Газообмен в лёгких и тканях

Газообмен между атмосферным воздухом и кровью называется внешним дыханием и осуществляется органами дыхания - легкими и внелегочными дыхательными путями.
Газообмен между легкими и другими органами осуществляет система кровообращения.
Клеточное дыхание - биологическое окисление - обеспечивает организм энергией.

Внешнее дыхание
1.Вентиляция лёгких.
ЭТАПЫ ДЫХАНИЯ
При сокращении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие растягиваются - вдох, при расслаблении межрёберных мышц и диафрагмы лёгкие сжимаются - выдох.

Наружные межреберные мышцы- поднимают ребра.
Внутренние межреберные мышцы - опускают ребра.
Действие межреберных мышц основано на принципе рычага.
Дыхательные движения

покой
вдох
выдох

При спокойном дыхании за один вдох в легкие входит 0,3- 0,5 л воздуха (дыхательный объем). При самом глубоком дыхании дыхательный объем может достигать 3-5 л (жизненная емкость легких). Но и тогда после выдоха в легких остается более 1 л воздуха (остаточный объем).
Жизненная емкость легких

Жизненная емкость легких измеряется при помощи прибора спирометра.

Мертвое пространство образовано теми областями органов дыхания, где нет газообмена с кровью. В норме это внелёгочные дыхательные пути и большинство бронхов. Объем заключенного в них воздуха - около 150 мл, что составляет 30% дыхательного объема при спокойном дыхании.
Таким образом, в обычных условиях почти треть вдыхаемого воздуха не участвует в газообмене.

2. Лёгочное дыхание (газообмен в лёгких).
Газообмен между воздухом и кровью происходит путем диффузии по разности концентраций газов. В мертвом пространстве газообмен не идет.
Венозная кровь превращается в артериальную.

3. Транспорт газов.
В капиллярах легких (малый круг кровообращения) кровь насыщается кислородом и избавляется от углекислого газа, превращаясь из венозной в артериальную. Благодаря работе сердца кровь разносится по всем органам (большой круг кровообращения), в капиллярах которых происходят обратные процессы.

Основная часть кислорода находится в крови в виде соединения с гемоглобином (HbO2 ) и совсем немного растворено в плазме.
Углекислый газ переносится в основном плазмой - в виде ионов НСО3 - и растворенного СО2 , в меньшей степени, эритроцитами - в соединении с гемоглобином (HbСO2 ).

Из одной среды в другую газы переходят вследствие разности их давления .

Это влечет за собой высвобождение CO2 из соединения с гемоглобином (HbСO2 ) и из солей угольной кислоты - гидрокарбонатов (НСО3-). Кислород диффундирует в обратном направлении- из воздуха в кровь, где интенсивно связывается гемоглобином.
Поскольку в альвеолах относительно мало CO2 , он выходит из плазмы крови в альвеолярный воздух.

Внутреннее дыхание
4. Тканевое дыхание (газообмен в тканях).
В процессе клеточного дыхания постоянно потребляется кислород. Поэтому он диффундирует из плазмы крови в межклеточное вещество других тканей и далее - в клетки. Выделяемый клетками CO2 , наоборот, поступает в кровь, где частично связывается гемоглобином, а большей частью - с водой.
Артериальная кровь превращается в венозную.

Регуляция дыхания

Непроизвольная регуляция частоты и глубины дыхания.
ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ
НЕРВНАЯ
РЕГУЛЯЦИЯ
Произвольная регуляция частоты и глубины дыхания.
Дыхательным центром продолговатого мозга.
Корой больших полушарий.
Воздействие на холодовые, болевые и др. рецепторы может приостановить дыхание.
Мы можем произвольно ускорить или остановить дыхание.

ГУМОРАЛЬНАЯ
РЕГУЛЯЦИЯ
Частоту и глубину дыхания
ускоряет
Избыток CO2
замедляет
Недостаток CO2
В результате усиления вентиляции легких дыхание приостанавливается, т.к. концентрация CO2 в крови снижается.

РЕФЛЕКСИЯ

ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ