Газообмін у легенях
- 18-11-2021, 21:23
- 363
8 Клас , Біологія 8 клас Костильов, Яценко
Урок 14. Газообмін у легенях
Знайомі всім ефекти: якщо видихнути на дзеркало, його поверхня замутниться через конденсацію краплин води; якщо людина біжить, частота дихання прискорюється, а після зупинки людина ще довго продовжує прискорено дихати. А ще ми відрізняємо один одного за особливостями голосу. Це результати процесів у органах дихальної системи, про які йтиметься на сьогоднішньому уроці.
Ключові слова: вдих, видих, газовий склад крові, оксигемоглобін, карбгемоглобін, карбоксигемоглобін, життєва ємність легень.
Розгляньмо спершу дихальні рухи людини у вертикальному положенні. Що примушує грудну клітку розширюватися? До цього призводить скорочення зовнішніх міжреберних м’язів та діафрагми. Ребра в результаті такого скорочення розходяться в боки і дещо випинаються вперед. Площа діафрагми внаслідок скорочення майже вдвічі зменшується. При цьому вона відтискує донизу органи черевної порожнини. Під час глибокого вдиху скорочуються також деякі м’язи спини і грудей (мал. 33).
Видих у положенні стоячи відбувається пасивно. Розслаблення названих вище м’язів призводить до того, що ребра під впливом тяжіння опускаються донизу, а органи черевної порожнини відтісняють діафрагму частково в грудну клітку. У лежачому положенні дихальні рухи підсилюються внутрішніми міжреберними м’язами і видих, як і вдих, стає активним. Під час фізичних навантажень у дихальних рухах беруть участь м’язи шиї, черевного пресу, поясу верхніх кінцівок тощо.
Існує грудний та черевний тип дихання. Грудний здійснюється за участі міжреберних м’язів, а черевний — за участі діафрагми. Грудний тип дихання частіше властивий жінкам, черевний — людям фізичної праці, чоловікам та немовлятам.
Мал. 33. Стан грудної клітки під час вдиху та видиху
Між листками плеври, у герметичній плевральній щілині, тиск є нижчим за атмосферний. Під час вдиху грудна клітка збільшується в об’ємі, а легені розтягуються, «присмоктуючись» до внутрішньої поверхні грудної клітки. Об’єм легень при цьому зростає, тиск у них стає нижчим за атмосферний, і повітря заходить у легені. Важливу роль відіграють еластичні волокна в легенях. Саме вони забезпечують пружність механічних рухів під час вдиху і видиху.
Газообмін між атмосферним повітрям та альвеолярним, між альвеолярним повітрям і кров’ю здійснюється відповідно до законів фізики.
Показники складу атмосферного повітря залежать від багатьох чинників: температури повітря, висоти над рівнем моря, екологічних обставин. Суттєво різняться ці показники в закритих приміщеннях. Газовий склад крові залежить від фізичного навантаження, індивідуальних особливостей обміну речовин. Середні показники наведено в таблиці.
Таблиця 4
Газовий склад крові
Парціальний тиск кисню в альвеолах легень набагато перевищує парціальну напругу кисню у венозній крові, а парціальна напруга вуглекислого газу у крові перевищує парціальний тиск СО2 в альвеолярному повітрі. Це створює умови для обміну газів.
Доросла людина у стані спокою робить 12-16 вдихів щохвилини. За один раз вона вдихає приблизно 500 мл повітря. Під час фізичних навантажень цей показник може зростати в кілька разів. Показником роботи дихальної системи є життєва ємність легень (ЖЄЛ). Середній показник у дорослої людини становить 4-5 л, але в окремих людей може досягати 6-8 л. Дихальний об’єм легень — це зазначені вище 500 мл повітря, яке людина вдихає та видихає при спокійному диханні; резервний об’єм вдиху — об’єм повітря, який можна вдихнути після нормального вдиху (1,5-2,5 л); резервний об’єм видиху — повітря, яке можна видихнути після нормального видиху (1-1,5 л). Залишковий об’єм — повітря, яке залишається в легенях після максимального видиху (1-1,5 л). Мертвий об’єм — повітря, яке знаходиться у бронхах, трахеї, гортані (150 мл) і не бере участі в газообміні. У процесі дихання з видихуваним повітрям людський організм втрачає за добу близько 1 л води.
Що відбувається з повітрям у носовій і ротовій порожнинах? Повітря, проходячи крізь носову порожнину під час вдиху, набуває температури тіла, зволожується. Завдяки функціонуванню клітин війчастого епітелію повітря частково очищується, фільтрується від механічних часток. Також тут працюють рецептори нюхового аналізатора. Надійшовши в ротову порожнину, повітря проходить повз лімфоїдну тканину глотки (мигдалини), де очищується. У гортань повітря проходить завдяки тому, що надгортанник під час вдиху є піднятим. Крізь трахею і бронхи повітря проходить, не зазнаючи газообміну, до альвеол. Саме в альвеолах відбувається газообмін. Кожну альвеолу обплутують дуже тонкі капіляри, діаметр яких трохи більший за діаметр еритроцита. Під час видиху повітря з альвеол надходить у бронхи і трахею, далі проходить крізь гортань, де знаходяться голосові зв’язки. Рух повітря крізь них спричинює вібрацію, яка формує голос.
- 1. Поясніть роль діафрагми в дихальних рухах.
- 2. Від чого залежить газовий склад крові?
- 3. Що таке життєва ємність легень?
- 4. Чому у видихуваному повітрі більше кисню, ніж в альвеолярному?
- 5. Що відбувається з повітрям у носовій порожнині?
- 6. Що відбувається з повітрям у легенях?
• Чому після вживання часнику та цибулі тривалий час неможливо позбутися специфічного запаху?
• Грецький історик Плутарх у 336 році н. е. писав, що коли легіонери Олександра Македонського переходили через гірські хребти, то вони часто скаржилися на головний біль і погане самопочуття. З чим пов’язане нездужання легіонерів?
• Чому людина, у якої пробита грудна клітка, не може виконувати дихальні рухи?
ЦЕ ЦІКАВО ЗНАТИ!
• Під час Другої світової війни в бойових вильотах від кисневого голодування загинуло 72 льотчики.
Коментарі (0)