В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Строение лёгких. Газообмен в лёгких и тканях»
Система органов дыхания состоит из воздухоносных путей (которые включают носовую полость, носоглотку, гортань, трахею и бронхи) и самих лёгких.
У человека два лёгких – левое и правое. Здоровые лёгкие розовые, мягкие и напоминают губку. Правое лёгкое состоит из трёх долей, а левое – только из двух. Они занимают почти всю грудную клетку. Легкие достаточно плотно прилегают к её стенкам, оставляя место только для сердца, крупных сосудов, пищевода и трахеи. Нижняя расширенная часть лёгких прилегает к дыхательной мышце – диафрагме.
Снаружи лёгкие покрыты плотной оболочкой – лёгочной плеврой. Она состоит из двух листков. Один из них – наружный, или пристеночный, выстилает грудную клетку изнутри, а другой (внутренний) покрывает всю поверхность лёгких.
Между наружным и внутренним листками находится плевральная полость. Она заполнена жидкостью, которая уменьшает трение лёгких о стенки грудной полости при дыхании. В плевральной полости отсутствует воздух.
Если в неё ввести иглу, соединённую с манометром, можно установить, что давление в ней отрицательное (на 6–9 миллиметров ртутного столба ниже атмосферного).
Эта разница давлений создаёт присасывающую силу, благодаря которой лёгкие прижимаются к грудной клетке. Поэтому они всегда находятся в расправленном состоянии и следуют за движениями грудной клетки.
Если в результате повреждения грудной клетки в плевральную полость попадает воздух, лёгкие спадаются и поджимаются к трахее. При этом поджатые лёгкие уже не соприкасаются с грудной клеткой, и поэтому они не следуют за её дыхательными движениями, или их объём меняется в гораздо меньшей степени. В таком случае эффективный газообмен становится невозможным. Если в результате несчастного случая обе половины плевральной полости окажутся вскрытыми, лёгкие сожмутся, дыхательная система выйдет из строя и наступит смерть.
Бронхи входят в лёгкие и там ветвятся, образуя бронхиальное «дерево». Тонкие бронхи переходят в бронхиолы.
Бронхиолы заканчиваются множеством лёгочных пузырьков, которые называются альвеолами. В лёгких насчитывается около 350 миллионов альвеол. Они густо оплетены капиллярами.
Через стенки альвеол происходит обмен газами. Такой процесс возможен благодаря тому, что стенки альвеол состоят из одного слоя эпителиальных клеток.
Газообмен в лёгких и тканях состоит из трёх этапов:
· Внешнее, или лёгочное, дыхание
· Внутреннее, или тканевое, дыхание
Человек дышит атмосферным воздухом, в котором содержится 20,9 % кислорода, 0,03 % углекислого газа и 79 % азота. Когда человек выдыхает воздух, его состав уже другой: содержание кислорода в нем уменьшается и составляет 16,3 %, а углекислого газа, наоборот, увеличивается до 4 %. Количество азота не изменяется. За сутки в лёгкие поступает до 500 литров кислорода.
После того как воздух прошёл по воздухоносным путям и попал в лёгкие, в альвеолах происходит газообмен между ними и кровью.
В альвеолах кислорода всегда больше, чем в крови оплетающих их капилляров. Поэтому кислород перемещается оттуда, где его больше, туда, где его меньше (из альвеол в капилляры). Здесь кровь насыщается кислородом и становится артериальной.
Основным переносчиком кислорода ко всем клеткам организма является гемоглобин крови, содержащийся в эритроцитах.
Гемоглобин связывается с кислородом и превращается в оксигемоглобин. По большому кругу кровообращения артериальная кровь течёт к органам тела человека.
В тканях оксигемоглобин распадается на гемоглобин и кислород. Далее кислород переходит из крови в тканевую жидкость, а затем в сами клетки.
Из клеток в тканевую жидкость выделяется углекислый газ, который далее попадает в кровь. И она из артериальной превращается в венозную. Углекислый газ переносится кровью в виде химических соединений, а также в связанном с гемоглобином состоянии. Такое соединение называется карбгемоглобин. Током крови по малому кругу кровообращения углекислый газ переносится в лёгкие, где по описанным выше механизмам диффузии происходит обмен газов. Из крови, которая содержит большее количество углекислого газа, он проникает из капилляров в лёгкие. Так происходит газообмен в нашем организме.
Читайте также: Ткань махровая для платья
Лёгкие служат также органами выделения. С поверхности альвеол постоянно выделяется углекислый газ и испаряется вода, которая в виде пара поступает в альвеолы, а затем по дыхательным путям выводится из организма.
Итог урока. В грудной клетке человека располагаются левое и правое лёгкие. Снаружи они покрыты лёгочной плеврой. Лёгкие человека имеют альвеолярное строение. Основная функция лёгких – осуществление газообмена между внешней средой и организмом. Газообмен в лёгких и тканях состоит из трёх этапов: лёгочное дыхание, транспорт газов кровью и тканевое дыхание.
Газообмен в легких и тканях
Газообмен в легких. Вдыхаемый человеком воздух и выдыхаемый сильно различаются по составу. В атмосферном воздухе содержание кислорода доходит до 21%, углекислого газа — 0,03—0,04%. В выдыхаемом воздухе количество кислорода снижается до 16%, зато углекислого газа становится больше — 4—4.5%. Что же происходит с воздухом в легких?
Вы помните, что альвеолы легких образуют огромную поверхность. Все альвеолы окутаны кровеносными капиллярами, в которые по малому кругу кровообращения поступает венозная кровь из сердца. Стенки альвеол и капилляров очень тонкие. Кровь, которая попадает в легкие, бедна кислородом и насыщена углекислым газом. Воздух в легочных альвеолах, наоборот, богат кислородом, а углекислого газа в нем значительно меньше. Поэтому в соответствии с законами осмоса и диффузии кислород из легочных альвеол устремляется в кровь, где соединяется с гемоглобином эритроцитов. Кровь приобретает алую окраску. Углекислый газ из крови, где он содержится в избытке, проникает в легочные альвеолы. Из венозной крови в легочные альвеолы выделяется также вода, которая в виде пара при выдохе удаляется из легких.
Газообмен в тканях. В органах нашего тела постоянно происходят окислительные процессы, на которые расходуется кислород. Поэтому концентрация кислорода в артериальной крови, которая поступает в ткани по сосудам большого круга кровообращения, больше, чем в тканевой жидкости. В результате кислород свободно переходит из крови в тканевую жидкость и в ткани. Углекислый газ, который образуется в ходе многочисленных химических превращений, наоборот, переходит из тканей в тканевую жидкость, а из нее в кровь. Таким образом кровь насыщается углекислым газом.
Дыхательные движения. Газообмен в организме возможен только при условии постоянной смены воздуха в легких. Поэтому дыхание происходит постоянно. Вдохнув первый раз во время рождения, человек дышит всю жизнь. Дыхательный цикл складывается из вдоха и выдоха, которые ритмично следуют один за другим. В легких нет мышц, которые могли бы попеременно сжимать и расширять их. Легкие растягиваются пассивно, следуя за движениями стенок грудной полости. Дыхательные движения совершаются с помощью дыхательных мышц. В выдохе и вдохе участвуют две группы мышц. Основные дыхательные мышцы — это межреберные мышцы и диафрагма.
При сокращении наружных межреберных мышц ребра поднимаются, а диафрагма, сокращаясь, становится плоской. Поэтому обьем грудной полости увеличивается. Легкие, следуя за стенками грудной полости, расширяются, давление в них уменьшается и становится ниже атмосферного. Поэтому воздух по воздухоносным путям устремляется в легкие — происходит вдох.
При выдохе внутренние межреберные мышцы опускают ребра, диафрагма расслабляется и становится выпуклой. Ребра под действием собственного веса и сокращения внутренних межреберных мышц, а также мышц живота, которые прикрепляются к ребрам, опускаются. Грудная полость возвращается в исходное состояние, легкие уменьшаются в обьеме, давление в них увеличивается, становится чуть выше атмосферного. Поэтому избыток воздуха выходит из легких — происходит выдох.
Так осуществляются спокойный вдох и выдох. В глубоком вдохе принимают участие мышцы шеи, стенок грудной полости и живота.
Дыхательные движения совершаются с определенной частотой: у подростков — 12—18 в минуту, у взрослых — 16—20.
Жизненная емкость легких. Важным показателем развития органов дыхания является жизненная емкость легких. Это наибольший объем воздуха, который может выдохнуть человек после глубокого вдоха. Ее измеряют с помощью специального прибора — спирометра. У взрослого человека жизненная емкость в среднем составляет 3500 мл.
Читайте также: Ткань груди фиброзно уплотнена
У спортсменов этот показатель обычно на 1000—1500 мл больше, а у пловцов может достигать 6200 мл. При большой жизненной емкости легкие лучше вентилируются, организм получает больше кислорода.
У тучных людей жизненная емкость легких на 10—11% меньше, поэтому у них обмен газов в легких понижен.
Регуляция дыхания. Деятельностью дыхательной системы управляет дыхательный центр. Он расположен в продолговатом мозге. Идущие отсюда импульсы координируют мышечные сокращения при вдохе и выдохе. От этого центра по нервным волокнам через спинной мозг поступают импульсы, которые вызывают в определенном порядке сокращение мышц, ответственных за вдох и выдох.
Возбуждение самого центра зависит от возбуждений, идущих от различных рецепторов, и от химического состава крови. Так, прыжок в холодную воду или обливание холодной водой вызывает глубокий вдох и задержку дыхания. Резко пахучие вещества также могут вызвать задержку дыхания. Это связано с тем, что запах раздражает обонятельные рецепторы в стенках носовой полости. Возбуждение передается в дыхательный центр, и его деятельность затормаживается. Все эти процессы осуществляются реф-лекторно.
Слабое раздражение слизистой оболочки полости носа вызывает чихание, а гортани, трахеи, бронхов— кашель. Это защитная реакция организма. При чихании, кашле инородные частицы, попавшие в дыхательные пути, удаляются из организма.
В дыхательном центре находятся клетки, чувствительные к малейшему изменению содержания углекислого газа в межклеточном веществе. Избыток углекислого газа возбуждает дыхательный центр, это, в свою очередь, вызывает учащение дыхания. Лишний углекислый газ быстро удаляется, и, когда его концентрация возвращается к норме, частота дыхания снижается.
Как вы видите, регуляция дыхания происходит рефлекторно, но под контролем коры полушарий большого мозга. Это легко доказать; ведь каждый из нас может по собственному желанию изменить частоту дыхательных движений.
Краткая история курения
Один из самых распространенных пороков человека — курение табака — имеет 500-летнюю историю. В Европу листья и семена табака были привезены из Америки моряками экспедиции Христофора Колумба. Сначала табак был объявлен всеисцеляющей лечебной травой. Вот как описывались его чудодейственные свойства в одной испанской книге: «Табак вызывает сон, избавляет от усталости, успокаивает боль, вылечивает головную боль. »
Поэтому нет ничего удивительного в том, что уже в XVI в. табак прочно завладел аристократическими салонами. Особенно популярным стало курение в XVII и XVIII вв. Мужчины, женщины и молодые люди начали курить, нюхать и жевать табак.
Рекомендуемый вначале как лекарственное средство, табак, однако, очень скоро приобрел плохую славу. Борьбу с табакокурением начала испанская королева Изабелла. Ее примеру последовал французский король Людовик XIV, а русский царь Михаил Федорович Романов приказал отрезать нос каждому, кто курит. Однако уже ничто не могло остановить распространение этой «дымящейся отравы». Курение табака превратилось в новую статью дохода для многих торговцев. Приблизительно в середине XVIII в. в Бразилии начали делать папиросы, а в начале XIX в. — производить сигареты.
Так за сравнительно короткое время были созданы все условия для быстрого распространения курения табака. Этот порок постепенно охватил все слои населения. В настоящее время курение — самый распространенный вид наркомании во всем мире.
Состав табачного дыма и его действие на организм
Для тканей легких очень опасно курение. Ведь смола, образующаяся при сгорании табака и бумаги, не может выводиться из легких и в течение многих лет оседает на стенках воздухоносных путей, буквально убивая клетки их слизистой оболочки. Легкие курильщика теряют свой естественный розовый цвет, становятся черными. Такие легкие чаще подвержены различным заболеваниям, в том числе и онкологическим. В настоящее время наука располагает тысячами доказательств, подтверждающих тот факт, что табак содержит губительные для организма человека вещества. Их около 400! Вредные вещества, содержащиеся в табачном дыме, могут быть объединены в четыре группы: ядовитые алкалоиды, раздражающие вещества, ядовитые газы, канцерогенные вещества.
Одним из самых известных веществ является никотин, получивший свое название по имени французского посланника в Лиссабоне Ж. Нико, который во второй половине XVI в. преподнес Марии Медичи эту «всеисцеляющую» травку для лечения мигрени. Никотин содержится в листьях различных растений: табака, индийской конопли, польского хвоща, некоторых плаунов и др. Одной капли чистого никотина (0,05 г) достаточно, чтобы умертвить человека. Никотин из крови матери легко проникает через плаценту в кровеносную систему плода.
Читайте также: Как правильно выбрать флизелин для ткани
В табачных листьях, кроме никотина, содержится еще 11 алкалоидов, важнейшие из которых: норникотин, никотирин, никотеин, никотимин. Все они сходны с никотином по строению и свойствам и поэтому имеют похожие названия.
Печальная статистика раковых заболеваний курильщиков достаточно красноречива. Канцерогенным действием обладают различные ароматические углеводороды, которые содержатся в табачном дыму (например, бензопирен), некоторые содержащиеся в дыму фенолы, а также нитрозамин, гидразин, винилхлорид и др. Из неорганических веществ — это в первую очередь соединения мышьяка и кадмия, радиоактивный полоний, олово и висмут-210.
Из табачного дыма выделен десяток веществ, оказывающих раздражающее действие на слизистую оболочку. Наиболее важным из них является ненасыщенный альдегид пропеналь. Он обладает высокой химической и биологической активностью, вызывая у курильщиков кашель.
В газовой фракции табачного дыма содержится большое число неорганических соединений, обладающих высокой химической и биологической активностью, таких как оксид углерода, сероводород, цианид водорода и др.
- Типы дыхания у женщин и мужчин несколько различаются. У мужчин брюшной тип дыхания, т. е. они дышат главным образом за счет сокращений диафрагмы. У женщин грудной тип дыхания: они дышат благодаря сокращениям межреберных мышц. Видимо, это связано с тем, что в период беременности дышать, сдвигая диафрагмой матку вместе с плодом, затруднительно.
- Даже после самого усиленного выдоха в альвеолах остается около 1000 см 3 воздуха, необходимого для того, чтобы легочные пузырьки не слиплись.
- Зевота — это долгий вдох и следующий за ним долгий постепенный выдох. Причина зевоты заключается в том, что организм, готовясь ко сну, как следует вентилирует легкие, насыщая кровь кислородом.
- В окружающем нас воздухе обитают десятки видов бактерий и других микроорганизмов, и далеко не все они безвредны для людей. Особенно много возбудителей болезней в тех местах, где собирается много людей: на городских площадях, в магазинах, в транспорте. В последние годы в мире заметно возросла заболеваемость туберкулезом. Казалось бы, антибиотики почти уничтожили эту страшную болезнь, унесшую в XIX в. столько жизней. Но в наши дни туберкулезом заражены около двух миллиардов человек по всей Земле. Это связано с тем, что у туберкулезной палочки выработалась устойчивость ко многим лекарствам — антибиотикам, а кроме того, в трущобах гигантских городов плотность населения превысила все разумные пределы, что очень упрощает передачу бактерий и вирусов от человека человеку воздушно-капельным путем.
- Когда больной гриппом или другим недугом чихает, микроскопические капельки слюыы и слизи, содержащие бактерии и вирусы, летят на расстояние до 10 м, причем некоторое время эти капельки способны «висеть» в воздухе, заражая окружающих.
Проверьте свои знания
- Расскажите, какие процессы происходят в легочных альвеолах.
- Каков механизм газообмена в тканях?
- Каким образом совершаются дыхательные движения?
Подумайте
- Чем отличается легочный газообмен от тканевого?
- Что выгоднее для ныряльщика — сделать перед погружением несколько вдохов и выдохов или набрать в легкие как можно больше воздуха?
В альвеолах легких происходит газообмен: кровь насыщается кислородом и выделяет углекислый газ. В тканях происходит обратный процесс. Вентиляция легких происходит благодаря вдоху и выдоху, которые осуществляются при сокращении и расслаблении диафрагмы и межреберных мышц. Деятельностью дыхательной системы руководит нервная система. Изменение концентрации углекислого газа в крови влияет на частоту дыхательных движений.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом