Реферат: Дыхание и газообмен - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Дыхание и газообмен

Банк рефератов / Биология

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 341 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Дыхание и газообмен Между организмом и окружающей средой происходит постоянный газообмен. Подавляющее боль шинство окислительных процессов, за счет которых организм получает эне ргию, происходит в присутствии кислорода. Для обеспечения этих процессо в необходимо постоянное поступление кислорода. Известно, что при окисли тельных процессах образуются и продукты распада (в первую очередь углек ислый газ), которые должны быть удалены из организма. Именно в легких в про цессе дыхания в основном происходит обмен газов между организмом и окру жающей средой, т.е. поступление кислорода и удаление углекислого газа. Пе реносчиком кислорода от легких к тканям, а углекислоты от тканей к легки м является кровь. Акт дыхания состоит из трех процессов: внешнее, или лег очное, дыхание - обмен газов между организмом и окружающей средой; внут реннее, или тканевое, дыхание, протекающее в клетках; транспорт газов кр овью, т.е. перенос кислорода кровью от легких к тканям и углекислого газ а от тканей к легким. Легочный тип дыхания является наиболее совершенны м, он характерен для высокоорганизованных животных - птиц и млекопитающи х, а также для человека. У более низкоорганизованных животных дыхание жа берное, трахейное и кишечное. Органы дыхания подразделяются на воздухон осные пути и дыхательную часть. К воздухоносным путям относятся носовая полость, гортань, трахея и бронхи; к дыхательной части относится паренхи ма легких - легочные альвеолы, в которых происходит газообмен. Дыхательн ая система развивается как вырост вентральной стенки передней кишки; эт а связь сохраняется в окончательной стадии развития - верхнее отверстие гортани открывается в глотку. Воздух проходит в гортань через полость но са или рта и глотку (их объединяют под названием «верхние дыхательные пу ти»). Для дыхательных путей характерно наличие хрящевого состава в их ст енках (в результате чего стенки дыхательных путей не спадаются) и мерцат ельного эпителия на слизистой оболочке дыхательных путей. Ворсинки сли зистого эпителия колеблются против движения воздуха и гонят наружу вме сте со слизью инородные частицы, загрязняющие воздух. Воздух в полость н оса поступает через ноздри, носовая полость делится перегородкой на две половины, а сзади с помощью хоан сообщается с носоглоткой. Стенки носово й полости образованы костями и хрящами, выстланы слизистой оболочкой. Пр оходя через полость носа, воздух согревается, увлажняется и очищается. В полости носа находятся обонятельные луковицы, благодаря которым челов ек воспринимает запах. С носовой полостью связаны воздухоносные пазухи соседних костей - околоносовые пазухи (придаточные пазухи носа). Из носов ой полости воздух попадает в носоглотку, затем в ротовую и гортанную час ти глотки, куда открывается гортань. Воздух сюда может поступать также ч ерез рот. Гортань располагается в области шеи на уровне 4-6 шейных позвонко в, по бокам ее располагаются доли щитовидной железы, а сзади - глотка. Горт ань образована хрящами. Надгортанник прикрывает вход в гортань во время глотания. Изнутри гортань покрыта слизистой оболочкой с мерцательным э пителием. На боковой стороне гортани справа и слева имеется углубление - желудочек гортани. Гортань служит для проведения воздуха и одновременн о является органом звукообразования. В образовании звуков участвуют дв е голосовые связки: правая и левая, состоящие из эластических соединител ьных волокон. Связки натянуты между щитовидным и черпаловидными хрящам и и ограничивают голосовую щель. При напряжении голосовых связок выдыха емый воздух приводит их в колебание, в результате чего возникают звуки. Н апряжение или расслабление голосовых связок, а также расширение или суж ение голосовой щели зависят от сокращения мышц гортани (все мышцы гортан и поперечнополосатые). Далее гортань переходит в трахею - трубку длиной о коло 12 см, состоящую из хрящевых полуколец. Задняя стенка трахеи мягкая (с остоит из соединительнотканной перепонки), прилегает к пищеводу. Изнутр и она также выстлана слизистой оболочкой, содержащей железы, которые выд еляют слизь. Из области шеи трахея переходит в грудную полость и делится на два бронха (бифуркация трахеи). Бронхи входят в легкие и там делятся на бронхи меньшего диаметра. В грудной полости расположено два легких. Они имеют форму конуса: верхняя - суженная часть - верхушка, а нижняя - более шир окая - основание. На стороне каждого легкого, обращенной к сердцу, располагаются углубления (ворота легкого), через которые проходят бронх , нерв легкого, кровеносные и лимфатические сосуды. Бронх в каждом легком ветвится. Бронхи, как и трахея, в стенках содержат хрящи. Самые мелкие разветвления бронхов назы ваются бронхиолами, они не имеют хрящей и желез, но снабжены мышечными во локнами и способны сужаться (спазмы бронхиол). Правое легкое состоит из т рех, а левое из двух долей. Каждый отдел легкого состоит из сегментов: в пр авом легком 11 сегментов, в левом - 10. Каждый сегмент в свою очередь состоит и з множества легочных долек. Бронхиолы переходят в расширения - альвеоляр ные ходы, на стенках которых находятся выпячивания, называемые легочным и пузырьками, или альвеолами (диаметр их 0,2-0,3 мм). Стенки альвеол состоят из о днослойного эпителия и к ним примыкают капилляры. Через стенки альвеол и осуществляется газообмен: в кровь из альвеол поступает кислород, а обратно - углекислый газ. В легких взрослого человека насчитывается ок оло 300-400 млн альвеол, их общая поверхность составляет около 100 м2. Легкие покр ыты серозной оболочкой - плеврой. Плевра состоит из двух слоев - пристеноч ного и внутренностного. Около каждого легкого плевра образует плевраль ный мешок. Пристеночный листок прилегает к грудной клетке, а внутренност ный - сросся с легким. Между двумя листками плевры имеется щелевидное про странство - полость плевры, в которой находится серозная жидкость, увлаж няющая листки плевры, благодаря чему уменьшается трение плевры во время дыхания. В полости плевры воздуха нет и давление там отрицательное. Плев ральные полости между собой не сообщаются. Вдох осуществляется следующ им образом: под влиянием нервных импульсов сокращаются мышцы, принимающ ие участие в дыхании (диафрагма, межреберные мышцы и др.). Диафрагма опуска ется (уплощается), за счет чего увеличивается вертикальный объем грудной полости. В этом акте принимают участие и другие мышцы, увеличивая горизо нтальный объем легких. При вдохе легкие растягиваются, давление в них па дает и становится ниже атмосферного. Таким образом создается разность д авления между атмосферным и легочным воздухом, и наружный воздух устрем ляется в легкие. При выдохе мышцы расслабляются (диафрагма при этом подн имается), ребра опускаются, объем грудной клетки уменьшается, легкие сжи маются, давление в них повышается (выше атмосферного) и воздух по воздухо носным путям устремляется наружу. В спокойном состоянии взрослый челов ек дышит 16-20 раз в минуту. У детей дыхание более частое - до 60 вдохов в минуту. У нетренированных людей при физической нагрузке ритм дыхания учащается. Учащается дыхание при многих заболеваниях, но глубина его часто снижает ся. Во время сна дыхание урезается. Различают брюшной тип дыхания (преобл адает у мужчин), когда объем грудной клетки увеличивается преимуществен но в результате сокращения диафрагмы, и грудной (у женщин) - в результате с окращения других дыхательных мышц, когда увеличивается поперечный раз мер грудной клетки. Для акта дыхания очень важно состояние легочной ткан и, которая обладает эластичностью, т.е. легочная ткань оказывает определ енное противодействие растяжению. При растяжении легочная ткань стрем ится вернуться в исходное состояние. Поэтому в противоположность давле нию, которое оказывает воздух на стенки легких, растягивая их, легкие раз вивают противодействующую силу, которая тем больше, чем больше растяжен ие легкого. В силу этого, в плевральной полости давление не будет равно ат мосферному, а будет ниже на величину эластической тяги - будет отрицател ьным. Если принять атмосферное давление равным 760 мм рт. ст., а при обычном в дохе эластическая тяга составляет 9 мм, т.е. давление в плевральной полост и будет 760 - 9 = 751 мм значит давление в плевральной полости равно 9 мм рт. ст. (эта величина всегда приводится с отрицательным знаком). При нормальном дыха нии в момент вдоха давление в плевральной полости равно 9 мм рт. ст., а при вы дохе - 4 мм рт. ст. При глубоком вдохе давление падает еще больше (возможно до 30 мм рт. ст.) за счет эластической тяги легких. Если проколоть грудную клетк у полой иглой и соединить со ртутным манометром, то уровень ртути в колен е манометра поднимается вследствие разности давления, которое испытыв ает ртуть (игла находится в плевральной полости). Следовательно, давлени е в плевральной полости ниже атмосферного. При травме грудной клетки с п овреждением плевры в плевральную полость поступает атмосферный воздух - наступает пневмоторакс, при этом давление в плевральной полости будет таким же, как и в легком. Легкое вследствие своей эластичности спадается и не участвует в дыхании. Пневмоторакс применяют при лечении туберкулез а. Жизненной емкостью легких называют тот объем воздуха, который человек может выдохнуть после глубокого вдоха. В среднем она равна 3 500 см3. У тренир ованных людей, занимающихся физкультурой, она достигает 6 000-7 000 см3. При спок ойном дыхании за один вдох в легкие поступает около 500 см3 воздуха - дыхател ьный воздух. При максимальном вдохе после спокойного выдоха в легкие пос тупает воздуха в среднем на 1 500 см3 больше, чем при спокойном вдохе. Этот объ ем воздуха называется дополнительным. При максимальном выдохе после об ычного вдоха из легких может выйти на 1 500 см3 воздуха больше, чем при обычно м выдохе - этот объем называется резервным. Все эти три объема - дыхательны й, дополнительный и резервный - составляют вместе жизненную емкость легк их: 500 см3 + 1500 см3 + 1500 см3 = 3500 см3. После выдоха, даже самого глубокого, в легких остае тся около 100 см3 воздуха - это остаточный воздух. Остаточный воздух сохраня ется даже в легких трупа: если бросить в воду кусок легкого мертворожден ного ребенка, то он потонет, а если бросить кусок легкого трупа взрослого человека или ребенка, дышавшего хотя бы короткое время, то он будет плава ть на поверхности воды. Воздух поступает в легкие после рождения при пер вом вдохе. Газообмен происходит только в альвеолах, а воздух, находящийс я в воздухоносных путях, в газообмене участия не принимает. Если при обыч ном вдохе поступило 500 мл воздуха, то 140 мл останется в воздухоносных путях и только 360 мл поступит в альвеолы. Таким образом, 140 мл воздуха во время дыха ния изменениям не подвергаются, а пространство, заполненное воздухом, не участвующим в дыхании, называется вредным пространством. Жизненную емк ость легких определяют с помощью специального прибора - спирометра. Газо обмен в легких обусловлен тем, что в легочных альвеолах и венозной крови, притекающей к легким, давление кислорода и углекислоты различно: в альве олах выше давление кислорода, а давление углекислого газа, наоборот, ниж е, чем в крови, соответственно, давление кислорода в крови ниже, а углекисл ого газа выше в крови, чем в альвеолах. Поэтому в легких и осуществляется г азообмен: переход кислорода в кровь, а углекислого газа из крови в воздух. Такой процесс обмена газами определяется физическими законами: если да вление какого-нибудь газа, находящегося в жидкости и окружающем воздухе , различно, то газ переходит из жидкости в воздух и наоборот, пока давление не уравновесится. В смеси газов, каковой является воздух, давление каждо го газа определяется его процентным содержанием и носит название парци ального давления (от латинского слова "pars" - часть). При атмосферном давлени и, равном 760 мм. рт. ст., парциальное давление кислорода будет составлять 20,94% о т общего давления воздуха, т.е. будет равно 159 мм. рт. ст., тогда как парциально е давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100-110 мм, а в венозно й крови и капиллярах легких - 40 мм рт. ст. Парциальное давление углекислого газа в альвеолах равняется 40 мм, а в крови - 47 мм рт. ст. Этой разницей в парциа льном давлении газов и объясняется газообмен в легких. Однако в артериал ьной крови кислорода больше, чем должно быть, если строго следовать физи ческим законам. Объяснить это можно тем, что кислород в крови находится н е в растворенном состоянии, а в химически связанном с гемоглобином эритр оцитов. При этом гемоглобин переходит в оксигемоглобин (в обычных услови ях 96% гемоглобина переходит в оксигемоглобин, поэтому в эритроцитах соде ржится кислорода в 60 раз больше, чем в плазме крови), что обеспечивает ткан ям необходимое количество кислорода для обмена. Газообмен в тканях прои сходит так же, как и в легких, т.е. подчиняется тем же закономерностям. Из тк аневой жидкости кислород поступает в клетки и сразу же включается в окис лительные процессы, поэтому парциальное давление кислорода внутри кле ток всегда равно нулю. При выходе из плазмы крови оксигемоглобин переход ит в гемоглобин, обеспечивая достаточную концентрацию кислорода в плаз ме: превращению оксигемоглобина в гемоглобин способствуют такие факто ры, как насыщение крови углекислым газом и повышение температуры крови в органах (например в мышцах во время сокращения). Между тем кровь содержит больше углекислого газа, чем это возможно вследствие его растворения в ж идкости: углекислый газ находится не только в растворенном состоянии в п лазме, но также вступает в химическое соединение с гемоглобином и с соля ми плазмы. Он достаточно легко соединяется с водой плазмы крови, образуя угольную кислоту, которая в легких вновь распадается на углекислый газ и воду, что дает возможность выноса из тканей всей образующейся в них угле кислоты (образуется венозная кровь). Венозная кровь поступает в легкие и насыщается там кислородом. Воздух Содержание газов, % Кислород Углекислый газ Азот Вдыхаемый 20,94 0,03 79,03 Выдыхаемый 16,3 4 79,7 Альвеолярный 14,2 5,2 80,6 Регуляция дыхательного ритма осуществляется нервной системой и гумора льным путем. Центр дыхания располагается в продолговатом мозгу. В дыхате льном центре различают два отдела: отдел вдоха и отдел выдоха, функции ко торых взаимосвязаны. При возбуждении отдела вдоха происходит торможен ие отдела выдоха и наоборот. Участвуют в регуляции дыхания специальные с копления нервных клеток в мосту и в промежуточном мозге. Кроме того, в спи нном мозге находятся группы клеток, отростки которых идут в составе спин номозговых нервов к дыхательным мышцам. В дыхательном центре поперемен но возбуждение сменяется торможением. При вдохе легкие расширяются, их с тенки растягиваются, что раздражает окончания блуждающего нерва. Возбу ждение передается к дыхательному центру и тормозит его деятельность. Мы шцы перестают получать возбуждение от дыхательного центра и расслабля ются: грудная клетка опускается, ее объем уменьшается и происходит выдох . При расслаблении центростремительные волокна блуждающего нерва пере стают возбуждаться (нет тормозящего действия на дыхательный центр), и ды хательный центр, не получая тормозящих импульсов, вновь возбуждается - н аступает очередной вдох. Таким образом, происходит как бы саморегуляция : вдох вызывает выдох, а выдох - вдох. Другой причиной изменения деятельности дыхательного центра является концентрация углекислоты в крови. Она является специфическим возбудителем дыхания: повышение концентрации углекислоты в крови (особ енно в крови, омывающей дыхательный центр) приводит к возбуждению дыхате льного центра - дыхание становится частым и глубоким. Глубокое и частое д ыхание продолжается до тех пор, пока концентрация углекислоты в крови не снизится до нормального уровня. На понижение концентрации углекислоты в крови дыхательный центр отвечает понижением возбудимости вплоть до п олного прекращения своей деятельности на некоторое время - до установле ния нормального уровня углекислоты. Ведущим физиологическим механизмо м, влияющим на дыхательный центр, является рефлект орный, за которым следует гуморальный. Дыхание подчинено коре головного мозга, о чем свидетельствует факт произвольной задержки дыхания (хотя и на очень короткое время) или изменения частоты и глубины дыхания. Это под тверждается учащением дыхания человека при эмоциональных состояниях. Возбуждение дыхательного центра также может вызвать пониженное содерж ание кислорода в крови и некоторые лекарственные препараты, поступающи е в кровь. С дыханием связаны и такие защитные акты, как кашель и чиханье. О ни осуществляются рефлекторно, а их центры находятся в продолговатом мо зге. Кашель возникает в ответ на раздражение слизистой оболочки гортани , глотки или бронхов (при попадании пыли, частиц пищи и др.). При кашле после глубокого вдоха воздух с силой выталкивается из дыхательных путей, прив одя в движение голосовые связки (возникает характерный звук); вместе с вы дыхаемым воздухом удаляются и раздражители. Акт чиханья возникает в отв ет на раздражение слизистой оболочки носа; причины его те же, что и при каш ле. Газообмен резко увеличивается при физической нагрузке, так как во вр емя работы в мышцах повышается обмен веществ, а значит, потребление кисл орода и выделение углекислоты. Длительная интенсивная работа мышц може т привести к «кислородной задолженности»: потребность организма в кисл ороде превышает его поступление; могут появиться одышка, учащенное серд цебиение и другие неблагоприятные явления. Затем может наступить так на зываемое второе дыхание, при котором дыхательные движения выравнивают ся, повышается работоспособность. Подобные явления наблюдаются у людей, занимающихся такими видами спорта, которые требуют больших мышечных за трат (лыжи, коньки, бег и др.).Остановка дыхания, которая наблюдается в резу льтате понижения концентрации углекислоты в крови, называется апноэ. На рушение ритма дыхания - одышка и учащенное дыхание - происходит вследств ие повышения концентрации углекислоты в крови и называется диспноэ (гип ерпноэ). Возникновением апноэ объясняется способность некоторых людей нырять и оставаться несколько минут под водой. Ныряльщик перед погружен ием в воду производит несколько частых и глубоких дыхательных движений, вследствие чего в крови понижается концентрация углекислоты. Ныряльщи кам за жемчугом удается пробыть под водой до 5 минут, но только после длите льных тренировок. А при задержке дыхания на 1-1,5 минуты наступает диспноэ - у силенное дыхание. При задержке дыхания концентрация углекислоты в кров и повышается и как следствие - увеличивается возбудимость дыхательного центра до тех пор, пока содержание углекислоты в крови не понизится. С пов ышенной концентрацией углекислоты в крови связан и первый вдох новорож денного. При подъеме на большую высоту (до 4 км над уровнем моря и выше) разв ивается горная болезнь, при которой отмечаются учащение пульса и дыхани я, головная боль, мышечная слабость и др. Причина - кислородное голодание ( гипоксия). При подъеме на высоту падает атмосферное давление, поэтому в а львеолах падает парциальное содержание кислорода, соответственно умен ьшается содержание кислорода, переходящее из легких в кровь. Понижение с одержания кислорода в крови ведет к недостаточному его поступлению в тк ани, что вызывает различные нарушения в организме. Поэтому при полетах н а больших высотах используют специальные кислородные приборы, что норм ализует содержание кислорода в крови. Иная ситуация возникает при работ е под водой или в кессонах, где повышенное атмосферное давление. В этих ус ловиях развивается кессонная болезнь. Ее симптомы: боль в суставах и мыш цах, кожный зуд, головокружение и рвота, может быть обморок, а в худшем слу чае - смерть. Кессонная болезнь развивается у водолазов при погружении н а глубину. При погружении по мере повышения атмосферного давления (спуск на глубину 10,3 м увеличивает давление на 1 атмосферу) увеличивается давлен ие газа в легочных альвеолах; тогда из легких в кровь переходит не только кислород, но и азот . В крови человека на поверхности земли в растворенном состоянии находит ся около 1 л азота. При быстром подъеме из глубины изменяется атмосферное давление - оно понижается, следовательно понижается парциальное давлен ие азота в альвеолах. Азот начинает энергично выделяться, и в крови появл яются его пузырьки. Пузырьки могут вызвать закупорку сосудов. Особенно о пасна закупорка сосудов головного мозга или сердца, которая может приве сти к летальному исходу. Основной мерой предупреждения кессонной болез ни является медленный подъем на поверхность с остановками на разных глу бинах. Для ускорения выделения азота из крови применяют для дыхания смес ь кислорода и гелия. Одним из видов нарушения регуляции дыхания является чейн-стоксово дыхание, наст упающее при понижении возбудимости дыхательного центра. Больной делае т несколько последовательных дыхательных движений, после чего наступа ет перерыв до 10 секунд и более, потом снова дыхательные движения и новая п ауза и т.д. Чейн-стоксово дыхание устраняется вдыханием кислорода. Появл ение чейн-стокова дыхания - о чень серьезное расстройство дыхательного ритма. Асфиксия, или удушье, может наступить или с прекращ ением доставки кислорода, или при невозможности использовать кислород тканями. При отравлении окисью углерода гемоглобин теряет способность связывать и транспо ртировать кислород, а при отравлении синильной кислотой парализуется а ктивность дыхательных ферментов тканей, участвующих в окислительных п роцессах - ткани не могут использовать кислород крови. При остановке дых ания производится искусственное дыхание. Для этого используют специал ьные аппараты или производят ручное искусственное дыхание. Путем искус ственного дыхания иногда удается восстановить деятельность дыхательн ого центра и, следовательно, естественное дыхание.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Сегодня, на всех каналах страны. Торжественная церемония вступления в должность президента Российской Федерации президента Российской федерации.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по биологии "Дыхание и газообмен", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru