Respirația este un semn integrat al vieții. Respirăm în mod constant din momentul nașterii până la moarte. Respirația zi și noapte în timpul somnului profund, într-o stare de sănătate și boală.

În corpul uman și rezervele de animale de oxigen sunt limitate. Prin urmare, organismul are nevoie de aport continuu de oxigen din mediul înconjurător. De asemenea, în mod constant și continuu din organism ar trebui să îndepărteze dioxidul de carbon, care este întotdeauna format în procesul de metabolism și în cantități mari este un compus toxic.

Respirația este un proces continuu complex, ca urmare a căreia compoziția de gaz a sângelui este actualizată în mod constant. Aceasta este esența lui.

Funcționarea normală a corpului uman este posibilă numai dacă energia este alimentată, care este consumată continuu. Corpul devine energie datorită oxidării substanțelor organice complexe - proteine, grăsimi, carbohidrați. În același timp, se eliberează energia chimică ascunsă, care este o sursă de activitate vitală a celulelor corporale, dezvoltarea și creșterea acestora. Astfel, valoarea respirației este menținerea nivelului optim al proceselor redox în organism.

În procesul de respirație, este obișnuit să se facă distincția între trei linkuri: exterior sau pulmonar, respirație, transportul gazului cu sânge și organism sau țesut, respirație.

Respirația externă este schimbul de gaze între organism și aerul său înconjurător. Respirația externă poate fi împărțită în două etape - schimbul de gaze între aerul atmosferic și alveolar și schimbul de gaz între sângele capilarelor pulmonare și aerul alveolar. Respirația externă se efectuează datorită activității aparatului de respirație externă.

Aparatul de respirație externă include tractul respirator, lumina, pleura, scheletul pieptului și mușchii acestuia, precum și o diafragmă. Funcția principală a aparatului de respirație externă este furnizarea unui organism cu oxigen și eliberarea acestuia de la excesul de dioxid de carbon. Starea funcțională a respirației externe poate fi judecată prin ritm, adâncime, rată respiratorie, prin magnitudinea volumelor pulmonare, în ceea ce privește absorbția de oxigen și separarea dioxidului de carbon etc.

Transportul gazelor este realizat de sânge. Este furnizat de diferența de presiune parțială (tensiune) a gazelor de-a lungul calea următoarelor lor: oxigen din plămâni la țesuturi, dioxid de carbon de la celule la cel mai ușor.

Respirația internă sau tisulară poate fi, de asemenea, împărțită în două etape. Prima etapă este schimbul de gaze între sânge și țesuturi. Al doilea este consumul de oxigen de către celule și separarea dioxidului de carbon (respirația celulară).

Compoziția aerului inhalat, expirat și alveolar

O persoană respiră aerul atmosferic, care are următoarea compoziție: 20,94% oxigen, 0,03% dioxid de carbon, 79,03% azot. În aer expirat, se găsește 16,3% oxigen, 4% dioxid de carbon, 79,7% azot.

Compoziția aerului expirat este inconsistentă și depinde de intensitatea metabolismului, precum și de frecvența și adâncimea respirației. Merită întârzierea respirației sau a face unele mișcări respiratorii profunde, deoarece compoziția aerului expirat se schimbă.

O comparație a compoziției aerului inhalat și expirat servește ca dovadă a existenței respirației externe.

Aerul alveolar în compoziție este diferit de atmosferic, care este destul de natural. În alveole, se produce schimbul de gaz între aer și sânge, în timp ce oxigenul difuzează în sânge, iar dioxidul de carbon este din sânge. Ca rezultat, conținutul de oxigen este redus brusc în aerul alveolar și crește cantitatea de dioxid de carbon. Procentul de gaze individuale în aerul alveolar: 14,2-14,6% oxigen, 5,2-5,7% dioxid de carbon, 79,7-80% azot. Aerul alveolar diferă în compoziție și din aer expirat. Acest lucru se explică prin faptul că aerul expirat conține un amestec de gaze din alveole și un spațiu dăunător.

O persoană respiră aerul atmosferic, care are următoarea compoziție: 20,94% oxigen, 0,03% dioxid de carbon, 79,03% azot. În aer expirat, se găsește 16,3% oxigen, 4% dioxid de carbon, 79,7% azot.

Compoziția aerului expirat este inconsistentă și depinde de intensitatea metabolismului, precum și de frecvența și adâncimea respirației. Merită întârzierea respirației sau a face unele mișcări respiratorii profunde, deoarece compoziția aerului expirat se schimbă.

O comparație a compoziției aerului inhalat și expirat servește ca dovadă a existenței respirației externe.

Aerul alveolar. Conform compoziției diferă de atmosferic, care este destul de natural. În alveole, se produce schimbul de gaz între aer și sânge, în timp ce oxigenul difuzează în sânge, iar dioxidul de carbon este din sânge. Ca rezultat, aerul alveolar conținutul de oxigen scade brusc, iar cantitatea de dioxid de carbon crește. Procentul de gaze individuale în aerul alveolar: 14,2-14,6% oxigen, 5,2-5,7% dioxid de carbon, 79,7-80% azot. Aerul alveolar diferă în compoziție și din aer expirat. Acest lucru se explică prin faptul că aerul expirat conține un amestec de gaze din alveole și un spațiu dăunător.

Ciclul respirator.

Ciclul respirator constă din inhalare, expirație și pauză respiratorie. De obicei respirația mai scurtă. Durata inhalării într-un adult este de la 0,9 la 4,7 s, durata expirației este de 1,2-6 s. Durata inhalării și expirației depinde în principal de efectele reflexe provenite din receptori Țesătură pulmonară. Pauză respiratorie - non-permanentă componenta ciclul respirator. Este diferit de magnitudine și poate că nu poate exista.

Mișcările respiratorii sunt efectuate cu un anumit ritm și frecvență, care sunt determinate de numărul de excursii ale pieptului în 1 min. La un adult, frecvența mișcărilor respiratorii este de 12-18 în 1 min. La copii, respirația superficială și, prin urmare, mai frecventă decât la adulți. Deci, nou-născutul respiră de aproximativ 60 de ori în min, un copil de 5 ani de 25 de ori în 1 min. La orice vârstă, frecvența mișcărilor respiratorii este mai mică decât cantitatea de abrevierile cardiace de 4-5 ori.
Adâncimea mișcărilor respiratorii Determinați amplitudinea excluziilor toracice și cu ajutorul unor metode speciale pentru a explora volumele pulmonare.
Mulți factori afectează frecvența și adâncimea de respirație, în special starea emoțională, sarcina mentală, schimbarea compoziției chimice a sângelui, amploarea formării corpului, nivelul și intensitatea metabolismului. Mișcările mai des de respirație, cu atât mai mult oxigen intră în plămâni și, în consecință, este afișată mai mult dioxid de carbon.
Respirația rară și de suprafață poate duce la furnizarea insuficientă a țesuturilor de celule și organism cu oxigen. Aceasta, la rândul său, este însoțită de o scădere a activității lor funcționale. În mare măsură modifică frecvența și adâncimea mișcărilor respiratorii în condiții patologice, în special în cazul bolilor organelor respiratorii.

Mecanismul inspirat. Inhalați ( inspirație) Finalizat din cauza unei creșteri a cantității pieptului în trei direcții - vertical, Sagetal. (apel-apel) și frontal (coastă). Schimbarea dimensiunii cavității toracice are loc datorită reducerii mușchilor respiratorii.
Odată cu reducerea mușchilor intercostali în aer liber (atunci când inhalare), coastele au o poziție orizontală, urcând în sus, în timp ce capătul inferior al sternului se mișcă înainte. Datorită mișcării nervurilor atunci când inhalați dimensiunile pieptului creșterii transversale și în direcțiile longitudinale. Ca rezultat al unei reduceri a diafragmei, cupola este respectată și coborâtă: organele cavității abdominale sunt împinse în jos, pe partea și înainte, ca rezultat, cantitatea de piept crește în direcția verticală.

În funcție de participarea predominantă la actul de respirație a mușchilor pieptului, iar diafragma distinge piept., sau zgomot, și abdominal., sau diafragil, tip de respirație. Bărbații predomină tipul abdominal de respirație, la femei - piept.
În unele cazuri, de exemplu, în munca fizică, atunci când respirați, așa-numitele mușchi auxiliar pot lua parte la actul de respirație - mușchii centurii de umăr și gât pot lua parte.
Când inhalarea, plămânii sunt urmăriți pasiv de o creștere a dimensiunilor pieptului. Suprafața respiratorie a plămânilor crește, presiune același în ele toamnași devine 0,26 kPa (2 mm hg. Artă) sub atmosferă. Acest lucru contribuie la fluxul de aer prin căile de aer în plămâni. Nivelarea rapidă a presiunii în plămâni este împiedicată de spațiul vocal, deoarece în acest loc căile de aer și de sunet sunt îngustate. Numai la înălțimea inhalării există o umplere completă a alveolei expandate cu aer.

Mecanismul de expirație. Expirație ( expirare) se efectuează ca rezultat relaxarea mușchilor intercostali în aer liber și creșterea diafragmei. În acest caz, pieptul revine la poziția inițială și suprafața respiratorie a plămânilor scade. Îngustarea căilor respiratorii din zona de voce determină ieșirea lentă a aerului din plămâni. La începutul fazei de expirație, presiunea din plămâni devine 0,40-0,53 kPa (3-4 mm Hg. Artă) deasupra atmosferice, care facilitează producția de aer din ele în mediu.

Aerul atmosferical., Care inhalează o persoană, fiind în aer liber (sau în încăperi bine ventilate), conține 20,94% oxigen, 0,03% dioxid de carbon, 79,03% azot. În încăperile închise cu oameni, procentul de dioxid de carbon din aer poate fi oarecum mai mare.

Aerul expirat Conține o medie de 16,3% oxigen, 4% din dioxid de carbon, 79,7% azot (aceste figuri sunt date în recalculare pe aer uscat, adică, plasă de vapori de apă, care este întotdeauna aer saturat).

Compoziția aerului expirat Foarte imperceptibil; Depinde de intensitatea metabolismului corpului și de volumul ventilației pulmonare. Merită să se facă niște mișcări respiratorii profunde sau, dimpotrivă, să amâne respirația că compoziția aerului expirat sa schimbat.

Azotul în schimbul de gaz nu este implicat, dar procentul de azot din aerul vizibil este mai multe zecimi din procentul procentului mai mare decât în \u200b\u200binhalare. Faptul este că volumul aerului expirat este oarecum mai mic decât cantitatea de inhalare și, prin urmare, aceeași cantitate de azot, distribuită într-un volum mai mic, oferă un procent mai mare. Un volum mai mic de aer expirat în comparație cu volumul de inhalare este explicat prin faptul că dioxidul de carbon este eliberat puțin mai mic decât oxigenul absorbit (o parte a oxigenului absorbit este utilizată în organism pentru a circula compușii care sunt separați de corp cu urină cu urină cu urină și apoi).

Aerul alveolar. Diferă de expirat de un procent mare de neclicare și un procent mai mic de oxigen. În medie, compoziția aerului alveolar este: oxigen 14,2-14,0%, dioxid de carbon 5,5-5%, azot aproximativ 80%.

Definiție compoziția aerului alveolareste important pentru înțelegerea mecanismului de schimb de gaze în plămâni. Holden a propus o metodă simplă pentru a determina compoziția aerului alveolar. După o respirație normală, studierea face o expirație mai profundă printr-un tub cu o lungime de 1-1,2 m și un diametru de 25 mm. Primele porțiuni de aer expirat, lăsând prin tub, conțin aer din spațiul nociv; Cele mai recente porțiuni rămase în tub conțin aer alveolar. Pentru a analiza receptorul de gaze ia aerul din partea tubului, care este cea mai apropiată de gură.

Compoziția aerului alveolar este oarecum variată în funcție de faptul dacă gardul de eșantionare a aerului este produs pentru analiză la o altitudine de inhalare sau de expirație. Dacă faceți o expirație rapidă, scurtă și incompletă la sfârșitul unei respiratie normală, atunci proba de aer va reflecta compoziția aerului alveolar după umplerea plămânilor aerului respirator, care este, în timpul inhalării. Dacă luați o expirare profundă după expirarea normală, eșantionul va reflecta compoziția aerului alveolar în timpul expirației. Este clar că, în primul caz, procentul de dioxid de carbon va fi puțin mai mic, iar procentul de oxigen este oarecum mai mare decât în \u200b\u200bcea de-a doua. Acest lucru se vede din rezultatele experimentelor Holden, care au constatat că procentul de dioxid de carbon din aerul alveolar la capătul inhalării este o medie de 5,54 și la sfârșitul expirației - 5.72.

Un astfel de oracol, există o diferență relativ ușoară în conținutul dioxidului de carbon în aerul alveolar pe respirație și în expirație: doar 0,2-0,3%. Se datorează în mare măsură faptului că, în cadrul respirației normale, după cum sa menționat mai sus, totul este actualizat, doar 1/7 din volumul aerului din alveoli pulmonari este actualizat. Constanța relativă a compoziției aerului alveolar are o semnificație fiziologică mult, care este clarificată mai jos.

Aerul atmosferic care intră în plămâni în timpul inhalării se numește inhalat aer; Aer, alocat spre exterior prin tractul respirator în timpul expirației, - expirat. Aerul expirat este un amestec de aer, umplut Alveola, - aerul alveolar. - cu aer în căi aeriene (în cavitatea nasului, Larynx, Traheea și Bronchi). Compoziția aerului inhalat, expirat și alveolar în condiții normale într-o persoană sănătoasă este destul de constantă și este determinată de următoarele numere (Tabelul 3).

Aceste numere pot fluctua oarecum în funcție de diferitele condiții (starea de odihnă sau de lucru etc.). Dar, în toate condițiile, aerul alveolar diferă de un conținut mult mai mic de oxigen inhalat și conținut de dioxid de dioxid de carbon mare. Acest lucru se întâmplă ca urmare a faptului că în alveolele pulmonare din aer intră în oxigenul din sânge, iar dioxidul de carbon este eliberat invers.

Schimbul de gaze în plămâni datorită faptului că alveole pulmonare și sânge venosalergând la plămâni presiune de oxigen și dioxid de carbon În mod diferit: presiunea oxigenului din alveole este mai mare decât în \u200b\u200bsânge, iar presiunea dioxidului de carbon, dimpotrivă, în sânge este mai mare decât în \u200b\u200balveole. Prin urmare, în plămâni și tranziția oxigenului din aer la sânge se efectuează, iar dioxidul de carbon este din sânge în aer. O astfel de tranziție a gazelor este explicată de către anumite legile fizice: Dacă presiunea unui gaz, care este în lichid și în aerul său înconjurător, este diferită, atunci gazul se deplasează de la lichid în aer și invers, în timp ce presiunea nu este egalizată.

Tabelul 3.

În amestecul de gaze, care este aer, presiunea fiecărui gaz este determinată de procentul de gaz și se numește presiune parțială (Din cuvântul latin pars este parte). De exemplu, aerul atmosferic pune presiune egală cu stâlpi de mercur de 760 mm. Conținutul de oxigen din aer este de 20,94%. Presiunea parțială de oxigen aerul atmosferical. Acesta va fi de 20,94% din presiunea totală a aerului, adică 760 mm și egală cu stâlpi de mercur de 159 mm. S-a stabilit că presiunea parțială de oxigen din aerul alveolar este de 100-110 mm, iar în sânge venos și capilare ușoare - 40 mm. Presiunea parțială a dioxidului de carbon este egală în alveolele de 40 mm și în sânge - 47 mm. Diferența de presiune parțială între gazele de sânge și gaze și schimbul de gaze este explicată în plămâni. În acest proces, celulele pereților alveolei pulmonare și capilarele de sânge ale plămânilor joacă un rol activ, prin care apare tranziția gazelor.

Lecția numărul 7.

Subiect: respirație externă. Structura ciclului respirator.

Suflare- o combinație de procese, ca rezultat al consumului de oxigen și dioxid de carbon.

Respirația la oameni și la animalele superioare include următoarele procese:

1. Schimbul de aer dintre mediul exterior și alveolii plămâni.

2. Schimbul de gaze între aerul alveolar și sângele care curge prin capilare pulmonare.

3. Transportul gazelor cu sânge.

4. Schimb de gaze între sânge și țesuturi în capilarele țesuturilor.

5. Consumul de celule de oxigen și separarea dioxidului de carbon.

În organismele cu o singură celulă, schimbul de gaz are loc pe întreaga suprafață a corpului, în insecte - prin trahee, care pătrunde în întregul corp, pește în branhii. Amphibianul 2/3 din schimbul de gaz este realizat prin piele și 1/3 - prin plămâni. Mamiferele animalelor, schimbul de gaze sunt aproape complet efectuate în plămâni și ușor prin piele și tractul digestiv.

Respirație externă.

Plămânii din animalele de fermă sunt situate într-o cavitate toracică închisă ermetic, unde presiunea este negativă (sub atmosferic). Din interior, cavitatea sânului este ridicată cu pleurală, una dintre foi (parietale) este adiacentă la piept, iar celălalt (visceral) acoperă plămânii. Între ele există un spațiu umplut cu fluid seros pentru a reduce fricțiunea plămânilor în timpul inhalării și expirației. Plămânii sunt lipsiți de mușchi și urmați pasiv mișcarea pieptului: atunci când se extinde aerul din urmă și aspirat (inhalare), în timpul decăderii (expirați). Mușchii respiratori ai pieptului și diafragma este redusă prin impulsuri din centrul respirator, oferind respirație normală. Dacă deschideți pieptul, aerul intră în cavitatea pleurală (pneumotorax) și presiunea în ea va fi egală cu atmosferic, ca rezultat, plămânii vor cădea în jos (atelectazis).

Presiune negativă în cavitatea pleurală.

În fructele animale, plămânii umple întreaga cavitate a sanilor. Schimbul de gaz are loc prin placentă. Fătul ușor în respirație nu participă.

După naștere la prima respirație, coastele se ridică, dar la poziția inițială, nu se poate întoarce, deoarece sunt fixați în vertebre.

Țesăturile pulmonare elastice tinde să cadă, între plămâni și piept, se formează decalajul, în care presiunea este mai mică decât atmosfera. Deci, în presiunea pulmonară alveolă este egală cu atmosferic -760, în cavitatea pleurală - 745-754 mm Hg. Aceste 10-30 mm și asigură extinderea plămânilor. Când inhalați cantitatea de piept crește, presiunea scade aerul intră în plămâni. La sacrificarea pieptului, cavitatea sânului scade, creșterea presiunii și a aerului este înlocuită spre exterior - apare Exhaling.

Sub frecvență Respirația înțelege numărul de cicluri respiratorii (respirație) în 1 min. Frecvența mișcărilor respiratorii la animale depinde de intensitatea metabolismului, temperaturii înconjurător, productivitatea animalelor etc.

Animalele mari respiră mai puțin frecvent decât mici, tineri mai des decât adulții. Vacile foarte productive respiră mai des decât productivitatea redusă. Munca fizică, consumul de furaje, entuziasmul respiră rapid.

Frecvența mișcărilor respiratorii

Animale în 1 min

Mușchii intercostali externi și interni, mușchii diafragmei participă la actul de respirație. În funcție de care mușchii sunt mai implicați în extinderea pieptului, există trei tipuri de respirație: comestibile sau toracice (atunci când inhalarea, mușchii intercostali exteriori sunt redus în principal); abdominal sau diafragil (datorită reducerii diafragmei); Garda-abdominal, când mușchii pieptului și diafragma implică respirația. În timpul sarcinii, bolile abdominale, tipul de respirație variază pe piept, deoarece animalele "protejează" corpurile bolnave.

Cu respirație există o expansiune și căderea pieptului. Înregistrarea mișcărilor respiratorii se numește pneumograma la care puteți determina frecvența și adâncimea respirației.

Reflexele respiratorii protectoare includ tuse, strănut, oprire, creștere sau câștigarea respirației.

Tuse, strănut apare din cauza iritării receptorilor tractului respirator superior cu particule mecanice, mucus. În timpul tusei, strănutul are loc o expirație ascuțită atunci când diferența vocală este închisă, astfel încât substanțele iritante sunt îndepărtate.

Reacția protectoare a corpului este de a opri respirația. Dacă animalul este lăsat să inspiră amoniacul, eterul, clorul sau alte substanțe mirositoare brusc, se produce oprirea respiratorie, ceea ce împiedică pătrunderea în iritante ușoare.

Iritația dureroasă inițiază inițial o întârziere și apoi câștiga respirație.

Transferul de gaze de gaz.

Atunci când inhalați aerul intră în alșii din plămâni, unde se produce schimbul de gaz prin capilare. Aerul inhalat este un amestec de gaze: oxigen - 20,82%, dioxid de carbon - 0,03 și azot - 79,15%. Schimbul de gaze în plămâni are loc ca urmare a difuziei dioxidului de carbon din sânge în aerul alveolar și oxigenul din aerul alveolar în sânge datorită diferenței de presiune parțială a gazelor în aerul alveolar și sângele.

Presiune parțială - Aceasta face parte din presiunea totală a amestecului de gaz, care ajunge la o fracțiune de gaz din amestec. Deci, tensiunea dioxidului de carbon din sângele venos este de 46 mm RT. Artă., Și în aer alveolar - 40, oxigen în alveoloh pulmonar - 100 mm RT. Artă. Și sânge venos - 90.

Oxigenul a intrat în sânge se dizolvă în plasmă într-o cantitate de 0,3% în volum, iar restul se leagă de hemoglobină, ca rezultat al căruia se formează oxmemoglobină, care se dezintegrează în țesuturi. Cantitatea de oxigen care poate lega 100 ml de sânge se numește capacitatea sângelui de oxigen. Hemoglobina eliberată se leagă la dioxidul de carbon (formarea carbohemoglobinei), 2,5% în volum de dioxid de carbon se dizolvă în plasmă de sânge. Din plămâni, dioxidul de carbon se distinge cu aer expirat.

Compoziția aerului inhalat și expirat