Газообмен в белите дробовевъзниква поради дифузията на газовете през тънките епителни стени на алвеолите и капилярите. Съдържанието на кислород в алвеоларния въздух е много по-високо, отколкото във венозната кръв на капилярите и въглероден двуокиспо-малко. В резултат на това парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух е 100-110 mm Hg. Чл., И в белодробните капиляри - 40 mm Hg. Изкуство. Парциалното налягане на въглеродния диоксид, напротив, е по-високо във венозната кръв (46 mm Hg), отколкото в алвеоларния въздух (40 mm Hg). Поради разликата в парциалното налягане на газовете, кислородът от алвеоларния въздух ще дифундира в бавно течащата кръв от капилярите на алвеолите, а въглеродният диоксид ще дифундира в обратна посока. Кислородните молекули, влизащи в кръвта, взаимодействат с еритроцитния хемоглобин и във формата образуван оксихемоглобинсе пренасят в тъканите.
Газообмен в тъканитеизвършвани по подобен начин. В резултат на окислителните процеси в клетките на тъканите и органите концентрацията на кислород е по-ниска, а въглеродният диоксид е по-висок от артериална кръв. Поради това кислородът от артериалната кръв дифундира в тъканната течност, а от нея в клетките. Движението на въглеродния диоксид се извършва в обратна посока. В резултат на това кръвта от артериалната, богата на кислород, се превръща във венозна, обогатена с въглероден диоксид.
По този начин движещата сила на обмена на газ е разликата в съдържанието и в резултат на това парциално наляганегазове в тъканните клетки и капилярите.
Нервна и хуморална регулация на дишането.
Дишането се регулира дихателен център,разположени в продълговатия мозък. Представлява се от центъра за вдишване и центъра за издишване.Нервните импулси, които възникват в тези центрове последователно, по низходящите пътища, достигат до двигателните диафрагмални и междуребрените нерви, които контролират движенията на съответните дихателни мускули. Информация за състоянието на дихателната система нервни центровеполучават от множество механо- и хеморецептори, разположени в белите дробове, дихателните пътища, дихателните мускули.
Промените в дишането възникват рефлекторно. Променя се с болково дразнене, с дразнене на коремните органи, рецепторите на кръвоносните съдове, кожата, рецепторите. респираторен тракт. При вдишване на амонячни пари, например, се дразнят рецепторите на лигавицата на назофаринкса, което води до рефлексно задържане на дишането. Това е важна адаптация, която предотвратява навлизането на токсични и дразнещи вещества в белите дробове.
От особено значение за регулацията на дишането са импулсите, идващи от рецепторите на дихателната мускулатура и от рецепторите на самите бели дробове. От тях до голяма степен зависи дълбочината на вдишване и издишване. Случва се така: при вдишване, при разтягане на белите дробове се дразнят рецепторите в стените им. Импулсите от рецепторите на белите дробове по протежение на аферентните влакна достигат до дихателния център, инхибират центъра за вдишване и възбуждат центъра за издишване. В резултат на това дихателните мускули се отпускат, гръдният кош се спуска, диафрагмата придобива формата на купол, обемът гръден кошнамалява и настъпва издишване. Затова се казва, че вдишването рефлексивно предизвиква издишване. Издишването от своя страна рефлексивно стимулира вдъхновението.
Кората на главния мозък участва в регулирането на дишането, осигурявайки най-фината адаптация на дишането към нуждите на тялото във връзка с промените в условията на околната среда и живота на тялото.
Ето примери за влиянието на кората на главния мозък върху дишането. Човек може да задържи дъха си за известно време, по желание да промени ритъма и дълбочината на дихателните движения. Влиянието на кората на главния мозък обяснява предстартовите промени в дишането при спортистите - значително задълбочаване и ускоряване на дишането преди началото на състезанието. Възможно е да се развият условни дихателни рефлекси. Ако към вдишания въздух се добави около 5-7% въглероден диоксид, който в такава концентрация ускорява дишането и дишането е придружено от удара на метроном или камбана, тогава след няколко комбинации само звънец или ритъмът на метроном ще предизвика учестяване на дишането.
Защитните дихателни рефлекси - кихане и кашляне - спомагат за отстраняването на чужди частици, попаднали в дихателните пътища, излишната слуз и др.
Хуморална регулациядишането се крие във факта, че увеличаването на въглеродния диоксид в кръвта повишава възбудимостта на инспираторния център поради получаването нервни импулсиот хеморецептори, разположени в големи артериални съдове, мозъчен ствол.
Сега е установено, че въглеродният диоксид има не само директен стимулиращ ефект върху дихателния център. Натрупването на въглероден диоксид в кръвта предизвиква дразнене на рецепторите в кръвоносните съдове, които пренасят кръвта към главата (каротидни артерии), и рефлекторно възбужда дихателния център. По подобен начин действат и други киселинни продукти, влизащи в кръвта, като например млечната киселина, чието съдържание в кръвта се увеличава при мускулна работа. Киселините повишават концентрацията на водородни йони в кръвта, което предизвиква възбуждане на дихателния център.
Респираторна хигиена.
Дихателните органи са входна врата за проникване на патогени, прах и други вещества в човешкото тяло. Значителна част от малки частици и бактерии се установяват върху лигавицата на горните дихателни пътища и се отстраняват от тялото с помощта на цилиарния епител. Някои микроорганизми все още навлизат в дихателните пътища и белите дробове и могат да причинят различни заболявания (тонзилит, грип, туберкулоза и др.). За да се предотвратят респираторни заболявания, е необходимо редовно да се проветряват жилищните помещения, да се поддържат чисти, да се правят дълги разходки. свеж въздух, избягвайте да посещавате многолюдни места, особено по време на епидемии от респираторни заболявания.
Голяма вредапушенето уврежда дихателната система тютюневи изделия- както на самия пушач, така и на околните (пасивно пушене).Токсични вещества тютюнев димтровят организма, са причина за различни заболявания (бронхит, туберкулоза, астма, рак на белия дроб и др.).
туберкулоза -инфекция, позната от древността и наречена "консумация", тъй като болните вехнеха пред очите ни, вехнеха. Това заболяване е хронична инфекцияопределен вид бактерии (Mycobacterium tuberculosis), които обикновено засягат белите дробове. Туберкулозната инфекция не се предава толкова лесно, колкото другите инфекциозни заболяванияна дихателните пътища, тъй като за да навлязат достатъчен брой бактерии в белите дробове, е необходимо многократно и продължително излагане на частици, излъчвани при кашляне или кихане на пациента. Значителен рисков фактор е престоят в пренаселени стаи с лоши санитарни условия и честият контакт с болни от туберкулоза.
Туберкулозните микобактерии са силно устойчиви във външна среда. На тъмно място в храчките те могат да останат жизнеспособни в продължение на много месеци. Под въздействието на пряка слънчева светлина микобактериите умират след няколко часа. Чувствителни са към висока температура, активирани разтвори на хлорамин, белина. Как да се лекува народни средстваВижте тази болест тук.
Инфекцията има два етапа. Бактериите първо навлизат в белите дробове, където повечето от тях се унищожават от имунната система. Бактериите, които не са убити, се улавят от имунната система в твърди капсули, наречени туберкули, които се състоят от много различни клетки. бактерии туберкулозане може да причини увреждане или симптоми, докато е в туберкулоза, и много хора никога не развиват заболяване. Само малка част (около 10 процента) заразени хораболестта преминава във втория, активен стадий.
Активният стадий на заболяването започва, когато бактериите напуснат туберкулите и засягат други части на белите дробове. Бактериите също могат да навлязат в кръвта и лимфната система и да се разпространят в тялото. При някои хора активният стадий настъпва няколко седмици след първоначалната инфекция, но в повечето случаи вторият стадий започва чак след няколко години или десетилетия. Фактори като стареене, отслабени имунната системаи лошо хранене, увеличават риска бактериите да се разпространят извън туберкулите. Най-често при активна туберкулоза бактериите се унищожават белодробна тъкани затруднява много дишането, но болестта може да засегне и други части на тялото, включително мозъка, Лимфните възли, бъбреците и стомашно-чревния тракт. Ако туберкулозата не се лекува, тя може да бъде фатална.
Болестта понякога се нарича бяла чума заради пепелявия тен на жертвите. Туберкулозата е водещата причина за смърт в световен мащаб, въпреки разработването на ефективни лечения
лекарства.
Източникът на инфекция е болен човек, болни домашни любимци и птици. Най-опасните пациенти отворена форма белодробна туберкулоза, освобождаване на патогени с храчки, капки слуз при кашлица, говорене и др. Пациентите с туберкулозни лезии на червата, пикочно-половите и други вътрешни органи са по-малко епидемиологично опасни.
Сред домашни любимци най-висока стойносткато източник на инфекция има голям говеда, отделящи патогени с млякото и прасетата.
Начините за предаване на инфекцията са различни. По-често възниква инфекция чрез накапванечрез храчки и слюнка, отделяни от пациентите при кашляне, говорене, кихане, както и чрез прах във въздуха.
Важна роля играе и контактно-битовият начин на разпространение на инфекцията както директно от пациента (ръце, замърсени с храчки), така и чрез различни предметибитови предмети, замърсени със слуз. хранителни продуктиможе да зарази пациент с туберкулоза; освен това инфекцията може да се предаде от туберкулозни животни чрез тяхното мляко, млечни продукти и месо.
Възприемчивостта към туберкулоза е абсолютна. Поток инфекциозен процесзависи от състоянието на организма и неговата устойчивост, храненето, условията на живот, условията на труд и др.
Газообмен в белите дробове.Вдишаният от човек въздух и издишаният въздух се различават значително по състав. В атмосферния въздух съдържанието на кислород достига 21%, въглероден диоксид - 0,03-0,04%. В издишания въздух количеството на кислорода намалява до 16%, но въглеродният диоксид става повече - 4-4,5%. Какво се случва с въздуха в белите дробове?
Спомняте си, че алвеолите на белите дробове образуват огромна повърхност. Всички алвеоли са обвити в кръвоносни капиляри, в които навлиза венозна кръв от сърцето чрез белодробното кръвообращение. Стените на алвеолите и капилярите са много тънки. Кръвта, която влиза в белите дробове, е бедна на кислород и наситена с въглероден диоксид. Въздухът в белодробните алвеоли, напротив, е богат на кислород и в него има много по-малко въглероден диоксид. Следователно, в съответствие със законите на осмозата и дифузията, кислородът от белодробните алвеоли се втурва в кръвта, където се свързва с хемоглобина на еритроцитите. Кръвта придобива червен цвят. Въглеродният диоксид от кръвта, където се съдържа в излишък, прониква в белодробните алвеоли. Освен това от венозната кръв в белодробните алвеоли се отделя вода, която се отстранява от белите дробове под формата на пара по време на издишване.
Газообмен в тъканите.В органите на нашето тяло непрекъснато протичат окислителни процеси, за които се изразходва кислород. Следователно, концентрацията на кислород в артериалната кръв, която навлиза в тъканите през съдовете голям кръгкръвообращението, повече отколкото в тъканната течност. В резултат на това кислородът свободно преминава от кръвта в тъканната течност и в тъканите. Въглеродният диоксид, който се образува по време на многобройни химични трансформации, напротив, преминава от тъканите в тъканната течност и от нея в кръвта. По този начин кръвта се насища с въглероден диоксид.
Дихателни движения.Газообменът в тялото е възможен само ако постоянна смянавъздух в белите дробове. Така че дишането продължава през цялото време. Вдишвайки за първи път при раждането, човек диша през целия си живот. Дихателният цикъл се състои от вдишване и издишване, които следват ритмично едно след друго. В белите дробове няма мускули, които биха могли последователно да ги компресират и разширяват. Белите дробове се разтягат пасивно, следвайки движенията на стените гръдна кухина. Дихателните движения се извършват с помощта на дихателната мускулатура. При издишване и вдишване участват две мускулни групи. Основните дихателни мускули са междуребрените мускули и диафрагмата.
Със свиването на външните междуребрени мускули ребрата се издигат, а диафрагмата, свивайки се, става плоска. Поради това обемът на гръдната кухина се увеличава. Белите дробове, следвайки стените на гръдната кухина, се разширяват, налягането в тях намалява и става под атмосферното. Следователно въздухът през дихателните пътища се втурва в белите дробове - възниква вдишване.
При издишване вътрешните междуребрени мускули спускат ребрата, диафрагмата се отпуска и става изпъкнала. Ребрата, под въздействието на собственото си тегло и свиването на вътрешните междуребрени мускули, както и коремните мускули, които са прикрепени към ребрата, се спускат надолу. Гръдната кухина се връща в първоначалното си състояние, белите дробове намаляват по обем, налягането в тях се повишава, става малко по-високо от атмосферното налягане. Поради това излишният въздух напуска белите дробове - настъпва издишване.
Така се извършва спокойно вдишване и издишване. При дълбоко вдишване участват мускулите на шията, стените на гръдната кухина и корема.
Дихателните движения се извършват с определена честота: при юноши - 12-18 в минута, при възрастни - 16-20.
Жизнен капацитет на белите дробове. Важен показателдихателното развитие е жизнен капацитетбели дробове. Това е най-големият обем въздух, след който човек може да издиша дълбок дъх. Измерва се със специално устройство - спирометър. Възрастният има среден жизнен капацитет от 3500 ml.
За спортисти тази цифра обикновено е с 1000-1500 ml повече, а за плувци може да достигне 6200 ml. При голям жизнен капацитет белите дробове се вентилират по-добре, тялото получава повече кислород.
При хората със затлъстяване жизненият капацитет на белите дробове е с 10-11% по-малък, така че те имат намален газообмен в белите дробове.
Регулация на дишането.дейности дихателната системаконтролира дихателния център. Намира се в продълговатия мозък. Импулсите, идващи оттук, координират мускулните контракции по време на вдишване и издишване. От този център по дължината на нервните влакна през гръбначен мозъкполучават се импулси, които предизвикват в определен ред свиване на мускулите, отговорни за вдишването и издишването.
Самото възбуждане на центъра зависи от възбужданията, идващи от различни рецептори и от химичен съставкръв. Така че, скочете студена водаили обливането със студена вода причинява дълбоко вдишване и задържане на дъха. Остър миризливи веществасъщо може да причини задържане на дъха. Това се дължи на факта, че миризмата дразни обонятелните рецептори в стените на носната кухина. Възбуждането се предава на дихателния център и неговата дейност се инхибира. Всички тези процеси се извършват рефлексивно.
Слабото дразнене на лигавицата на носната кухина причинява кихане и ларинкса, трахеята, бронхиална кашлица. то защитна реакцияорганизъм. При кихане, кашляне чуждите частици, попаднали в дихателните пътища, се отстраняват от тялото.
В дихателния център има клетки, които са чувствителни към най-малката промяна в съдържанието на въглероден диоксид в междуклетъчното вещество. Излишният въглероден диоксид възбужда дихателния център, което от своя страна води до учестяване на дишането. Излишният въглероден диоксид бързо се отстранява и когато концентрацията му се нормализира, дихателната честота намалява.
Както можете да видите, регулирането на дишането става рефлексивно, но под контрола на мозъчната кора. голям мозък. Това е лесно за доказване; защото всеки от нас може собствена воляпромяна на дихателната честота.
Кратка история на тютюнопушенето
Един от най-разпространените човешки пороци – тютюнопушенето – има 500-годишна история. Тютюневите листа и семена са донесени в Европа от Америка от моряците от експедицията на Христофор Колумб. Първоначално тютюнът е обявен за вселечебен лечебна билка. Ето как беше описано чудодейни свойствав една испанска книга: „Тютюнът предизвиква сън, облекчава умората, успокоява болката, лекува главоболие...“
Следователно няма нищо изненадващо във факта, че още през XVI век. тютюнът твърдо завладява аристократичните салони. Тютюнопушенето става особено популярно през 17-ти и 18-ти век. Мъже, жени и младежи започнаха да пушат, смъркат и дъвчат тютюн.
Първоначално се препоръчва като лекарство, тютюнът обаче много скоро придобива лоша слава. Борбата срещу тютюнопушенето започва испанската кралица Изабела. Нейният пример беше последван френски кралЛуи XIV и руският цар Михаил Федорович Романов заповядали да отрежат носа на всеки, който пуши. Нищо обаче не можело да спре разпространението на тази „димяща отрова“. Тютюнопушенето стана нова статиядоходи за много търговци. Приблизително в средата на XVIII век. в Бразилия започват да правят цигари, а в началото на 19в. - за производство на цигари.
Така че за сравнение кратко времебяха създадени всички условия за бързото разпространение на тютюнопушенето. Този порок постепенно обхваща всички слоеве от населението. В момента тютюнопушенето е най-разпространеният вид наркотична зависимост в световен мащаб.
Съставът на тютюневия дим и неговия ефект върху тялото
Пушенето е много опасно за белодробната тъкан. В края на краищата смолата, образувана по време на изгарянето на тютюн и хартия, не може да бъде отстранена от белите дробове и в продължение на много години се утаява по стените на дихателните пътища, буквално убивайки клетките на тяхната лигавица. Белите дробове на пушача губят своята естествена розов цвят, стават черни. Тези бели дробове са по-склонни да различни заболявания, включително рак. В момента науката разполага с хиляди доказателства, потвърждаващи факта, че тютюнът съдържа вещества, вредни за човешкото тяло. Има около 400 от тях! Вредните вещества, съдържащи се в тютюневия дим, могат да бъдат групирани в четири групи: отровни алкалоиди, дразнители, отровни газове и канцерогени.
Едно от най-известните вещества е никотинът, получил името си от френския пратеник в Лисабон Ж. Нико, който през втората половина на 16в. подарява на Мария Медичи тази „вселечебна“ билка за лечение на мигрена. Никотинът се намира в листата различни растения: тютюн, индийски коноп, полски хвощ, някои мъхове и др. Една капка чист никотин (0,05 g) е достатъчна, за да убие човек. Никотинът от кръвта на майката лесно преминава през плацентата в кръвоносната система на плода.
Освен никотин, листата на тютюна съдържат още 11 алкалоида, най-важните от които са: норникотин, никотирин, никотин, никотимин. Всички те са подобни на никотина по структура и свойства и следователно имат подобни имена.
Тъжна статистика ракпушачи е доста красноречиво. Канцерогенен ефект имат различни ароматни въглеводороди, които се съдържат в тютюневия дим (например бензопирен), някои феноли, съдържащи се в дима, както и нитрозамин, хидразин, винилхлорид и др.. От неорганичните вещества това са предимно съединения на арсен и кадмий, радиоактивен полоний, калай и бисмут-210.
От тютюневия дим са изолирани дузина вещества, които имат дразнещ ефектвърху лигавицата. Най-важният от тях е ненаситеният алдехид пропенал. Има висока химична и биологична активност, предизвикваща кашлица при пушачите.
Газообразната фракция на тютюневия дим съдържа голям брой органични съединенияс висока химична и биологична активност, като въглероден окис, сероводород, циановодород и др.
- Когато пациент с грип или друго заболяване киха, микроскопични капчици слюнка и слуз, съдържащи бактерии и вируси, летят до 10 m и за известно време тези капчици могат да „висят“ във въздуха, заразявайки другите.
Тествайте знанията си
- Опишете какви процеси протичат в белодробните алвеоли.
- Какъв е механизмът на газообмен в тъканите?
- Как се извършват дихателните движения?
Мисля
- Как белодробният газообмен се различава от тъканния газообмен?
- Кое е по-полезно за водолаза - да направи няколко вдишвания и издишвания преди гмуркане или да поеме колкото се може повече въздух в белите дробове?
В алвеолите на белите дробове се извършва обмен на газ: кръвта се насища с кислород и освобождава въглероден диоксид. В тъканите протича обратният процес. Вентилацията на белите дробове се дължи на вдишване и издишване, които се извършват със свиване и отпускане на диафрагмата и междуребрените мускули. Контролира се дейността на дихателната система нервна система. Промените в концентрацията на въглероден диоксид в кръвта засягат честотата на дихателните движения.
100 rбонус за първа поръчка
Изберете вида работа Дипломна работа Курсова работаРеферат Магистърска теза Доклад от практика Статия Доклад Преглед Тестова работа Монография Решаване на проблеми Бизнес план Отговори на въпроси Творческа работа Есе Рисуване Композиции Превод Презентации Въвеждане на текст Друго Повишаване на уникалността на текста Кандидатска теза Лабораторна работаПомощ онлайн
Попитайте за цена
Дихателният акт се състои от ритмично повтарящи се вдишвания и издишвания.
Вдишването се извършва, както следва. Под въздействието на нервните импулси мускулите, участващи в акта на вдишване, се свиват: диафрагмата, външните междуребрени мускули и др. Диафрагмата се спуска (сплесква) по време на свиването си, което води до увеличаване на вертикалния размер на гръдната кухина. Със свиването на външните междуребрени и някои други мускули ребрата се издигат, докато предно-задните и напречни размеригръдна кухина. Така в резултат на свиването на мускулите обемът на гръдния кош се увеличава. Поради факта, че в плевралната кухина няма въздух и налягането в нея е отрицателно, едновременно с увеличаването на обема на гръдния кош се разширяват и белите дробове. Когато белите дробове се разширяват, налягането на въздуха вътре в тях намалява (става по-ниско от атмосферното налягане) и атмосферният въздух се втурва през дихателните пътища в белите дробове. Следователно при вдишване последователно се случва следното: мускулна контракция - увеличаване на обема на гръдния кош - разширяване на белите дробове и намаляване на налягането вътре в белите дробове - потокът въздух през дихателните пътища в белите дробове.
Издишването следва вдишването. Мускулите, участващи в акта на вдишване, се отпускат (същевременно диафрагмата се повдига), ребрата в резултат на свиване на вътрешните междуребрени и други мускули и поради тежестта им падат. Обемът на гръдния кош намалява, белите дробове се свиват, налягането в тях се повишава (става по-високо от атмосферното) и въздухът изтича през дихателните пътища.
Процентният състав на издишания въздух е различен. Кислородът в него остава само около 16%, а количеството въглероден диоксид нараства до 4%. Увеличава се и съдържанието на водни пари. Само азотът и инертните газове в издишания въздух остават в същото количество като във вдишвания въздух.
Газообмен в белите дробове. Насищането на кръвта с кислород и отделянето на въглероден диоксид от него се случват в белодробните везикули. През техните капиляри тече венозна кръв. Той се отделя от въздуха, който изпълва белите дробове, чрез най-тънките, газопропускливи стени на капиляри и белодробни везикули.
Концентрацията на въглероден диоксид във венозната кръв е много по-висока, отколкото във въздуха, влизащ в мехурчетата. Благодарение на дифузията този газ преминава от кръвта в белодробен въздух. По този начин кръвта непрекъснато отделя въглероден диоксид във въздуха, който непрекъснато се променя в белите дробове.
Кислородът навлиза в кръвта и чрез дифузия. Във вдишания въздух концентрацията му е много по-висока, отколкото във венозната кръв, движеща се през капилярите на белите дробове. Следователно кислородът винаги прониква в него. Но след това той влиза в химично съединение с хемоглобина, в резултат на което съдържанието на свободен кислород в кръвта намалява. След това нова порция кислород незабавно прониква в кръвта, която също е свързана с хемоглобина. Този процес продължава толкова дълго, колкото кръвта бавно тече през капилярите на белите дробове. След като абсорбира много кислород, той става артериален. След преминаване през сърцето такава кръв навлиза в системното кръвообращение.
Газообмен в тъканите. Придвижвайки се през капилярите на системното кръвообращение, кръвта доставя кислород на тъканните клетки и се насища с въглероден диоксид.
Постъпилият в клетките свободен кислород се използва за окисляване на органични съединения. Следователно в клетките е много по-малко, отколкото в измиващата ги артериална кръв. Крехката връзка между кислорода и хемоглобина се прекъсва. Кислородът дифундира в клетките и веднага се използва за протичащите в тях окислителни процеси. Бавно преминавайки през капилярите, проникващи в тъканите, кръвта, поради дифузия, дава кислород на клетките. Така артериалната кръв се превръща във венозна (фиг. 84).
Окисляването на органични съединения в клетките произвежда въглероден диоксид. Дифундира в кръвта. Малко количество въглероден диоксид влиза в нестабилна комбинация с хемоглобина. Но по-голямата част от него се свързва с някои соли, разтворени в кръвта. Въглеродният диоксид се пренася в кръвта правилната странасърцето, а оттам към белите дробове.
Бели дробове- най-голямата вътрешен органнашето тяло. Те донякъде много приличат на дърво (този отдел се нарича − бронхиално дърво), окачени с плодови мехурчета (). Известно е, че белите дробове съдържат почти 700 милиона алвеоли. И това е функционално оправдано - те играят основна роля във въздухообмена. Стените на алвеолите са толкова еластични, че могат да се разтягат няколко пъти по време на вдишване. Ако сравним повърхността на алвеолите и кожата, тогава тя се отваря невероятен факт: въпреки привидната компактност, алвеолите са десет пъти по-големи от кожните обвивки.
Белите дробове са великите работници на нашето тяло. Те са в в постоянно движение, след това свиване, след това разтягане. Това се случва ден и нощ против нашата воля. Този процес обаче не може да се нарече напълно автоматичен. Това е по-скоро полуавтомат. Можем съзнателно да задържим дъха си или да го насилим. Дишането е една от най-важните функции на тялото. Би било полезно да припомним, че въздухът е смес от газове: кислород (21%), азот (около 78%), въглероден диоксид (около 0,03%). Освен това съдържа инертни газове и водни пари.
От уроците по биология мнозина вероятно си спомнят опита с варовита вода. Ако издишате през тръба в чиста варовита вода, тя ще стане мътна. Това е неопровержимо доказателство, че въздухът след издишване на въглероден диоксид съдържа много повече: около 4%. Количеството кислород, напротив, намалява и възлиза на 14%.
Какво контролира белите дробове или механизма на дишане
Механизмът на обмен на газ в белите дробове е много интересен процес. Сами белите дробове няма да се разширят или свият без мускулна работа. Белодробното дишане включва междуребрените мускули и диафрагмата (специален плосък мускул на границата на гръдния кош и коремна кухина). Когато диафрагмата се свие, налягането в белите дробове намалява и въздухът естествено нахлува в органа. Издишването става пасивно: еластичните бели дробове сами изтласкват въздуха. Въпреки че понякога мускулите могат да се свиват по време на издишване. Това се случва при активно дишане.
Целият процес е под контрола на мозъка. В продълговатия мозък има специален център за регулиране на дишането. Той реагира на наличието на въглероден диоксид в кръвта. Веднага щом стане по-малък, центърът изпраща сигнал към диафрагмата по нервните пътища. Има процес на свиване и възниква вдишване. Ако дихателният център е повреден, белите дробове на пациента се вентилират изкуствено.
Как протича обмяната на газ в белите дробове?
Основната задача на белите дробове е не само да дестилират въздуха, но и да извършват процеса на обмен на газ. В белите дробове съставът на вдишания въздух се променя. И тук основната роля принадлежи на кръвоносната система. Какво представлява кръвоносна системанашето тяло? Може да си представим като голяма река с притоци от малки потоци, в които се вливат потоци. Всички алвеоли са пропити с такива потоци-капиляри.
Кислородът, влизащ в алвеолите, прониква през стените на капилярите. Това е така, защото кръвта и въздухът, съдържащи се в алвеолите, имат различно налягане. Венозната кръв има по-малко налягане от алвеоларния въздух. Следователно кислородът от алвеолите се втурва в капилярите. Налягането на въглеродния диоксид е по-малко в алвеолите, отколкото в кръвта. Поради тази причина въглеродният диоксид се насочва от венозната кръв в лумена на алвеолите.
В кръвта има специални клетки - еритроцити, съдържащи протеина хемоглобин. Кислородът се свързва с хемоглобина и в тази форма се разпространява в тялото. Кръвта, обогатена с кислород, се нарича артериална.
След това кръвта се пренася до сърцето. Сърцето, друг наш неуморен работник, транспортира обогатена с кислород кръв до тъканните клетки. И тогава по "потоците" кръвта, заедно с кислорода, се доставя до всички клетки на тялото. В клетките отделя кислород, отнема въглероден диоксид - отпадъчен продукт. И започва обратният процес: тъканни капиляри - вени - сърце - бели дробове. В белите дробове кръвта, обогатена с въглероден диоксид (венозна), навлиза отново в алвеолите и заедно с останалия въздух се изтласква навън. Въглеродният диоксид, подобно на кислорода, се пренася от хемоглобина.
И така, в алвеолите има двоен обмен на газ. Целият този процес се извършва със светкавична скорост, благодарение на голямата повърхност на алвеолите.
Нереспираторни функции на белите дробове
Стойността на белите дробове се определя не само от дишането. Да се допълнителни функцииТова тяло може да включва:
- механична защита: в алвеолите навлиза стерилен въздух;
- имунна защита: кръвта съдържа антитела срещу различни патогенни фактори;
- почистване: кръвта премахва газообразните токсични вещества от тялото;
- поддържане на киселинно-базовия баланс на кръвта;
- пречистване на кръвта от малки кръвни съсиреци.
Но колкото и важни да изглеждат, основната работа на белите дробове е дишането.
Обменът на газ в белите дробове се осъществява чрез дифузия. Кислородът през тънките стени на алвеолите и капилярите навлиза от въздуха в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта във въздуха. Дифузията на газовете възниква в резултат на разликата между техните концентрации в кръвта и във въздуха. Кислородът навлиза в червените кръвни клетки и се свързва с хемоглобина, кръвта става артериална и се изпраща към тъканите. В тъканите протича обратният процес: кислородът преминава от кръвта в тъканите поради дифузия, а въглеродният диоксид, напротив, преминава от тъканите в кръвта. Това се случва до. техният жизнен капацитет (VC) включва дихателен обем, инспираторен резервен обем и експираторен резервен обем. Дихателният обем е количеството въздух, което влиза в белите дробове по време на едно вдишване. В покой той е приблизително 500 cm 3 и съответства на обема на издишания въздух по време на издишване. Ако след спокоен дъх се поеме увеличен допълнителен дъх, тогава в белите дробове могат да влязат допълнителни 1500 cm 3 въздух - това е резерв от обем на вдишване. След спокойно издишване можете да издишате още 1500 cm 3 въздух при максимално напрежение - това е резервен обем. По този начин жизненият капацитет на белите дробове е най-голямото числовъздух, който човек може да издиша след най-дълбокото вдишване. Той е приблизително равен на 3500 cm 3. VC е по-голям при спортисти, отколкото при нетренирани хора, и зависи от степента на развитие на гръдния кош, пола и възрастта. Под влияние на тютюнопушенето VC намалява. Дори след много максимално издишванев белите дробове винаги остава малко въздух, което се нарича остатъчен обем (приблизително 1000 cm 3).
Дихателни движения. Редуващото се увеличаване и намаляване на обема на гръдния кош се дължи на ритмични контракции на дихателните мускули. В този случай се получава вентилация на белите дробове. Необходимо условиеизпълнението на дихателните движения е стягането на плевралната кухина (плеврална фисура), която се намира между белодробната плевра и париеталната плевра и е пълна с течност. Регулация на дишането. дихателен центърразположени в продълговатия мозък. На всеки 4 секунди в дихателния център автоматично възникват възбуждения, осигуряващи редуване на вдишване и издишване. Дихателният център също автоматично регулира честотата и дълбочината на дихателните движения.
Човешки бели дробове (лат. единица pulmo), най-важните органидихателна система при хора, сухоземни животни и някои риби. При бозайниците те се намират в гръдния кош. Десният и левият бял дроб при хората заемат 4/5 от гръдния кош, плътно прилепнали към стените му, оставяйки място само за сърцето, големите кръвоносни съдове, хранопровода и трахеята. Белите дробове не са същите: нали бял дроб повечеи се състои от 3 лоба, по-малкият ляв бял дроб се състои от 2 лоба. Масата на всеки бял дроб варира от 0,5-0,6 kg.
Всеки бял дроб, десен и ляв, прилича на конус по форма със сплескана една страна и заоблен връх, стърчащ над 1-во ребро. Долната (диафрагмална) повърхност на белите дробове, съседна на диафрагмата, е вдлъбната. Страничната повърхност на белите дробове (костална) е в съседство с ребрата, средната (медиастинална) повърхност на всеки бял дроб има отпечатък, съответстващ на сърцето и големите съдове. На медиастиналната повърхност на всеки бял дроб са порта бял дробпрез който преминава главният бронх, образуващ корена на белия дроб, артерии и нерви, заобиколени от съединителна тъкан, излизат вени и лимфни съдове.
Всеки бял дроб има три ръба: преден, долен и заден. Предният, остър ръб на белия дроб разделя косталната и средната повърхност. На десния бял дроб този ръб е насочен почти вертикално навсякъде. В долната предна част на левия бял дроб има сърдечен прорез, където се намира сърцето. Под прореза е така нареченият език. Пикантен долен ръбразделя долната повърхност от ребрата, задният ръб е заоблен. Всеки бял дроб е разделен от дълбоки пукнатини на дялове: десният - на три, левият - на два. Наклонената фисура протича почти по същия начин на двата бели дроба, започва отзад на нивото на III гръден прешлен и прониква дълбоко в белодробната тъкан, разделяйки я на 2 дяла, свързани помежду си само близо до корена. Има и хоризонтална фисура на десния бял дроб. Той е по-малко дълбок и по-къс, отклонява се от наклонената на крайбрежната повърхност, върви напред почти хоризонтално на нивото на IV ребро до предния ръб на белия дроб. След това тя преминава към него медиална повърхност. Завършва пред корена. Тази празнина при десен бял дробразделя средния лоб от горния лоб.
Всеки бял дроб е покрит сероза- плеврата. Плеврата има два листа. Единият е плътно слят с белия дроб - висцералната плевра; другият е прикрепен към гръдния кош - париеталната, или париеталната, плевра. Между двата листа има малък плеврална кухина, изпълнен с плеврална течност (около 1-2 ml), което улеснява плъзгането на плеврата по време на дихателни движения. Покривайки белия дроб от всички страни, висцералната плевра в корена на белия дроб продължава директно в париеталната плевра.
Плеврата се състои от две симетрични серозни торбички, разположени в двете половини на гръдния кош; остава между тях свободно пространство- медиастинум. Тук са разположени сърцето, трахеята, хранопроводът, кръвоносните съдове и нервите.
Лобовете на белите дробове са отделни, анатомично отделни участъци от белия дроб с лобарен бронх, който ги вентилира. Консистенцията на белия дроб е мека, еластична. Цветът на белите дробове при децата е бледорозов. При възрастните белодробната тъкан постепенно потъмнява, тъмните петна се появяват по-близо до повърхността поради частици въглища и прах, които се отлагат в основата на съединителната тъкан на белия дроб.
Всеки сегментен белодробен бронхсъответства на бронхо-белодробния съдово-нервен комплекс. Сегмент - част от белодробната тъкан, която има свои собствени съдове и нервни влакна, той се вентилира от отделен бронх. Всеки сегмент прилича на пресечен конус, чийто връх е насочен към корена на белия дроб. А широката основа е покрита с висцерална плевра. Белодробните сегменти са разделени един от друг чрез междусегментни прегради, състоящи се от хлабави съединителната тъканв които преминават междусегментните вени. Обикновено сегментите нямат ясно дефинирани видими граници.
Сегментите са образувани от белодробни лобули, разделени от междулобуларни прегради на съединителната тъкан. Броят на лобулите в един сегмент е около 80. Формата на лобулата прилича на неправилна пирамида с диаметър на основата 0,5-2 см. Лобуларният бронх навлиза в горната част на лобула, който се разклонява на 3-7 крайни (терминални) бронхиоли с диаметър 0,5 mm. Тяхната лигавица е облицована с еднослоен ресничест епител, между клетките на който има отделни секреторни клетки(Clara), които са източник на възстановяване на епитела на терминалните бронхиоли. Lamina propria е богата на еластични влакна, които преминават в еластични влакна дихателен отделкоето предпазва бронхиолите от колапс.
Функционалната единица на белия дроб е ацинусът. Това е разклонена система от един терминален бронхиол, който е разделен на 14-16 респираторни (дихателни) бронхиоли, образуващи до 1500 алвеоларни прохода, носещи до 20 хиляди алвеоларни торбички и алвеоли. В един белодробен лобул има 16-18 ацинуса. При хората има средно 21 алвеоли на алвеоларен пасаж. Външно алвеолите приличат на мехурчета неправилна форма, те са разделени от междуалвеоларни прегради с дебелина 208 µm. Всяка преграда е стена от две алвеоли, между които има гъста мрежа в преградата. кръвоносни капиляри, еластични, ретикуларни и колагенови влакна и клетки на съединителната тъкан.
Броят на алвеолите в двата бели дроба на човека е 600-700 милиона, общата им повърхност е 40-120 m2. Голямата повърхност на алвеолите допринася за по-добър газообмен. От едната страна на тази повърхност е алвеоларен въздух, който постоянно се обновява в състава си, от друга - кръвта, която непрекъснато тече през съдовете. Дифузията на кислород и въглероден диоксид се осъществява през обширната повърхност на алвеоларната мембрана. По време на физическа работакогато алвеолите са значително разтегнати с дълбоки вдишвания, размерът на дихателната повърхност се увеличава. Колкото по-голяма е общата повърхност на алвеолите, толкова по-интензивна е дифузията на газовете.
Формата на алвеолите е многоъгълна, входът на алвеолата е кръгъл поради наличието на еластични и ретикуларни влакна. В междуалвеоларните прегради има пори, през които алвеолите комуникират помежду си.
Алвеолите са облицовани отвътре с два вида клетки: респираторни алвеолоцити (те са по-голямата част) и гранулирани клетки (големи алвеолоцити). Респираторните алвеолоцити покриват 97,5% от повърхността на алвеолите. Това са сплескани клетки с дебелина 0,1-0,2 микрона, те са в контакт една с друга и са разположени върху собствената си базална мембрана, обърната към капиляра. Тази структура допринася за по-добър газообмен. Мрежата от кръвоносни съдове, обграждащи алвеолите, съдържа няколко десетки кубични сантиметра кръв. Червените кръвни клетки са в белодробните везикули за 0,75 s в покой и когато физическа дейносттова време е значително намалено. Такова кратко време обаче е достатъчно за обмен на газ.
Общата респираторна повърхност на алвеолите при възрастен е около 120 квадратни метра. Кислородът (1) през стените на алвеолите (2) и капилярите (3) навлиза в кръвта (4), а въглеродният диоксид (5) се движи в обратна посока.
Големите алвеолоцити произвеждат липопротеинов сърфактант, този филм от повърхностноактивен лубрикант на техния сърфактант е покрит от вътрешната страна на алвеолите. Повърхностно активното вещество предотвратява колапса на алвеолите по време на издишване, помага за отстраняването на чужди частици от дихателните пътища и има бактерицидно действие. Големите алвеолоцити също са разположени върху базалната мембрана и се смята, че са източникът на регенерация на клетъчната обвивка на алвеолите. Алвеолите са сплетени с гъста мрежа от ретикуларни и колагенови влакна и кръвоносни капиляри, които са в съседство с базалната мембрана на алвеолоцитите. Всеки капиляр граничи с няколко алвеоли, което улеснява газообмена.
Чрез последователно вдишване и издишване човек вентилира белите дробове, поддържайки относително постоянно налягане в алвеолите. газов състав. човек диша атмосферен въздухс страхотно съдържаниекислород (20,9%) и ниско съдържаниевъглероден диоксид (0,03%) и издишва въздух, в който кислородът е 16,3%, а въглеродният диоксид е 4%.
Съставът на алвеоларния въздух е значително различен от състава на атмосферния, вдишван въздух. Има по-малко кислород (14,2%). Азотът и инертните газове, които са част от въздуха, не участват в дишането и съдържанието им във вдишвания, издишван и алвеоларен въздух е почти еднакво. Издишаният въздух съдържа повече кислород от алвеоларния, тъй като алвеоларен въздухсе смесва въздух, който е в дихателните пътища. Когато дишаме, ние не изпълваме или изпразваме напълно белите дробове. Дори след най-дълбокото издишване в белите дробове винаги остават около 1,5 литра въздух. В покой човек обикновено вдишва и издишва около 0,5 литра въздух. При дълбоко вдишване човек може да вдиша допълнителни 3 литра въздух, а при дълбоко издишване да издиша допълнително 1 литър въздух. Такава стойност като жизнения капацитет на белите дробове (максималния обем въздух, издишан след най-дълбокото вдишване) е важен антропометричен показател. При мъжете е 3,5-4,5 литра, при жените средно с 25% по-малко. Под влияние на тренировките обемът на белите дробове се увеличава до 6-7 литра.
Вдишването и издишването се осъществяват чрез промяна на обема на гръдния кош чрез свиване и отпускане на дихателните мускули - междуребрие и диафрагма. При вдишване диафрагмата се сплесква по-ниски дивизиибелите дробове пасивно го следват, налягането на въздуха в белите дробове става по-ниско от атмосферното и въздухът навлиза в бронхите и белите дробове през трахеята. При издишване стомахът леко се изтегля, извивката на купола на диафрагмата се увеличава, белите дробове изтласкват въздуха.
Белите дробове растат главно чрез увеличаване на обема на алвеолите. При новородено диаметърът на алвеолите е 0,07 mm, диаметърът на алвеолите при възрастен е 0,2 mm. В напреднала възраст обемът на алвеолите се увеличава, диаметърът им достига 0,3-0,35 mm. засилен растежбелите дробове и диференциацията на отделните им елементи се случват до 3 г. До осемгодишна възраст броят на алвеолите достига броя им при възрастен. Алвеолите растат особено енергично след 12 години. До 12-годишна възраст обемът на белите дробове се увеличава 10 пъти в сравнение с обема на белите дробове на новородено, а до края на пубертета - 20 пъти (главно поради увеличаване на обема на алвеолите).