А
Биология·8 класскод 1.3·9 мин

Дыхание: строение системы, газообмен, ЖЁЛ, регуляция

Воздухоносные пути очищают и согревают воздух, газообмен идёт диффузией по градиенту концентрации в альвеолах и тканях, а ритм дыхания задаёт дыхательный центр продолговатого мозга.

Тренировать тему
Что такое дыхание

Дыхание — это поступление кислорода в организм, использование его клетками для окисления органических веществ с выделением энергии и удаление углекислого газа. Этапы: внешнее дыхание (вентиляция лёгких), газообмен в лёгких, транспорт газов кровью, газообмен в тканях, клеточное (тканевое) дыхание в митохондриях.

Путь воздуха
Носовая полость
слизь и реснички задерживают пыль и микробы, капилляры согревают воздух
Носоглотка и глотка
перекрёст дыхательного и пищеварительного путей
Гортань
хрящи, голосовые связки; надгортанник закрывает вход при глотании
Трахея
хрящевые полукольца не дают спадаться, мягкая задняя стенка прилегает к пищеводу
Бронхи и бронхиолы
ветвятся, образуя бронхиальное дерево
Альвеолы
около 350 млн пузырьков, оплетены капиллярами — здесь газообмен
Воздухоносные пути: очищение, согревание, увлажнение.
Газообмен в лёгких и в тканях
В лёгких (альвеолы)
  • ·В альвеолярном воздухе кислорода больше, чем в крови
  • ·Кислород из альвеол → в кровь, связывается с гемоглобином
  • ·Углекислого газа в крови больше — он выходит в альвеолы
  • ·Кровь из венозной становится артериальной
В тканях
  • ·В клетках кислорода мало, он расходуется
  • ·Кислород из крови → в клетки
  • ·Углекислого газа в клетках много — он идёт в кровь
  • ·Кровь из артериальной становится венозной
Газы всегда идут по диффузии из области большей концентрации в область меньшей.
Механизм вдоха и выдоха

Лёгкие не имеют мышц. При вдохе сокращаются межрёберные мышцы и диафрагма: рёбра поднимаются, диафрагма опускается, объём грудной полости растёт, давление в плевральной щели падает, лёгкие расширяются и воздух входит. При спокойном выдохе мышцы расслабляются, объём уменьшается, воздух выходит пассивно. Плевральная полость герметична — при её повреждении лёгкое спадается.

Лёгочные объёмы взрослого человека
037575011251500Дыхательный объёмРезервный объём вдохаРезервный объём выдохаОстаточный объём
ЖЁЛ = дыхательный объём + резервный вдоха + резервный выдоха.
Жизненная ёмкость лёгких

ЖЁЛ = ДО + РОвд + РОвыд = 500 + 1500 + 1500 = 3500 мл (в среднем 3000-4500 мл). Остаточный объём в ЖЁЛ не входит — этот воздух остаётся в лёгких всегда. ЖЁЛ больше у тренированных людей и у пловцов, измеряется спирометром.

Как регулируется дыхание

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Главный химический раздражитель — не недостаток кислорода, а избыток углекислого газа в крови: он действует на хеморецепторы, и дыхание учащается. Поэтому после серии глубоких вдохов (гипервентиляции) углекислый газ вымывается и на короткое время пропадает желание дышать — это опасно при нырянии. Нервная регуляция: рецепторы растяжения лёгких, кора больших полушарий (произвольная задержка дыхания, речь, пение), защитные рефлексы кашля и чихания.

Гигиена дыхания

  • Дышать носом: воздух очищается, согревается и увлажняется
  • Проветривание и влажная уборка снижают запылённость и концентрацию углекислого газа
  • Курение разрушает реснитчатый эпителий и альвеолы, вызывает бронхит, эмфизему, рак лёгких
  • Угарный газ (CO) связывается с гемоглобином в 200-300 раз прочнее кислорода, образуя карбоксигемоглобин — отравление; пострадавшего выносят на свежий воздух
  • Флюорография и прививки — профилактика туберкулёза; вирусные ОРВИ и грипп передаются воздушно-капельным путём
  • Искусственное дыхание «рот в рот» — 2 вдоха на 30 нажатий непрямого массажа сердца
Частые ошибки

1) Дыхание — не только вдох и выдох; клеточное дыхание идёт в митохондриях. 2) Лёгкие расширяются не сами, а вслед за грудной клеткой из-за разницы давлений. 3) Ритм дыхания усиливает избыток CO2, а не недостаток O2 — это спрашивают постоянно. 4) Остаточный объём не входит в ЖЁЛ. 5) Хрящевые полукольца — в трахее и бронхах, а не в альвеолах; альвеолы тонкостенные и оплетены капиллярами. 6) Надгортанник закрывает вход в гортань при глотании, а не в пищевод.

Проверьте себя
  • Назову по порядку все отделы воздухоносных путей и их функции
  • Объясню газообмен в лёгких и тканях через разность концентраций
  • Опишу, что происходит с диафрагмой и рёбрами при вдохе
  • Посчитаю ЖЁЛ по трём объёмам и скажу, что в неё не входит
  • Назову главный химический регулятор дыхания и место дыхательного центра
  • Объясню механизм отравления угарным газом