Система дихання
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМИ ДИХАННЯ
Оптимальний для метаболізму газовий склад організму - відноснесталість діоксиду вуглецю і кисню в альвеолярному повітрі, крові татканинах - забезпечує система дихання. Системою дихання називають виконавчіоргани системи дихання і механізми регуляції підтримки оптимального дляметаболізму газового складу організму. В процесі метаболізму в клітинах тканинпостійно використовується кисень і утворюється діоксид вуглецю. Система диханнязабезпечує постачання тканин киснем і видалення діоксиду вуглецю.
Виконавчі органи системи дихання наступні:
м'язи інспіраторна - діафрагма, зовнішні косі міжребернім'язи та ін;
м'язи експіраторние - внутрішні косі міжреберні м'язи,м'язи черевної стінки та ін;
грудна клітка;
плевра;
бронхи і легені;
трахея, гортань, носоглотка, носові ходи - повітроноснішляху;
серце і судини;
кров.
повітроносні шляху. Забезпечують проходження повітря влегкі з навколишнього середовища. Проходячи через них, вдихуване повітря зволожується,зігрівається або охолоджується, очищається від пилу і мікроорганізмів. Слизоваоболонка стінки повітроносних шляхів покрита слизом; трахею і бронхи вистилаємиготливий епітелій. Вступник повітря контактує зі слизом, до якоїприлипають частинки з повітря і мікроорганізми; рухом миготливого епітеліюслиз просувається у напрямку до носоглотці.
Функціональної одиницею легень є альвеола - легеневийбульбашку. Альвеола має напівкулясту форму, малу товщину стінки. Внутрішняповерхня альвеоли вистелена епітелієм, знаходяться на базальній мембрані; зовнівона густо обплетена легеневими капілярами. Внутрішня поверхня альвеолпокрита плівкою сурфактанту, яка перешкоджає злипанню стінок їх в періодвидиху. Легеневі бульбашки розташовані на кінцях розгалужених бронхіол,переходять в два бронха. Альвеоли утворюють губчасту масу легенів. Легкізабезпечують газообмін між повітрям і кров'ю, тобто обмін кисню і діоксидувуглецю.
ФІЗІОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ ДИХАННЯ
Дихання - сукупність фізіологічних процесів,забезпечують надходження в організм кисню і видалення діоксиду вуглецю, тобтопідтримання відносної постійності діоксиду вуглецю і кисню вальвеолярному повітрі, крові і тканинах.
Дихання включає в себе наступні фізіологічні процеси:
обмін газами між зовнішнім середовищем і сумішшю газів в альвеолах;
обмін газами між альвеолярним повітрям і газами крові;
транспорт газів кров'ю;
обмін газами між кров'ю і тканинами;
використання кисню тканинами і освіта діоксидувуглецю.
Обмін газами між зовнішнім середовищем і сумішшю газів в альвеолах.Процес обміну газами між зовнішнім середовищем і сумішшю газів в альвеолахназивається легеневої вентиляцією. Обмін газами забезпечується за рахунокдихальних рухів - актів вдиху і видиху. При вдиху відбувається збільшенняобсягу грудної клітини, зниження тиску в плевральній порожнині і, якнаслідок, надходження повітря із зовнішнього середовища в легені. При видиху об'ємгрудної клітки зменшується, тиск повітря в легенях підвищується, і вВнаслідок альвеолярний повітря витісняється з легких назовні.
Механізм вдиху і видиху. Вдих і видих відбуваються тому, щооб'єм грудної порожнини змінюється, то збільшуючись, то зменшуючись. Легені - губчастамаса, що складається з альвеол, не містить м'язової тканини. Вони не можутьскорочуватися. Дихальні рухи відбуваються за допомогою міжреберних і іншихдихальних м'язів і діафрагми.
При вдиху одночасно скорочуються зовнішні косіміжреберні м'язи та інші м'язи грудей і плечового пояса, що забезпечуєпідняття або відведення ребер, а також діафрагма, яка зміщується в бікчеревної порожнини. В результаті об'єм грудної клітки збільшується, знижуєтьсятиск в плевральній порожнині і в легенях і, як наслідок, повітря знавколишнього середовища надходить у легені. У вдихуваному повітрі міститься 20,97%кисню, 0,03% діоксиду вуглецю і 79% азоту.
При видиху одночасно скорочуються експіраторние м'язи, щозабезпечує повернення ребер в положення до вдиху. Діафрагма повертається вположення до вдиху. При цьому зменшується об'єм грудної клітки, підвищуєтьсятиск в плевральній порожнині і в легенях і частина альвеолярного повітря витісняється.У видихуваному повітрі міститься 16% кисню, 4% діоксиду вуглецю, 79% азоту.
У тварин розрізняють три типи дихання: реберний, абогрудної, - при вдиху переважає відведення ребер в сторони і вперед; діафрагмальний,або черевної, - вдих відбувається переважно за рахунок скорочення діафрагми; ребернобрюшной- Вдих за рахунок скорочення міжреберних м'язів, діафрагми і черевних м'язів.
Обмін газами між альвеолярним повітрям і газами крові. Обмінгазів в легенях між альвеолярним повітрям і кров'ю капілярів малого колакровообігу здійснюється внаслідок різниці парціального тиску цихгазів. Концентрація кисню в альвеолярному повітрі значно вище, ніж увенозної крові, що рухається по капілярах. Кисень внаслідок різниціпарціального тиску за законом дифузії легко переходить з альвеол в кров,збагачуючи її. Кров стає артеріальною. Концентрація діоксиду вуглецюнабагато вище в венозної крові, ніж в альвеолярному повітрі. Діоксид вуглецювнаслідок різниці напруги його в крові і парціального його тиску вальвеолярному повітрі за законом дифузії проникає з крові в альвеоли. Складальвеолярного повітря постійний: близько 14,5% кисню і 5,5% діоксиду вуглецю.
газообміні в легенях сприяє велика поверхня альвеолі тонкий шар мембрани з ендотеліальних клітин капілярів і плоского альвеолярногоепітелію, що розділяє газове середовище і кров. Протягом доби з альвеол в кровпереходить у корови близько 5000 л кисню і з крові в альвеолярне повітрянадходить близько 4300 л діоксиду вуглецю.
Транспорт газів кров'ю. Кисень, проникнувши в кров,з'єднується з гемоглобіном еритроцитів і у вигляді оксигемоглобінутранспортується артеріальною кров'ю до тканин. В артеріальній крові міститься16 ... 19 об'ємних відсотків кисню і 52 ... 57 об. % Діоксиду вуглецю.
Діоксид вуглецю надходить з тканин в кров, плазму і потімв еритроцити. Частина його утворює хімічну сполуку з гемоглобіном - карбогемоглобін,а інша під дією ферменту карбоангідрази, який міститься веритроцитах, утворює з'єднання - вугільну кислоту, яка швидкодисоціює на іони Н + і НСО3 ". З еритроцитів НСОз ~ надходить у плазмукрові, де з'єднується з NaCl або КС1, утворюючи солівугільної кислоти: NaHC0 3 , КНС0 3 . Близько2,5 об. % СО2 знаходиться в плазмі в стані фізичного розчинення. У виглядіцих сполук діоксид вуглецю транспортується венозною кров'ю від тканин долегким. У венозної крові міститься 58 ... 63 об. % Діоксиду вуглецю і 12 об. %кисню.
Обмін газів між кров'ю і тканинами. У тканинах кисеньзвільняється з нетривкого з'єднання з гемоглобіном еритроцитів і за закономдифузії легко проникає в клітини, так як концентрація кисню вартеріальної крові значно вище, ніж у тканинах. Тут кисень використовуєтьсяна окислення органічних сполук з утворенням діоксиду вуглецю. Концентраціядіоксиду вуглецю в тканинах зростає і стає значно вище, ніж упритікає до них крові. Напруга діоксиду вуглецю становить 60 мм рт. ст. в тканинах і 40 мм рт. ст. в артеріальній крові, тому за законом дифузії він переходитьз тканин в кров. Вона насичується діоксидом вуглецю, тобто стає венозної.
ЗОВНІШНІ ПОКАЗНИКИ СИСТЕМИ ДИХАННЯ
Діяльність системи дихання характеризують певнізовнішні показники.
Частота дихальних рухів за 1 хв. У коня вонастановить 8 ... 16, великої рогатої худоби - 10 ... 30, вівці - 10 ... 20, свині -8 ... 18, кролика - 15 ... 30, собаки - 10 ... 30, кішки - 20 ... 30, птиці - 18 ... 34,а у людини 12 ... 18 рухів у хвилину. Чотири первинних легеневих обсягу: дихальний,резервний вдиху, резервний видиху, залишковий обсяг. Відповід...
