Перенос газов кровью.
При вдохе воздух поступает в альвеолы легких, где происходит газообмен протекающий через капилляры. Вдыхаемый воздух – это смесь газов: кислород – 20,82%, углекислый газ – 0,03 и азот – 79,15%. Газообмен в легких происходит в результате диффузии углекислого газа из крови в альвеолярный воздух и кислорода из альвеолярного воздуха в кровь в силу разности парциального давления газов в альвеолярном воздухе и крови.
Парциальное давление – это часть общего давления газовой смеси, приходящегося на долю того или иного газа в смеси. Так, напряжение углекислого газа в венозной крови равняется 46 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе – 40, кислорода в альвеолах легких – 100 мм рт. ст., а венозной крови – 90.
Поступивший в кровь кислород растворяется в плазме в количестве 0,3 об.%, а остальной связывается с гемоглобином, в результате чего образуется оксигемоглобин, который распадается в тканях. Количество кислорода, которое может связать 100 мл крови, называется кислородной емкостью крови. Освободившийся гемоглобин связывается с углекислотой (образуя карбогемоглобин), 2,5 об.% углекислоты растворяется в плазме крови. Из легких углекислый газ выделяется с выдыхаемым воздухом.
Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха
При барометрическом давлении 760 мм.рт. ст.
| Газ | Состав воздуха, % | |
| Вдыхаемого | Выдыхаемого | |
| Кислород Углекислый газ Азот Водяные пары | 20,82 0,03 79,15 от 0,5 во вдыхаемом | 16,3 4,0 79,7 до 6,5 в выдыхаемом альвеолярном |
Цель занятия:
1. Рассмотреть основные этапы дыхания.
2. Изучить механизм внешнего дыхания и газообмена в легких.
Ознакомиться с процессами внешнего дыхания.
Домашнее задание:
1. Перечислить основные функциональные блоки системы дыхания.
2. Изобразить контуры регуляции дыхания.
Вопросы для подготовки к занятию:
1. Дыхание и его значение для организма. Строение легких.
2. Механизм вдоха и выдоха.
3. Значение верхних дыхательных путей.
4. Факторы, обусловливающие газообмен в легких.
5. Что такое пневмография.
6. Что такое вентиляция легких.
7. Из каких объемов воздуха состоит ЖЕЛ, их определение.
Работа № 1. Запись дыхательных движений грудной клетки (пневмография) в спокойном состоянии, после физической нагрузки.
Оборудование: пневмограф, кимограф.
Объект исследования: кролик, человек.
Ход работы.
Пневмограф укрепляют с помощью тесемок на грудной клетке кролика (можно человека). Присоединить пневмограф с помощью резиновых трубок к капсуле Марея и записать дыхательные движения на барабане кимографа:
1. при спокойном дыхании,
2. после физической нагрузки (бег, приседание),
3. после максимальной задержки дыхания на вдохе (в норме задержка дыхания на вдохе составляет до 60 секунд), на выдохе (составляет 40 секунд),
4. при чтении.
При анализе пневмограммы определить: частоту дыхания во всех исследуемых случаях за 1 минуту, продолжительность максимальной задержки дыхания.
Результат:
Вывод:
Работа № 2. Определение экскурсии грудной клетки у человека.
Экскурсией грудной клетки (подвижность) называется разница объемов в сантиметрах в момент наиболее глубокого выдоха и глубокого вдоха. При характеристике экскурсии следует иметь в виду, что: 1) экскурсия меньше 5см. - плохая, 2) экскурсия равная 5-8 см. - удовлетворительная, 3) экскурсия равная 9-11 см. - хорошая.
Результат:
Вывод:
Работа № 3. Определениежизненной емкости легких (спирометрия).
При спокойном дыхании вдыхается и выдыхается небольшое количество воздуха. Такой воздух называется дыхательным. У крупных животных (корова, лошадь) он равен 4-6 л, у мелких – 0,3 –0,5 л. После нормального вдоха животное может вдохнуть дополнительно в 3-4 раза больше воздуха. Этот объем воздуха называется дополнительным. После нормального выдоха животное может выдохнуть еще в 3-4 раза больше воздуха, т.е. резервный его объем. Сумма дыхательного, дополнительного и резервного объемов воздуха составляет жизненную емкость легких. Она зависит от величины животного, возраста, физиологического состояния. После максимального выдоха в легких еще остается часть воздуха – остаточный его объем. Жизненная емкость легких и остаточный объем воздуха составляют общую емкость легких.
Минутный объем легочной вентиляции – это количество воздуха, проходящего через легкие за 1 мин. Его можно определить, если умножить объем дыхательного воздуха на количество дыханий в 1 мин. У крупных животных за 1 мин проходит 40-60, у человека – 7-8 л. Это зависит от частоты и глубины дыхания. При мышечной работе минутный объем легочной вентиляции возрастает в несколько раз и достигает у лошади 400-500 л. Глубокое и редкое дыхание более эффективно, чем поверхностное и частое.
Оборудование: спирометр (воздушный и водный), спиртовые тампоны.
Объект исследования: человек.
Ход работы.
Функциональное состояние легких зависит от возраста, пола, физического развития и ряда других факторов. Наиболее распространенной характеристикой состояния легких является легочный объем, который свидетельствует о развитии органов дыхания и функциональных резервах дыхательной
системы.
Спирометрия – метод определения жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и
составляющих ее объемов воздуха. Объем вдыхаемого и выдыхаемого воздуха можно непосредственно измерить с помощью спирометра.
При исследованиях используют суховоздушный спирометр (рис. 24).
Рис. 24. Суховоздушный спирометр
Для оценки функции внешнего звена системы дыхания у обследуемого
следует сравнивать измеренные легочные объемы с должными величинами, которые рассчитывают по специальным формулам или определяют по номограммам. Отклонения ± 10 % расценивают как несущественные.
Ход работы
Используют суховоздушные конструкции спирометров. После дезинфекции мундштука накладывают зажим на нос.
1. Спокойно вдохните из атмосферы и выдохните в спирометр. Зафиксируйте величину дыхательного объема (ДО).
2. Спокойно выдохните в атмосферу, затем – глубоко в спирометр. Зафиксируйте величину резервного объема выдоха (РО выд).
3. Емкость спирометра заполните воздухом до показателя 3 л, спокойно
вдохните из атмосферы, а затем глубоко – из спирометра. Колпак спирометра опускается на величину резервного объема вдоха (PО вд). При работе с сухим спирометром данный показатель рассчитывается по формуле
РО вд= ЖЕЛ – ДО – РО выд.
4. Глубоко вдохните из атмосферы и глубоко выдохните в спирометр.
Зафиксируйте величину жизненной емкости легких (ЖЕЛ) и сравните ее с
должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ).