Воздух

Обыкновенный атмосферный воздух, пригодный для дыхания людей и остальных живых существ, представляет собой многокомпонентную смесь газов. Основную часть его объема составляет азот, доля которого достигает примерно 78%. На втором месте по этому показателю находится кислород, на долю которого приходится около 21% объема воздуха. Таким образом, суммарно эти два газа составляют около 99% объема воздуха.

Оставшиеся 1-1,5% объема большей частью приходятся на аргон и углекислый газ, а также незначительное количество других газов — неон, гелий, ксенон и другие. При этом доля углекислого газа в обыкновенном атмосферном воздухе, не подверженном какому-либо воздействию, чаще всего составляет около 0,3% по объему.

Выдыхаемый воздух

При этом состав воздуха, который получается в результате дыхательного процесса человека, существенно отличается от первоначального по содержанию ряда элементов. Так, известно, что в процессе дыхания организм человека потребляет кислород, поэтому закономерно, что его количество в выдыхаемом воздухе оказывается существенно меньше, чем во вдыхаемом. Если в первоначальном составе воздуха содержалось около 21% кислорода, то в воздухе на выдохе его будет лишь порядка 15,4%.

Другое значительное изменение, которое происходит с воздухом в процессе дыхания, касается содержания углекислого газа. Так, если в воздухе, попадающем в организм человека, его содержание обычно не превышает 0,3% объема, то в выходящем из организма воздухе объем углекислого газа достигает 4%. Это связано с тем, что в процессе функционирования человеческого организма его органы и ткани выделяют углекислый газ, который выводится в процессе дыхания. А вот содержание других газов в выдыхаемом воздухе практически не изменяется по отношению к первоначальному. Это связано с тем, что для человеческого организма они являются инертными, то есть никак не взаимодействуют с ним — не усваиваются и не выделяются.

При этом стоит иметь в виду, что воздух, выдыхаемый человеком, изменяет не только свой состав, но и некоторые физические характеристики. Его температура приближается к температуре человеческого тела, которая в норме составляет 36,6оС. Таким образом, если человек вдохнул холодный воздух, его температура повысится, а если горячий — понизится. Кроме того, выдыхаемый воздух обычно характеризуется более высоким уровнем влажности по сравнению с вдыхаемым.

Источник: www.kakprosto.ru

Сколько вдохов и выдохов мы делаем?

Когда человек находится в состоянии покоя, то его легкие работают не на полную мощь. Если же организму не хватает кислорода, к примеру, во время быстрого бега, человек начинает дышать глубже и чаще. Частота дыхания у всех разная. Так, новорожденный ребенок делает вдох каждую секунду, взрослый человек вдыхает 20 раз в минуту, слон — 10 раз в минуту, собака — 25 раз в минуту. Недостаток кислорода в организме, а также вдыхание воздуха с вредными примесями ведут к ухудшению здоровья

Почему надо дышать через нос?

При дыхании через нос поступающий в организм воздух нагревается, увлажняется и очищается. В носу есть маленькие волоски, на которые при вдохе оседает пыль и микробы, не проникая внутрь человека. Вот почему надо стараться дышать через нос.

Чем курение вредит легким?

Бред курения для легких общеизвестен. И это не только часто упоминаемый никотин: в табачном дыме содержится не менее 250 вредных веществ. Например, цианистый водород, который выделяет горящая сигарета, обездвиживает реснички, находящиеся на внутренней поверхности бронхов. В этом случае они не могут выводить из дыхательных путей бактерии, вирусы и ядовитые вещества. Опасные вещества накапливаются в легких, и курильщик начинает чаще болеть. Впоследствии это может привести к тяжелым заболеваниям.

 

Вопросы по теме дыхания

1. Каким бывает дыхание?
2. Что такое газообмен?

Источник: SiteKid.ru

Опишите строение легких и их место в теле человека.

Назовите мышцы гортани и опишите их функции.

Назовите хрящи гортани и опишите их.

Назовите воздухоносные придаточные пазухи и их функции.

Перечислите органы, относящиеся к воздухопроводящим путям.

2. Сколько и каких носовых раковин и носовых ходов имеется в полости носа?

5. Какие складки имеются у гортани? Как они устроены, какие функции выполняют?

7. Какое строение имеют трахея и главные бронхи?

8. Что такое бронхиальное дерево и дыхательное дерево? Что у них общего и в чем отличие?

 

Дыхание представляет собой сложный процесс газообмена между внешней средой и организмом. В ор­ганизм из внешней среды поступает кислород, а наружу выделяется углекислый газ. Кислород – необ­ходимый элемент для обмена ве­ществ. Вдыхаемый воздух существен­но отличается по своему составу (табл. 7) от выдыхаемого.

У человека выделяют три фазы газообмена: внешнее дыхание, транс­порт газов кровью и тканевое дыха­ние. Процессы поступления воздуха в легкие и газообмен в легких называют внешним дыханием. Кровь приносит к клеткам и тканям кисло­род, а от тканей к легким – угле­кислый газ. Постоянно циркули­руя между легкими и тканями, кровь, таким образом, обеспечивает непре­рывный процесс снабжения клеток и тканей кислородом и выведения углекислого газа. В тканях кислород из крови выходит к клеткам, а из тканей в кровь переносится угле­кислый газ. Этот процесс тканевого дыхания происходит при участии особых дыхательных ферментов.

Механизм выдоха и вдоха. Благо­даря ритмичному сокращению ди­афрагмы и других дыхательных мышц в ответ на импульсы из дыхательного центра продолгова­того мозга грудная клетка то увели­чивается в объеме (при вдохе), то уменьшается (при выдохе). В про­цессе расширения грудной клетки легкие расширяются, давление в них понижается и становится ниже ат­мосферного на 3 – 4 мм рт. ст. Воздух через дыхательные пути устремля­ется в легкие. Так происходит вдох. Выдох осуществляется при расслаблении дыхательных мышц. Припод­нятая и расширенная при вдохе грудная клетка в силу своей тяжести опускается. Растянутые легкие, бла­годаря своей эластичности, сжима­ются, уменьшаются в объеме. При этом давление в них резко возрастает и воздух выходит из легких. Так происходит выдох. При глубоком вдохе сокращаются не только дыха­тельные мышцы, но и другие, вспомо­гательные. При кашле, чихании за­действованы мышцы брюшного прес­са, диафрагма резко поднимается, грудная клетка опускается.

 

Таблица 7

Содержание газов (%) во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе

 

Воздух	Кислород	Углекислый газ	Азот
Вдыхаемый Выдыхаемый	20,94 16,30	0,03 4,00	79,03 79,70

 

При спокойном дыхании человек вдыхает и выдыхает 500 см³ воздуха. Это количество воздуха называют дыхательным объемом. Если сделать дополнительный глубокий вдох, то в легкие поступит еще 1500 см³ воздуха, который называют резерв­ным объемом вдоха. После спокойно­го выдоха человек может выдохнуть еще 1500 см³ воздуха – резервного объема выдоха. Количество воздуха (3500 см³), складывающееся из ды­хательного объема (500 см³), ре­зервного объема вдоха (1500 см³), резервного объема выдоха (1500 см³), получило название жизненной емкости легких. У тренированных, физически развитых людей жизнен­ная емкость легких может быть существенно больше и достигать 7000 – 7500 см³. У женщин жизнен­ная емкость меньше, чем у мужчин.

После того как человек выдохнет 500 см³ (дыхательный объем), а за­тем еще сделает глубокий выдох (1500 см³), в его легких все еще остается примерно 1200 см³ оста­точного объема воздуха, который удалить практически невозможно. Поэтому легочная ткань в воде не тонет.

В течение 1 мин человек вдыхает и выдыхает 5 – 8 л воздуха. Это минутный объем дыхания, который при интенсивной физической нагруз­ке может достигать 80 – 120 л1мин.

Из 500 см³ вдыхаемого воздуха только 360 см³ проходят в альвеолы и отдают кислород в кровь. Осталь­ные 140 см³ остаются в воздухоносных путях и в газообмене не участвуют. Поэтому воздухоносные пути называют «мертвым простран­ством».

Газообмен в легких. В легких происходит газообмен между посту­пающим в альвеолы воздухом и про­текающей по капиллярам кровью. Альвеолы оплетены густой сетью кровеносных капилляров. Стенки альвеол тонкие и влажные изнутри, легко обеспечивают диффузию газов. В связи с тем, что во вдыхаемом воздухе концентрация кислорода намного выше, чем в венозной крови, протекающей по капиллярам легкого, кислород легко диффундирует из альвеол в кровь, где он быстро вступает в соединение с гемоглоби­ном эритроцитов (рис. 72).

Рис. 72. Обмен газов в легких:

1 – просвет альвеолы,

2 – стенки аль­веол,

3 – стенки кровеносных капилля­ров,

4 – эритроцит в просвете кровенос­ного капилляра,

5 – просвет кровеносно­го капилляра.

Стрелками показан путь кислорода (О₂) и углекислого газа (СО₂) через аэрогематический барьер (между кровью и воздухом).

 

 

Одновре­менно углекислый газ, которого мно­го в венозной крови, из крови диффундирует в альвеолы и выво­дится из легких с выдыхаемым воздухом.

Транспорт газов кровью. Благо­даря удивительному свойству ге­моглобина вступать в соединение с кислородом и углекислым газом, кровь способна поглощать эти газы в значительном количестве. В 100 мл артериальной крови содержится до 20 мл кислорода и 52 мл углекислого газа.

В тканях организма в результате непрерывного обмена веществ, интен­сивных окислительных процессов расходуется кислород и образуется углекислый газ. При поступлении крови в ткани организма гемоглобин отдает кислород и присоединяет к себе углекислый газ. Быстрому соеди­нению гемоглобина с углекислым газом способствует фермент карбонгидраза, находящийся в эритроци­тах.

Гемоглобин эритроцитов способен соединяться и с другими газами. Так, с оксидом углерода (СО), образую­щимся при неполном сгорании топли­ва, гемоглобин соединяется в 150 – 300 раз быстрее и прочнее, чем с кислородом. Поэтому даже при небольшом содержании оксида угле­рода (угарного газа) в воздухе гемоглобин соединяется не с кислоро­дом, а с оксидом углерода. При этом снабжение организма кислородом прекращается. Человек в этих усло­виях начинает задыхаться, потому что кислород не поступает в ткани организма.

 

Недостаточное поступление кис­лорода в ткани – гипоксия – может возникнуть и при уменьшении содер­жания гемоглобина в крови (при значительных кровопотерях), при недостатке кислорода в воздухе (вы­соко в горах).

При попадании инородного тела в дыхательные пути, при отеке голосовых связок в связи с заболеванием может произойти остановка дыхания. Развивается удушье – асфиксия. При остановке дыхания делают ис­кусственное дыхание с помощью специальных аппаратов, а при их отсутствии – по методу «рот в рот», «рот в нос» или специальными прие­мами (рис. 73).

 

Рис 73. Примеры искусственного дыхания.

 

Регуляция дыхания. Человек за одну минуту совершает 16 – 18 дыха­тельных движений. Ритмичное, авто­матическое чередование вдохов и вы­дохов регулируется из дыхательного центра, расположенного в продол­говатом мозге. Из этого центра импульсы поступают к двигатель­ным нейронам блуждающих и межреберных нервов, иннервирующих диафрагму и другие дыхатель­ные мышцы. Работу дыхательно­го центра координируют высшие отделы головного мозга. Поэтому человек может на короткое время задержать или усилить дыхание, как это бывает, например, при разговоре.

На глубину и частоту дыхания влияет содержание СО₂ и O₂ в крови. Эти вещества раздражают хеморецепторы в стенках крупных крове­носных сосудов, нервные импульсы от них поступают в дыхательный центр. При увеличении в крови содержания СО₂ дыхание углубляется, при умень­шении О₂ – дыхание становится ча­ще.

 

Источник: studopedia.su

Человек может выжить без воды несколько дней, без пищи — одну-две недели, а без кислорода он сможет просуществовать лишь несколько минут. Дыхание — одна из наиболее важных жизненных функций организма, и мы делаем более 20тыс. дыхательных движений в день, почти не задумываясь об этом.

Почему люди дышат С помощью дыхания наш организм получает необходимый для жизни кислород и избавляется от вредного углекислого газа. Вдыхаемый кислород попадает в дыхательные пути, затем в легочные пузырьки (альвеолы) и из них — в кровь. Кислород необходим клеткам нашего организма для движения, развития, размножения и превращения питательных веществ в энергию. В альвеолах происходит и процесс освобождения крови от углекислого газа.

Почему учащается дыхание во время активного движения Ускоренное и более глубокое дыхание удовлетворяет повышенные потребности организма в кислороде во время физических нагрузок. В то же самое время организм производит больше углекислого газа. Когда мы дышим чаще, учащается сердечный ритм, кровь быстрее движется по организму, доставляя кислород к клеткам, и одновременно ускоряется процесс выведения углекислого газа. Как только уровень углекислого газа в крови падает, дыхание успокаивается.

Что такое икота Диафрагма — это тонкая мускульная перегородка в виде купола между грудной и брюшной полостью. Когда она напрягается, легкие расширяются, и происходит вдох. При выдохе она расслабляется, и объем легких уменьшается. Икоту вызывают ритмичные спазмы диафрагмы, происходящие из-за раздражения имеющихся в ней нервов. В этот момент легкие с силой всасывают воздух и он, проходя через голосовую щель в гортани, вызывает характерный звук «ик».

Почему люди зевают Зевота обычно ассоциируется с усталостью, переутомлением, стрессом или скукой. Однако ученые до сих пор спорят о ее истинном назначении. Некоторые из них полагают, что зевота успокаивает головной мозг, а другие считают, что зевота связана с избытком углекислого газа и недостатком кислорода в крови.

Зевнув в самолете, можно снять заложенность в ушах.

ФАКТЫ

В среднем за ночь спящий человек вдыхает и выдыхает объем воздуха, заключенный в спальне обычного размера.

Растения — наши идеальные партнеры по дыханию! Мы вдыхаем воздух, используя содержащийся в нем кислород, а выдыхаем углекислый газ. Растения поглощают углекислый газ и вырабатывают кислород.

Если расправить все крошечные альвеолы в обоих легких, их площадь будет равна площади 100 одноместных кроватей.

Источник: nauka03.ru