ор­га­низ­му    ве­ществ осу­ще­ст­в­ля­ет­ся  с  по­мо­щью кро­ве­нос­ной  сис­те­мы.  Функ­ция ды­ха­тель­ной сис­те­мы  сво­дит­ся  лишь к  то­му,  что­бы снаб­жать  кровь  дос­та­точ­ным  ко­ли­че­ст­вом  ки­сло­ро­да и  уда­лять из  нее  уг­ле­кис­лый газ.

            Хи­ми­че­ское вос­ста­нов­ле­ние мо­ле­ку­ляр­но­го ки­сло­ро­да с об­ра­зо­ва­ни­емво­ды слу­жит для мле­ко­пи­таю­щих ос­нов­ным ис­точ­ни­ком  энер­гии. Без нее жизнь не мо­жет про­дол­жать­сядоль­ше

не­сколь­кихсе­кунд.

          Вос­ста­нов­ле­нию ки­сло­ро­да со­пут­ст­ву­етоб­ра­зо­ва­ние CO2. Ки­сло­род входящий в CO2не про­ис­хо­дит не­по­сред­ст­вен­но из мо­ле­ку­ляр­но­гоки­сло­ро­да. Ис­поль­зо­ва­ние O2  и об­ра­зо­ва­ниеCO2  свя­за­ны ме­ж­ду со­бой про­ме­жу­точ­ны­ми ме­та­бо­ли­че­ски­ми ре­ак­ция­ми; тео­ре­ти­че­скика­ж­дая из них длят­ся некоторое вре­мя.

   Об­мен O2  и CO2  ме­ж­ду ор­га­низ­моми сре­дой на­зы­ва­ет­ся ды­ха­ни­ем. У выс­ших жи­вот­ных про­цесс ды­ха­нияосу­ще­ст­в­ля­ет­ся

бла­го­да­ряря­ду по­сле­до­ва­тель­ных про­цес­сов. 1. Об­мен га­зов

ме­ж­дусре­дой и лег­ки­ми, что обыч­но обо­зна­ча­ют как «ле­гоч­ную

вен­ти­ля­цию».2. Об­мен га­зов ме­ж­ду аль­ве­о­ла­ми лег­ких и кро­вью  (ле­гоч­ное ды­ха­ние). 3. Об­мен га­зов ме­ж­дукро­вью и тка­ня­ми.  На­ко­нец, га­зы пе­ре­хо­дятвнут­ри тка­ни к мес­там по­треб­ле­ния (для O2) и от мест об­ра­зо­ва­ния (для CO2) (кле­точ­ное ды­ха­ние).  Вы­па­де­ние лю­бо­го из этих че­ты­рех про­цес­совпри­во­дят к на­ру­ше­ни­ям ды­ха­ния и соз­да­ет опас­ность для жиз­ничеловека.

                                    Ана­то­мия.

          Ды­ха­тель­ная  сис­те­ма  че­ло­ве­ка  со­сто­ит  из  тка­ней  и  ор­га­нов,  обес­пе­чи­ваю­щих  ле­гоч­ную вен­ти­ля­цию  и  ле­гоч­ное  ды­ха­ние. К воз­ду­хо­нос­ным пу­тям от­но­сят­ся: нос, по­лость но­са, но­со­глот­ка,гор­тань, тра­хея, брон­хи и брон­хио­лы. Лег­кие со­сто­ят из брон­хи­ол и аль­ве­о­ляр­ныхме­шоч­ков, а так­же из ар­те­рий, ка­пил­ля­ров и вен ле­гоч­но­го кру­га кро­во­об­ра­ще­ния.К эле­мен­там ко­ст­но-мы­шеч­ной сис­те­мы, свя­зан­ным с ды­ха­ни­ем, от­но­сят­сяреб­ра, меж­ре­бер­ные мыш­цы, диа­фраг­ма и вспо­мо­га­тель­ные ды­ха­тель­ныемыш­цы.

                     Воз­ду­хо­нос­ные пу­ти.

          Нос и по­лость но­са слу­жат про­во­дя­щи­мика­на­ла­ми для воз­ду­ха, в ко­то­рых он на­гре­ва­ет­ся, ув­лаж­ня­ет­ся ифильт­ру­ет­ся.  В по­лос­ти но­са за­клю­че­нытак­же обо­ня­тель­ные  ре­цеп­то­ры.

<img src="/cache/referats/1775/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Рис.1.

На­руж­ная  часть но­са  об­ра­зо­ва­на  тре­уголь­ным ко­ст­но-хря­ще­вым ос­то­вом, ко­то­рый по­крыт ко­жей; два оваль­ных  от­вер­стия на ниж­ней по­верх­но­сти-ноз­д­ри-от­кры­ва­ют­сяка­ж­дое в кли­но­вид­ную по­лость но­са. Эти по­лос­ти раз­де­ле­ны пе­ре­го­род­кой.Три лег­ких губ­ча­тых за­вит­ка (ра­ко­ви­ны) вы­да­ют­ся из бо­ко­вых сте­нокноз­д­рей, час­тич­но раз­де­ляя по­лос­ти на че­ты­ре  не­замк­ну­тых про­хо­да (но­со­вые хо­ды).По­лость но­са вы­стла­на  бо­га­то вас­ку­ля­ри­зо­ван­нойсли­зи­стой обо­лоч­кой. Мно­го­чис­лен­ные же­ст­кие во­лос­ки,  а так­же снаб­жен­ные  рес­нич­ка­ми эпи­те­ли­аль­ные и бо­ка­ло­вид­ныеклет­ки слу­жат для  очи­ст­ки вды­хае­мо­говоз­ду­ха от твер­дых час­тиц. В верх­ней час­ти по­лос­ти  ле­жат обо­ня­тель­ные  клет­ки. 

          Гор­тань  ле­жит ме­ж­ду  тра­хе­ей  и  кор­нем  язы­ка. По­лость  гор­та­ни  раз­де­ле­на дву­мя  склад­ка­ми  сли­зи­стой обо­лоч­ки,  не  пол­но­стью схо­дя­щи­ми­ся  по  сред­ней ли­нии.  Про­стран­ст­во  ме­ж­ду эти­ми склад­ка­ми — го­ло­со­вая щель  за­щи­ще­но  пла­стин­кой во­лок­ни­сто­го  хря­ща  -  над­гор­тан­ни­ком  (рис. 2 ). По кра­ям го­ло­со­вой ще­ли в сли­зи­стой обо­лоч­ке ле­жат фиб­роз­ныеэла­стич­ные связ­ки, ко­то­рые на­зы­ва­ют­ся ниж­ни­ми, или ис­тин­ны­ми, го­ло­со­вы­мисклад­ка­ми (связ­ка­ми). Над ни­ми на­хо­дят­ся лож­ные го­ло­со­вые склад­ки,  ко­то­рые за­щи­ща­ют ис­тин­ные  го­ло­со­вые склад­ки и со­хра­ня­ют их влаж­ны­ми;они по­мо­га­ют так­же за­дер­жи­вать ды­ха­ние, а при гло­та­нии пре­пят­ст­ву­ютпо­па­да­нию пи­щи  в гор­тань. (рис. 1 )Специа­ли­зи­ро­ван­ные мыш­цы на­тя­ги­ва­ют и рас­слаб­ля­ют ис­тин­ные и лож­ные

<img src="/cache/referats/1775/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Рис.  2

 го­ло­со­вые склад­ки. Эти мыш­цы иг­ра­ют важ­нуюроль при фо­на­ции, а так­же пре­пят­ст­ву­ют по­па­да­нию ка­ких-ли­бо час­тицв ды­ха­тель­ные пу­ти.

                Тра­хея на­чи­на­ет­ся у ниж­не­гокон­ца гор­та­ни (рис. 3)  и спус­ка­ет­сяв груд­ную по­лость, где де­лит­ся на пра­вый и ле­вый

брон­хи;стен­ка ее об­ра­зо­ва­на со­еди­ни­тель­ной тка­нью и хря­щом. У боль­шин­ст­вамле­ко­пи­таю­щих хря­щи об­ра­зу­ют не­пол­ные коль­ца. Час­ти, при­мы­каю­щие  к пи­ще­во­ду,  за­ме­ще­ны фиб­роз­ной связ­кой. Пра­вый бронх обыч­но ко­ро­че и ши­ре ле­во­го.Вой­дя в лег­кие, глав­ные брон­хи по­сте­пен­но де­лят­ся на все бо­лее мел­киетруб­ки (брон­хио­лы), са­мые мел­кие из ко­то­рых-ко­неч­ные брон­хио­лы  яв­ля­ют­ся по­след­ним  эле­мен­том  воз­ду­хо­нос­ных

пу­тей.От гор­та­ни до ко­неч­ных брон­хи­ол труб­ки вы­стла­ны мер­ца­тель­ным эпи­те­ли­ем.

<img src="/cache/referats/1775/image006.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Рис.3

                           Лег­кие.

                В це­лом лег­кие име­ют видгуб­ча­тых, по­рис­тых ко­ну­со­вид­ных об­ра­зо­ва­ний, ле­жа­щих о обе­их по­ло­ви­нахгруд­ной по­лос­ти.

Наи­мень­шийструк­тур­ный эле­мент лег­ко­го — доль­ка (рис.4 .)

со­сто­итиз ко­неч­ной брон­хио­лы, ве­ду­щей в ле­гоч­ную брон­хио­лу

иаль­ве­о­ляр­ный ме­шок. Стен­ки ле­гоч­ной брон­хио­лы и аль­ве­о­ляр­но­гомеш­ка об­ра­зу­ют уг­луб­ле­ния-аль­ве­о­лы. Такая  структура  легких увеличивает  их  дыхательную поверхность, которая  в  50-100 раз  превышает  поверхность тела.    Относительная  величина поверхности,  через  которую в  легких  происходит газообмен,  больше  у животных  с  высокой активностью  и  подвижностью.Стен­ки аль­ве­ол со­сто­ят изод­но­го слоя эпи­те­ли­аль­ных кле­ток и ок­ру­же­ны ле­гоч­ны­ми  ка­пил­ля­ра­ми.  Внут­рен­няя по­верх­ность аль­ве­о­лы по­кры­та по­верх­но­ст­но-ак­тив­ным  ве­ще­ст­вом сур­фак­тан­том. Как

<img src="/cache/referats/1775/image008.jpg" v:shapes="_x0000_i1028">

Рис.4

по­ла­га­ют,сур­фак­тант яв­ля­ет­ся про­дук­том сек­ре­ции гра­ну­ляр­ных кле­ток.  От­дель­ная аль­ве­о­ла, тес­но со­при­ка­саю­щая­сяс  со­сед­ни­ми  струк­ту­ра­ми,  име­ет фор­му не­пра­виль­но­го мно­го­гран­ни­каи при­бли­зи­тель­ные раз­ме­ры до 250 мкм. При­ня­то счи­тать, что об­щая по­верх­ностьаль­ве­ол,  че­рез ко­то­рую осу­ще­ст­в­ля­ет­сяга­зо­об­мен, экс­по­нен­ци­аль­но  за­ви­ситот ве­са те­ла. С воз­рас­том от­ме­ча­ет­ся умень­ше­ние пло­ща­ди по­верх­но­стиаль­ве­ол.

                                        Плев­ра.

  Ка­ж­дое лег­кое ок­ру­же­но меш­ком  -плев­рой (рис.5). На­руж­ный  (па­рие­таль­ный) лис­ток плев­ры при­мы­ка­ет

<img src="/cache/referats/1775/image009.gif" v:shapes="_x0000_s1026"><img src="/cache/referats/1775/image010.gif" v:shapes="_x0000_s1039"><img src="/cache/referats/1775/image011.gif" v:shapes="_x0000_s1038"><img src="/cache/referats/1775/image012.gif" v:shapes="_x0000_s1037"><img src="/cache/referats/1775/image013.gif" v:shapes="_x0000_s1036"><img src="/cache/referats/1775/image014.gif" v:shapes="_x0000_s1035"><img src="/cache/referats/1775/image015.gif" v:shapes="_x0000_s1034"><img src="/cache/referats/1775/image016.gif" v:shapes="_x0000_s1033"><img src="/cache/referats/1775/image017.gif" v:shapes="_x0000_s1030"><img src="/cache/referats/1775/image018.gif" v:shapes="_x0000_s1032"><img src="/cache/referats/1775/image019.gif" v:shapes="_x0000_s1028"><img src="/cache/referats/1775/image021.jpg" v:shapes="_x0000_i1029">

квнут­рен­ней по­верх­но­сти груд­ной стен­ки и диа­фраг­ме, внут­рен­ний (вис­це­раль­ный)по­кры­ва­ет лег­кое. Щель ме­ж­ду ли­ст­ка­ми на­зы­ва­ет­ся плев­раль­ной по­ло­стью.При дви­же­нии груд­ной клет­ки внут­рен­ний лис­ток обыч­но лег­ко сколь­зитпо на­руж­но­му. Дав­ле­ние в плев­раль­ной по­лос­ти все­гда мень­ше ат­мо­сфер­но­го(от­ри­ца­тель­ное). В ус­ло­ви­ях по­коя внут­ри­плев­раль­ное дав­ле­ние у че­ло­ве­кав сред­нем на 4,5 торр ни­же ат­мо­сфер­но­го (-4,5 торр). Меж­плев­раль­ноепро­стран­ст­во ме­ж­ду лег­ки­ми на­зы­ва­ет­ся сре­до­сте­ни­ем; в нем на­хо­дят­сятра­хея,  зоб­ная же­ле­за (ти­мус) исерд­це с боль­ши­ми со­су­да­ми, лим­фа­ти­че­ские уз­лы и пи­ще­вод.

                             Кро­ве­нос­ные со­су­ды лег­ких.

          Ле­гоч­ная ар­те­рия не­сет кровь отпра­во­го же­лу­доч­ка серд­ца, она де­лит­ся на пра­вую и ле­вую вет­ви, ко­то­рыена­прав­ля­ют­ся к лег­ким. Эти ар­те­рии вет­вят­ся, сле­дуя за брон­ха­ми,снаб­жа­ют круп­ные струк­ту­ры лег­ко­го и об­ра­зу­ют ка­пил­ля­ры, оп­ле­таю­щиестен­ки аль­ве­ол (рис. 4).

          Воз­дух в аль­ве­о­ле от­де­лен от кро­вив ка­пил­ля­ре 1) стен­кой  аль­ве­о­лы,2) стен­кой ка­пил­ля­ра и в не­ко­то­рых слу­ча­ях 3) про­ме­жу­точ­ным сло­емме­ж­ду ни­ми. Из ка­пил­ля­ров кровь по­сту­па­ет в мел­кие ве­ны, ко­то­рые вкон­це кон­цов со­еди­ня­ют­ся и об­ра­зу­ют ле­гоч­ные ве­ны, дос­тав­ляю­щиекровь в ле­вое пред­сер­дие.

          Брон­хи­аль­ные ар­те­рии боль­шо­гокру­га то­же при­но­сят кровь к лег­ким, а имен­но снаб­жа­ют брон­хи и брон­хио­лы,лим­фа­ти­че­ские  уз­лы, стен­ки кро­ве­нос­ныхсо­су­дов и плев­ру. Боль­шая часть  этойкро­ви от­те­ка­ет в брон­хи­аль­ные ве­ны, а от­ту­да-в не­пар­ную (спра­ва) ив по­лу­не­пар­ную (сле­ва). Очень не­боль­шое ко­ли­че­ст­во  ар­те­ри­аль­ной брон­хи­аль­ной кро­ви по­сту­па­етв ле­гоч­ные ве­ны.

                    Ды­ха­тель­ные мыш­цы.

          Ды­ха­тель­ные мыш­цы-это те мыш­цы,со­кра­ще­ния ко­то­рых

из­ме­ня­ютобъ­ем груд­ной клет­ки. Мыш­цы, на­прав­ляю­щие­ся от

го­ло­вы,шеи, рук и не­ко­то­рых верх­них груд­ных и ниж­них шей­ных по­звон­ков, а так­жена­руж­ные меж­ре­бер­ные мыш­цы, со­еди­няю­щие реб­ро с реб­ром, при­под­ни­ма­ютреб­ра и уве­ли­чи­ва­ют  объ­ем  груд­ной клет­ки.  Диа­фраг­ма-мы­шеч­но-су­хо­жиль­ная  пла­сти­на, при­кре­п­лен­ная к по­звон­кам,реб­рам и гру­ди­не, от­де­ля­ет груд­ную по­лость от брюш­ной. Это глав­ная мыш­ца,уча­ст­вую­щая в нор­маль­ном вдо­хе. При уси­лен­ном вдо­хе со­кра­ща­ют­ся до­пол­ни­тель­ныегруп­пы мышц. При уси­лен­ном вы­до­хе дей­ст­ву­ют  мыш­цы, при­кре­п­лен­ные  ме­ж­ду реб­ра­ми(внут­рен­ние меж­ре­бер­ные мыш­цы),  креб­рам и ниж­ним груд­ным и верх­ним по­яс­нич­ным по­звон­кам, а так­же мыш­цыбрюш­ной по­лос­ти; они опус­ка­ют реб­ра и при­жи­ма­ют брюш­ные ор­га­ны крас­сла­бив­шей­ся диа­фраг­ме, умень­шая та­ким об­ра­зом ем­кость груд­нойклет­ки.

                  Ле­гоч­ная вен­ти­ля­ция.

          По­ка внут­ри­плев­раль­ное дав­ле­ниеос­та­ет­ся ни­же ат­мо­сфер­но­го, раз­ме­ры лег­ких точ­но сле­ду­ют за раз­ме­ра­мигруд­ной по­лос­ти. Дви­же­ния лег­ких со­вер­ша­ют­ся в ре­зуль­та­те со­кра­ще­ния  ды­ха­тель­ных мышц в со­че­та­нии с дви­же­ни­емчас­тей груд­ной  стен­ки и диа­фраг­мы.

                   Ды­ха­тель­ныедви­же­ния.

          Рас­слаб­ле­ние всех свя­зан­ных с ды­ха­ни­еммышц при­да­ет

груд­нойклет­ке по­ло­же­ние пас­сив­но­го вы­до­ха. Со­от­вет­ст­вую­щая

мы­шеч­наяак­тив­ность мо­жет пе­ре­вес­ти это по­ло­же­ние во вдох

илиже уси­лить вы­дох.

          Вдох соз­да­ет­ся рас­ши­ре­ни­ем груд­нойпо­лос­ти и все­гда яв­ля­ет­ся ак­тив­ным про­цес­сом. Бла­го­да­ря сво­ему со­чле­не­ниюс

по­звон­ка­миреб­ра дви­жут­ся вверх и на­ру­жу, уве­ли­чи­вая рас­стоя­ние от по­зво­ноч­ни­кадо гру­ди­ны, а так­же бо­ко­вые раз­ме­ры груд­ной по­лос­ти (ре­бер­ный или груд­ной тип ды­ха­ния). (Рис.5.1) Со­кра­ще­ниедиа­фраг­мы ме­ня­ет ее фор­му из ку­по­ло­об­раз­ной в бо­лее 

<img src="/cache/referats/1775/image023.jpg" v:shapes="_x0000_i1030">

<img src="/cache/referats/1775/image025.jpg" v:shapes="_x0000_i1031">

(Схематическое  изображение  грудной  клетки, какие  движения  совершаются  при  дыхании.)

(Изменение положение  передней  стенки тела  при  дыхании)

Рис.5.1

пло­скую,что уве­ли­чи­ва­ет раз­ме­ры груд­ной по­лос­ти в про­доль­ном на­прав­ле­нии(диа­фраг­маль­ный или брюш­ной тип ды­ха­ния). Обыч­но глав­ную роль во вдо­хеиг­ра­ет диа­фраг­маль­ное ды­ха­ние. По­сколь­ку лю­ди-су­ще­ст­ва дву­но­гие,при ка­ж­дом дви­же­нии  ре­бер и гру­ди­ныме­ня­ет­ся центр тя­же­сти те­ла и воз­ни­ка­ет не­об­хо­ди­мость при­спо­со­битьк это­му раз­ные мыш­цы.

          При спо­кой­ном ды­ха­нии у че­ло­ве­каобыч­но дос­та­точ­но эла­сти­че­ских свойств и ве­са пе­ре­мес­тив­ших­ся тка­ней,что­бы

вер­нутьих в по­ло­же­ние, пред­ше­ст­вую­щее вдо­ху. Та­ким об­ра­зом, вы­дох в по­коепро­ис­хо­дит  пас­сив­но  вслед­ст­вие по­сте­пен­но­го сни­же­ния ак­тив­но­сти мышц, соз­даю­щих  ус­ло­вие для  вдо­ха. Ак­тив­ный вы­дох мо­жетвоз­ник­нуть вслед­ст­вие со­кра­ще­ния внут­рен­них  меж­ре­бер­ных мышц в до­пол­не­ние к дру­гиммы­шеч­ным груп­пам, ко­то­рые опус­ка­ют реб­ра, умень­ша­ют по­пе­реч­ные раз­ме­рыгруд­ной по­лос­ти и рас­стоя­ние ме­ж­ду гру­ди­ной и по­зво­ноч­ни­ком. Ак­тив­ныйвы­дох мо­жет так­же про­изой­ти вслед­ст­вие со­кра­ще­ния брюш­ных мышц, ко­то­роепри­жи­ма­ет внут­рен­но­сти к рас­слаб­лен­ной диа­фраг­ме  и умень­ша­ет  про­доль­ный  раз­мер груд­ной по­лос­ти.

          Рас­ши­ре­ние лег­ко­го сни­жа­ет (навре­мя) об­щее внут­ри­ле­гоч­ное (аль­ве­о­ляр­ное) дав­ле­ние. Оно рав­но ат­мо­сфер­но­му,ко­гда  воз­дух не дви­жет­ся, а го­ло­со­ваящель от­кры­та. Оно ни­же ат­мо­сфер­но­го, по­ка лег­кие не на­пол­нят­ся привдо­хе, и вы­ше ат­мо­сфер­но­го при вы­до­хе. Внут­ри­плев­раль­ное дав­ле­нието­же ме­ня­ет­ся на про­тя­же­нии ды­ха­тель­но­го дви­же­ния; но оно все­гдани­же ат­мо­сфер­но­го (т. е. все­гда от­ри­ца­тель­ное).

                Из­ме­не­ния объ­е­ма лег­ких.

          У человека легкие  занимают около  6%  объема тела   независимо  от его  веса.  Объ­ем лег­ко­го ме­ня­ет­ся при вдо­хе невсю­ду оди­на­ко­во. Для  это­го име­ют­сятри глав­ные при­чи­ны, во-пер­вых, груд­ная по­лость  уве­ли­чи­ва­ет­ся не­рав­но­мер­но во всехна­прав­ле­ни­ях, во-вто­рых, не асе час­ти лег­ко­го оди­на­ко­во рас­тя­жи­мы.В-треть­их, пред­по­ла­га­ет­ся су­ще­ст­во­ва­ние гра­ви­та­ци­он­но­го эф­фек­та,ко­то­рый спо­соб­ст­ву­ет сме­ще­нию лег­ко­го кни­зу.

     Объ­ем воз­ду­ха, вды­хае­мый при обыч­ном(не­уси­лен­ном) вдо­хе и вы­ды­хае­мой при обыч­ном (не­уси­лен­ном) вы­до­хе,на­зы­ва­ет­ся  ды­ха­тель­ным воз­ду­хом.Объ­ем мак­си­маль­но­го вы­до­ха по­сле пред­ше­ст­во­вав­ше­го мак­си­маль­но­го вдо­ха на­зы­ва­ет­ся жиз­нен­нойем­ко­стью. Она не рав­на все­му объ­е­му воз­ду­ха в лег­ком (об­ще­му объ­е­мулег­ко­го), по­сколь­ку лег­кие пол­но­стью не спа­да­ют­ся. Объ­ем воз­ду­ха,ко­то­рый ос­та­ет­ся в на­спав­ших­ся лег­ких, на­зы­ва­ет­ся ос­та­точ­нымвоз­ду­хом. Име­ет­ся до­пол­ни­тель­ный объ­ем,  ко­то­рый мож­но вдох­нуть при мак­си­маль­номуси­лии по­сле нор­маль­но­го вдо­ха. А тот воз­дух, ко­то­рый вы­ды­ха­ет­сямак­си­-

<img src="/cache/referats/1775/image027.jpg" v:shapes="_x0000_i1032">

Рис.  6  Рас­пре­де­ле­ние  объ­е­ма и  ем­ко­сти  лег­ких у  взрос­лых.

маль­нымуси­ли­ем по­сле нор­маль­но­го вы­до­ха, это ре­зерв­ный объ­ем  вы­до­ха. Функ­цио­наль­ная ос­та­точ­ная ем­костьсо­сто­ит из ре­зерв­но­го объ­е­ма вы­до­ха и ос­та­точ­но­го объ­е­ма. Этотот на­хо­дя­щий­ся в лег­ких воз­дух, в ко­то­ром раз­бав­ля­ет­ся нор­маль­ныйды­ха­тель­ный воз­дух (рис.6). Вслед­ст­вие это­го со­став га­за в лег­ких по­слеод­но­го ды­ха­тель­но­го дви­же­ния обыч­но рез­ко не ме­ня­ет­ся.

          Ми­нут­ный объ­ем V-это воз­дух, вды­хае­мыйза од­ну ми­ну­ту. Его мож­но вы­чис­лить, ум­но­жив сред­ний  ды­ха­тель­ный

объ­ем(Vt) на чис­ло ды­ха­ний в ми­ну­ту(f), или V=fVt. Часть

Vt, на­при­мер, воз­дух в тра­хееи брон­хах до ко­неч­ных брон­хи­ол

и вне­ко­то­рых  аль­ве­о­лах, не уча­ст­ву­етв га­зо­об­ме­не, так

как  не  при­хо­дит  в  со­при­кос­но­ве­ние  с  ак­тив­ным  ле­гоч­ным

кроватоком  - это  так  на­зы­вае­мое “мерт­вое” про­стран­ст­во (Vd).  Часть  Vt,  ко­то­рая  уча­ст­ву­ет в  га­зо­об­ме­не  с ле­гоч­ной кро­вью,  на­зы­ва­ет­ся  аль­ве­о­ляр­ным  объ­е­мом (VA).

Сфи­зио­ло­ги­че­ской  точ­ки  зре­ния аль­ве­о­ляр­ная   вен­ти­ля­ция  (VA) — наи­бо­лее су­ще­ст­вен­ная  часть на­руж­но­го ды­ха­ния   VA=f(Vt-Vd),  так  как  она  яв­ля­ет­ся тем  объ­е­мом  вды­хае­мо­го за  ми­ну­ту  воз­ду­ха, ко­то­рый  об­ме­ни­ва­ет­ся  га­за­ми с  кро­вью  ле­гоч­ных ка­пил­ля­ров.

                             Ле­гоч­ное  ды­ха­ние.

          Газяв­ля­ет­ся та­ким со­стоя­ни­ем ве­ще­ст­ва, при ко­то­ром оно

рав­но­мер­но рас­пре­де­ля­ет­сяпо ог­ра­ни­чен­но­му объ­е­му. В га­зо­вой фа­зе взаи­мо­дей­ст­вие мо­ле­кулме­ж­ду со­бой не­зна­чи­тель­но.

Ко­гда они стал­ки­ва­ют­сясо стен­ка­ми замк­ну­то­го про­стран­ст­ва,

их дви­же­ние соз­да­ет оп­ре­де­лен­нуюси­лу; эта си­ла, при­ло­жен­ная

к еди­ни­це пло­ща­ди, на­зы­ва­ет­сядав­ле­ни­ем га­за и вы­ра­жа­ет­ся в

мил­ли­мет­рах ртут­но­гостол­ба, или тор­рах; дав­ле­ние га­за про­пор­цио­наль­но чис­лу мо­ле­кул иих сред­ней ско­ро­сти. При ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ре дав­ле­ние ка­ко­го-ли­бови­да мо­ле­кул; например, O2или N2, не за­ви­сит от при­сут­ст­вия мо­ле­кул дру­го­го га­за. Об­щее из­ме­ряе­моедав­ле­ние га­за рав­но сум­ме дав­ле­ний от­дель­ных ви­дов мо­ле­кул (так на­зы­вае­мыхпар­ци­аль­ных дав­ле­ний) или РB=РN2+Ро2+Рн2o+РB, где РB — ба­ро­мет­ри­че­ское дав­ле­ние.До­лю (F) дан­но­го га­за (x) в су­хой га­зо­вой сме­си мощ­но вы­чис­лить после­дую­ще­му урав­не­нию:

                                      Fx=Px/PB-PH2O

И на­обо­рот, пар­ци­аль­ноедав­ле­ние дав­не­го га­за (x) мож­но вы-

чис­лить из его до­ли:Рx-Fx(РB-Рн2o). Су­хой ат­мо­сфер­ный

воз­дух со­дер­жит 2О,94% O2*Рo2=20,94/100*760 торр  (на уров­не мо­ря) =159,1 торр.

   Га­зо­об­мен в лег­ких ме­ж­ду аль­ве­о­ла­мии кро­вью про­ис­хо­дит

пу­тем диф­фу­зии. Диф­фу­зиявоз­ни­ка­ет в си­лу по­сто­ян­но­го дви­же­ния мо­ле­кул га­за к обес­пе­чи­ва­етпе­ре­нос мо­ле­кул из об­лас­ти бо­лее вы­со­кой их кон­цен­тра­ции в об­ласть,где их кон­цен­тра­ция ни­же.

                               Га­зо­вые за­ко­ны.

          На ве­ли­чи­ну диф­фу­зии га­зов ме­ж­ду аль­ве­о­ла­ми икро­вью

влия­ют не­ко­то­рые чис­тофи­зи­че­ские фак­то­ры. 1. Плот­ность га-

зов. Здесь дей­ст­ву­ет за­конГрэ­ма. Он гла­сит, что в га­зо­вой фа­зе при про­чих рав­ных ус­ло­ви­ях от­но­си­тель­наяско­рость диф­фу­зии двух га­зов об­рат­но про­пор­цио­наль­на квад­рат­но­мукор­ню из их плот­но­сти. 2. Рас­тво­ри­мость га­зов в жид­кой сре­де. Здесьдей­ст­ву­ет за­кон Ген­ри: со­глас­но это­му за­ко­ну, мас­са га­за, рас­тво­рен­но­гов дан­ном объ­е­ме жид­ко­сти при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре, про­пор­цио­наль­нарас­тво­ри­мо­сти га­за в этой жид­ко­сти и пар­ци­аль­но­му дав­ле­нию га­за, на­хо­дя­ще­го­ся в рав­но­ве­сии сжид­ко­стью. 3. Тем­пе­ра­ту­ра. С по­вы­ше­ни­ем тем­пе­ра­ту­ры рас­тет сред­няяско­рость дви­же­ния мо­ле­кул (по­вы­ша­ет­ся дав­ле­ние) и па­да­ет рас­тво­ри­мостьга­за в жид­ко­сти при дан­ной тем­пе­ра­ту­ре. 4. Гра­ди­ент дав­ле­ния. К га­замв ды­ха­тель­ной сис­те­ме при­ло­жим за­кон Фи­ка.

                             Ко­эф­фи­ци­ен­тыдиф­фу­зии.

          Ис­хо­дя из рас­тво­ри­мо­сти и ве­ли­чи­ны мо­ле­кул, ко­эф­фи­ци­ентдиф­фу­зии для СО2при­бли­зи­тель­но в 2,7раза боль­ше; чем для О2. По­сколь­ку эта ве­ли­чи­напо­сто­ян­ная и тем­пе­ра­ту­ра в лег­ких обыч­но то­ще ос­та­ет­ся по­сто­ян­ной,то толь­ко пар­ци­аль­ные дав­ле­ния этих га­зов оп­ре­де­ля­ют на­прав­ле­ниега­зо­об­ме­на ме­ж­ду лег­ки­ми и аль­ве­о­ла­ми. При рас­смот­ре­нии фи­зио­ло­ги­че­скихас­пек­тов га­зо­об­ме­на в лег­ких сле­ду­ет учи­ты­вать 1) ле­гоч­ное кро­во­об­ра­ще­ниев аль­ве­о­лах,  2)  дос­туп­ную для диф­фу­зии по­верх­ность, 3) ха­рак­те­ри­сти­ки аль­ве­о­ляр­ной ика­пил­ляр­ной тка­ней и 4) рас­стоя­ние, на ко­то­рое про­ис­хо­дит диф­фу­зия.

   Оп­ре­де­лить диф­фу­зи­он­ную спо­соб­ностьлег­ких, обо­зна­чае­мую как ко­эф­фи­ци­ент пе­ре­но­са (ТLx, или DLx  не­ко­то­рых ис­сле­до­ва­те­лей), мож­но, из­ме­рив ко­ли­че­ст­во га­за (x), пе­ре­но­си­моека­ж­дую ми­ну­ту на ка­ж­дый торр раз­ни­цы пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния  в  аль­ве­о­лах  (РAx)  и  ка­пил­ля­рах (Pсар),  или:  Тx=Vx/PAx-Pсар; ТLx варь­и­ру­ет в за­ви­си­мо­сти от изу­чае­мо­го га­за и егомес­та в лег­ком. ТLx ки­сло­ро­да во всем лег­ком че­ло­ве­ка в со­стоя­нии по­кояко­леб­лет­ся от 19 до 31 мл/мин на 1 торр. При лег­кой фи­зи­че­ской ра­бо­теоно воз­рас­та­ет до 43 мл/мин.

       Со­от­но­ше­ние ме­ж­ду вен­ти­ля­ци­ейи пер­фу­зи­ей.

     Эф­фек­тив­ность ле­гоч­но­го ды­ха­нияварь­и­ру­ет в раз­ных час­тях лег­ко­го. Эта ва­риа­бель­ность в зна­чи­тель­нойме­ре объ­яс­ня­ет­ся пред­став­ле­ни­ем о со­от­но­ше­нии ме­ж­ду вен­ти­ля­ци­ейи пер­фу­зи­ей (VA/Q). Ука­зан­ное со­от­но­ше­ние  оп­ре­де­ля­ет­ся  чис­лом вен­ти­ли­руе­мых аль­ве­ол, ко­то­рые со­при­ка­са­ют­ся с хо­ро­шо пер­фу­зи­руе­мы­мика­пил­ля­ра­ми. При спо­кой­ном ды­ха­нии у че­ло­ве­ка верх­ние от­де­лы лег­ко­горас­прав­ля­ют­ся пол­нее, чем ниж­ние от­де­лы, но при вер­ти­каль­ном по­ло­же­нииниж­ние от­де­лы пер­фу­зи­ру­ют­ся  кро­вью  луч­ше, чем  верх­ние.  По ме­ре уве­ли­че­ния ды­ха­тель­но­го объ­е­маниж­ние час­ти лег­ко­го ис­поль­зу­ют­ся все боль­ше и все луч­ше пер­фу­зи­ру­ют­ся.Со­от­но­ше­ние V/Q в ниж­ней час­ти лег­ко­го стре­мит­ся к еди­ни­це.

               Транс­порт ды­ха­тель­ных га­зов.

                Око­ло О,3% О2, со­дер­жа­ще­го­ся в ар­те­ри­аль­нойкро­ви боль­шо­го кру­га при нор­маль­ном Ро2, рас­тво­ре­но в плаз­ме. Все ос­таль­ное ко­ли­че­ст­во на­хо­дит­сяв не­проч­ном хи­ми­че­ском со­еди­не­нии с ге­мо­гло­би­ном (НЬ) эрит­ро­ци­тов.Ге­мо­гло­бин пред­став­ля­ет со­бой бе­лок с при­сое­ди­нен­ной к не­му же­ле­зо­со­дер­жа­щейгруп­пой. Fе + ка­ж­дой мо­ле­ку­лы ге­мо­гло­би­на со­еди­ня­ет­ся не­проч­нои об­ра­ти­мо с од­ной мо­ле­ку­лой О2. Пол­но­стью на­сы­щен­ный ки­сло­ро­дом ге­мо­гло­бинсо­дер­жит 1,39 мл. О2на 1 г Нb (в не­ко­то­рых ис­точ­ни­ках ука­зы­ва­ет­ся 1,34 мл), ес­лиFе +окис­лен до Fе +, то та­кое со­еди­не­ние ут­ра­чи­ва­етспо­соб­ность пе­ре­но­сить О2.

          Пол­но­стью на­сы­щен­ный ки­сло­ро­домге­мо­гло­бин (НbО2) об­ла­да­ет бо­лее силь­ны­ми ки­слот­ны­ми свой­ст­ва­ми, чем вос­ста­нов­лен­ныйге­мо­гло­бин (Нb). В ре­зуль­та­те в рас­тво­ре, имею­щем рН 7,25, ос­во­бо­ж­де­ние1мМ О2из НbО2де­ла­ет воз­мож­ным ус­вое­ниеО,7 мМ Н+ без из­ме­не­ния рН; та­ким об­ра­зом, вы­де­ле­ние О2ока­зы­ва­ет бу­фер­ное дей­ст­вие.

          Со­от­но­ше­ние ме­ж­ду чис­лом сво­бод­ныхмо­ле­кул О2ичис­лом  мо­ле­кул, свя­зан­ных с ге­мо­гло­би­ном(НbО2), опи­сы­ва­ет­сякри­вой дис­со­циа­ции О2(рис.7). НbО2мо­жет быть пред­став­лен в од­ной из двух форм: или как до­ля со­еди­нен­но­гос ки­сло­ро­дом ге­мо­гло­би­на (% НbО2), или как объ­ем О2на 100 мл кро­ви во взя­той про­бе (объ­ем­ныепро­цен­ты). В обо­их слу­ча­ях фор­ма кри­вой дис­со­циа­ции ки­сло­ро­да ос­та­ет­сяод­ной и той же.

                             На­сы­ще­ние  тка­ней ки­сло­ро­дом.

        Транс­порт  O2 из  кро­ви  в те  уча­ст­ки  тка­ни, где  он  ис­поль­зу­ет­ся,  про­ис­хо­дит пу­тем  про­стой  диф­фу­зии. По­сколь­ку  ки­сло­род  ис­поль­зу­ет­ся  глав­ным об­ра­зом  в  ми­то­хон­д­ри­ях,  рас­стоя­ния, на  ко­то­рые  про­ис­хо­дит диф­фу­зия в тка­нях,  пред­став­ля­ют­ся  боль­ши­ми по  срав­не­нию  с  об­ме­ном  в  лег­ких.  В  мы­шеч­ной  тка­ни при­сут­ст­вие  ми­ог­ло­би­на,  как  по­ла­га­ют,  об­лег­ча­ет диф­фу­зию  O2.  Для  вы­чис­ле­ния  тка­не­во­го Po2  соз­да­ны тео­ре­ти­че­ски  мо­де­ли,  ко­то­рые пре­ду­смат­ри­ва­ют  фак­то­ры,  влияю­щие на по­сту­п­ле­ние  и  по­треб­ле­ние  O2,  а  имен­но рас­стоя­ние  ме­ж­ду  ка­пил­ля­ра­ми,  кро­ва­ток в  ка­пил­ля­рах  и  тка­не­вой  ме­та­бо­лизм.  Са­мое низ­кое

<img src="/cache/referats/1775/image028.gif" " v:shapes="_x0000_s1031"><img src="/cache/referats/1775/image029.gif" " v:shapes="_x0000_s1029"><img src="/cache/referats/1775/image030.gif" " v:shapes="_x0000_s1027"><img src="/cache/referats/1775/image032.jpg" v:shapes="_x0000_i1033">

Po2  ус­та­нов­ле­но  в  ве­ноз­ном кон­це  и  на  пол­пу­ти  ме­ж­ду ка­пил­ля­ра­ми,  ес­ли  при­нять, что кро­ва­ток  в  ка­пил­ля­рах  оди­на­ко­вый и  что  они  па­рал­лель­ны.

                                      Гигиена дыхания.                     

          Физиологии   наиболее важные газы — O2, CO2,N2.  Они присутствуют  в  атмосферном воздухе  в  пропорциях указанных  в  табл. 1. Кроме  того,  атмосфера содержит  водяные   пары в  сильно  варьирующих количествах.

Табл.1

Компонент

Содержание,  %

Кислород

Двуокись  углерода

Азот

Аргон

20,95

0,03

78,09

0,93

          С точки  зрения медицины         при недостаточном  снаб­же­нии тка­ней ки­сло­ро­дом  воз­ни­ка­ет  ги­пок­сия. Крат­кое из­ло­же­ние раз­ных при­чин ги­пок­сии мо­жет слу­жить и со­кра­щен­нымоб­зо­ром всех ды­ха­тель­ных про­цес­сов. Ни­же в ка­ж­дом п