Регуляция дыхания охрана воздушной среды краткий конспект

Обновлено: 06.07.2024

В альвеолярном воздухе содержание кислорода всегда выше, чем в венозной крови, движущейся по лёгочным капиллярам. Поэтому кислород перемещается из альвеол в кровь, превращая её в артериальную. В крови кислород соединяется с гемоглобином и транспортируется к тканям.

В тканях кислород из капилляров большого круга кровообращения диффундирует в тканевую жидкость, а из неё — в клетки, где используется для окисления органических веществ.

Углекислый газ проходит обратный путь: он поступает из тканей в кровь, растворяется в ней или связывается с гемоглобином. По кровеносным сосудам углекислый газ переносится к лёгким, где переходит в альвеолы и выводится с выдыхаемым воздухом наружу.

В результате количество кислорода в выдыхаемом воздухе уменьшается от \(21\) % до \(16\) %, а содержание углекислого газа увеличивается от \(0,03\) % до \(4\) %.

1. Дыхательный центр (центр вдоха и выдоха) находится в продолговатом отделе головного мозга. Работа дыхательного центра зависит от болевых и температурных воздействий, а также артериального давления, лекарственных средств и других факторов.

2. Кора больших полушарий головного мозга позволяет произвольно задерживать, изменять ритм и глубину дыхания.

Гуморальная регуляция

1. При увеличении в крови концентрации углекислого газа (СО₂) возбудимость дыхательного центра повышается – дыхание учащается.

2. При уменьшении концентрации CO₂ возбудимость дыхательного центра снижается.

Содержание урока даёт представление о вентиляции лёгких. Описываются процессы вдоха и выдоха. Учащиеся узнают о грудном и брюшном типе дыхания, об интенсивности дыхания в различных условиях. Рассмотрят способы измерения величины жизненной ёмкости лёгких. Изучат механизмы нервной и гуморальной регуляции дыхания. Узнают, каким образом происходит чихание и кашель

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока "Дыхательные движения. Регуляция дыхания"

Углекислый газ непрерывно поступает из крови в альвеолы, а кислород, наоборот, поглощается кровью и доставляется ко всем клеткам организма. Для газообмена организма с окружающей средой необходима постоянная смена воздуха в альвеолах – вентиляция лёгких. Она обеспечивается регулярными движениями грудной клетки при вдохе и выдохе. На протяжении всей жизни человека вдох и выдох ритмично сменяют друг друга.

Для осуществления вдоха и выдоха нужна согласованная работа многих мышц нашего тела. Вдох происходит активно за счёт сокращения наружных косых межрёберных мышц и диафрагмы.

Диафрагма – это куполообразная мышечная перегородка, которая отделяет грудную полость от брюшной.

Межрёберные мышцы приподнимают рёбра и слегка отводят их в стороны. Передними концами рёбра отодвигают грудину вперёд, в результате чего происходит увеличение объёма грудной полости. При сокращении купол диафрагмы уплощается и смещает органы брюшной полости вниз и вперёд, что дополнительно увеличивает объём грудной полости.

Ткань лёгких способна растягиваться, поэтому они следуют за грудной клеткой. Этому способствует ещё большее понижение давления в плевральной полости и увеличение присасывающей силы. Когда объём лёгких увеличивается, в альвеолах давление падает и в них засасывается атмосферный воздух.

Выдох при спокойном дыхании происходит пассивно, без помощи мышц туловища. Он является следствием прекращения вдоха.

При расслаблении наружных косых межрёберных мышц и диафрагмы рёбра возвращаются в исходное положение, и объём грудной полости уменьшается.

Так как лёгкие обладают упругостью, они принимают первоначальную форму. Вследствие этого давление воздуха в альвеолах становится выше атмосферного, и он выходит наружу.

При физической нагрузке выдох становится активным. В его осуществлении принимают участие внутренние косые межрёберные мышцы, грудные мышцы и мышцы живота.

Дыхание у женщин и мужчин немного различается. У мужчин брюшной тип дыхания, то есть они дышат главным образом за счёт сокращения диафрагмы. А у женщин грудной тип дыхания – они в основном дышат за счёт сокращения межрёберных мышц.

Взрослый человек делает в среднем 16 – 18 дыхательных движений в минуту. За сутки он совершает около 23000 дыхательных движений. При физической работе дыхание может учащаться в 2–3 раза. Интенсивность дыхания меняется и в зависимости от эмоционального состояния человека. Если человек волнуется, его дыхание становится прерывистым, ему трудно говорить.

При гневе дыхание шумное и частое. Дыхание тренированных людей отличается от дыхания обычного человека: оно у них редкое и глубокое.

При глубоком дыхании воздух успевает проникнуть в большее количество альвеол и растянуть их. В результате улучшаются условия газообмена и кровь дополнительно насыщается кислородом.

Когда человек спокойно дышит, в его лёгкие поступает и выводится 500 сантиметров кубических воздуха, или 500 миллилитров. Это так называемый дыхательный объём. После спокойного выдоха при волевом напряжении человек может выдохнуть ещё примерно 1500 миллилитров воздуха – это резервный объём выдоха. После спокойного вдоха человек может дополнительно вдохнуть ещё 1500 миллилитров воздуха. Это резервный объём вдоха.

Сумма трёх указанных объёмов составляет жизненную ёмкость лёгких, которая в среднем равна 3500 миллилитров.

Жизненная ёмкость лёгких – максимальное количество воздуха, которое можно выдохнуть после самого глубокого вдоха. Жизненная ёмкость лёгких зависит от возраста человека, его пола и степени тренированности.

На жизненную ёмкость лёгких влияют занятия спортом. Например, у пловцов она может достигать 6000 миллилитров.

После максимального выдоха в лёгких остаётся ещё около 1000 миллилитров остаточного воздуха, поэтому лёгкие полностью не спадаются и находятся в расправленном виде.

Воздух, находящийся в самих дыхательных путях, заполняет так называемое мёртвое пространство. Его объём равен примерно 140 миллилитров.

Величину жизненной ёмкости лёгких можно измерить с помощью специального прибора – спирометра, а представить графически в виде спирограммы. Данный прибор измеряет количество воздуха, перемещаемого дыхательным аппаратом человека. Спирометрия определяет объём дыхательного воздуха, резервный объём вдоха, резервный объём выдоха, жизненную ёмкость лёгких и остаточный объём.

Нервная регуляция дыхания. Основные структуры, которые регулируют дыхание в организме человека, находятся в продолговатом мозге. Здесь располагается дыхательный центр. Этот центр был открыт русским физиологом Николаем Александровичем Миславским в 1919 году. Именно он установил, что дыхательный центр представлен совокупностью нервных клеток – нейронов, которые обеспечивают ритмическую деятельность дыхательных мышц (их сокращение и расслабление), вызывая поочерёдно вдох и выдох.

От нейронов дыхательного центра возбуждение передаётся на нервные клетки спинного мозга, под контролем которых находится сокращение наружных косых межрёберных мышц и диафрагмы. Увеличение объёма лёгких сопровождается возбуждением рецепторов воздухоносных путей и альвеол. Импульсы от этих рецепторов поступают в продолговатый мозг, вызывая торможение нейронов вдоха. В результате дыхательные мышцы расслабляются и происходит выдох.

Дыхательный центр подчиняется вышележащим отделам головного мозга, которые расположены в коре больших полушарий. Благодаря их влиянию можно изменять ритм и глубину дыхания.

Раздражение рецепторов слизистой оболочки носа пылью или резко пахнущими веществами вызывает поток нервных импульсов в продолговатый мозг, а оттуда и к мышцам. В результате происходит остановка дыхания и смыкание голосовой щели. Затем начинается интенсивный, или форсированный, выдох. При этом давление в грудной полости резко нарастает, и наступает момент, когда воздух с силой вырывается через сомкнутые голосовые связки, – возникает характерный звук чиханья. Струя воздуха направляется в нос, вместе с воздухом и слизью выделяются и раздражители слизистой оболочки.

Кашель очень похож на чиханье, с той лишь разницей, что основной поток воздуха выходит через рот.

При поражениях дыхательного центра происходит расстройство дыхательных движений.

На дыхательный центр также влияют гуморальные факторы. При мышечной работе в крови накапливается углекислый газ и недоокисленные продукты обмена, например молочная кислота. Кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра и раздражает его.

В результате возрастает ритмическая активность дыхательного центра, и, как следствие, усиливается вентиляция лёгких. Человек начинает глубоко дышать, и в итоге избыток углекислого газа удаляется из организма, а недостаток кислорода восполняется.

Когда происходит снижение концентрации углекислого газа в крови, тонус дыхательного центра снижается, и наступает непроизвольная временная задержка дыхания. Когда содержание углекислого газа в крови восстанавливается до нормы, самопроизвольно восстанавливается и дыхание.

Регуляция дыхания осуществляется нервным и гуморальным механизмами, благодаря которым концентрация углекислого газа и кислорода в крови поддерживается на определённом уровне.

ЦЕЛЬ: сформировать знания о механизме вдоха и выдоха, нейрогуморальной регуляции дыхания; показать отрицательное действие никотина на органы дыхания; формировать основы здорового образа жизни, познакомить с методикой определения состояния своего здоровья.

Вложение	Размер
uchit.god_.docx	29.57 КБ
vdoh-vydoh_5555.ppt	572.5 КБ
otsenochnyy_list.doc	45 КБ

Предварительный просмотр:

Образовательные : познакомить учащихся с механизмами входа и выдоха и раскрыть отрицательное влияние вредных факторов на работу органов дыхания; углубить и оценить знания учащихся по теме, закрепить навыки работы с текстом учебника и наглядным материалом.

Воспитательные : продолжить формирование навыков работы в коллективе и воспитание чувства ответственности за свое здоровье.

Развивающие : продолжить развитие творческой активности учащихся, формирование интереса к предмету.

Планируемые результаты: учащиеся изучают механизм дыхательных движений.

Личная значимость урока: сохранение собственного здоровья.

Методы обучения: проблемный

- в чем секрет механизма вдоха и выдоха? Почему не имеющие мышцы легкие следуют за движениями грудной клетки? Какие факторы негативно влияют на дыхательную систему?

Формы работы: групповая.

Оборудование: самодельная модель Дондерса, таблицы изображающие систему органов дыхания, модель торса человека, презентации, ЦОР.

Орг.момент Здравствуйте, ребята. Прошу Вас, присаживайтесь. Меня зовут Алсу Инфировна. Сегодня мы будем работать вместе, и я очень рассчитываю на вашу поддержку и сотрудничество

-Ребята, как вы понимаете слова прозвучавшей песни.

(жизнь невозможна без дыхания.)

- Верно. Мы знаем, что без пищи и воды человек может прожить несколько дней, а без воздуха может находиться от 2 до 10 минут и не более.

2. Актуализация знаний учащихся

- Давайте вспомним, что вам уже известно по теме дыхание.

Задание 1 группе . Расположите последовательно органы дыхания, начиная с носовой полости:

Трахея, носовая полость, гортань, носоглотка, бронхи, легкие

( Воздух поступает в носовую полость, носоглотку, гортань, трахею, бронхи, легкие )

Задание 2группе . Из перечня органов тела выберите органы дыхания: сердце, носовая полость, желудок, артерии, носоглотка, глотка, гортань, пищевод, трахея, бронхи, аорта, лёгкие. (слайд1)

- Молодцы, вы хорошо справились с заданиями.

3. Изучение новой темы

Дыхание обычно ассоциируется с вдохом и выдохом.

- Как воздух попадает в воздухоносные пути?

(мы делаем вдох и выдох)

Темой нашего урока –это изучение механизма вдоха и выдоха. (Слайд2)

Вопрос. Какова же цель урока ? Познакомиться с механизмами вдоха и выдоха .( слайд3) Чтобы достичь целей мы должны применить

задачи:- узнать что лежит в основе механизма дыхания; -как происходит сам механизм дыхания; -значение правильного дыхания для укрепления здоровья человека.

- Проблемный вопрос: В чем секрет вдоха и выдоха? (слайд5)

Чтобы ответить на вопрос, давайте проведем такой эксперимент.

-Попробуйте вдохнуть или выдохнуть так, чтобы диафрагма и грудные мышцы не сокращались. Почему это не возможно? ( Потому что не изменяется объем грудной клетки)

- Рассмотрим, как происходит механизм вдоха и выдоха на модели Дорденса. моделирует грудную полость, горлышко бутылки - трахею с бронхом, а шарик внутри воронки легкое, резиновое дно изображает диафрагму . (слайд6)

Секрет вдоха и выдоха.

Если межрёберные мышцы сокращаются, то грудная клетка поднимается, диафрагма задвигается, места в грудной полости становится больше, и лёгкие расширяются - происходит вдох.(слайд7)

При расслаблении межрёберных мышц грудная клетка опускается, диафрагма выдвигается, места в грудной полости становится меньше, и легкие сжимаются – происходит выдох. (слайд8)

- Положите руку себе на область грудной клетки и сделайте несколько вдохов и выдохов. Что вы чувствуете?

(грудная клетка то поднимается, то опускается)

Одно дыхательное движение состоит из вдоха и выдоха. Дыхательные движения – вдох и выдох - осуществляются при участии грудной клетки. В акте дыхания участвуют и межреберные мышцы. Но большую часть вентиляции легких обеспечивает один орган. Что это за орган, мы узнаем, выполнив следующее задание. Перед вами конверты нужно собрать слово- орган, играющий главную роль в дыхательном акте.

Получилось слово- диафрагма. Диафрагма - куполообразная мышца, которая разделяет грудную и брюшную полости и играет главную роль в дыхательном акте.

Почему не имеющие мышц легкие следуют за движением грудной клетки?

Сами лёгкие не могут нагнетать или изгонять воздух, т.к в легких нет мышечной ткани и поэтому они не могут активно сокращаться. Поскольку давление в щелевидном пространстве между легкими и стенками грудной полости меньше, чем давление воздуха в легких, легкие всегда прижаты и поэтому следуют за грудной клеткой. Они лишь пассивно следуют за изменением объёма грудной полости. Активная роль в акте вдоха и выдоха принадлежит дыхательным мышцам: межреберным мышцам и диафрагме.
Ребята мы выяснили что легкие участвуют в процессе вдоха и выдоха,а еще какую функцию они выполняют? (орган выделения). Давайте попробуем и докажем.

У каждого на столе лежит зеркальце, вдохните небольшую порцию воздуха в себя и задержите дыхание на 2-3 секунды, а затем выдохните воздух на зеркальце. Что Вы видите на зеркальце? А почему они появились?

Как Вы думаете, ритм дыхания, сила вдоха и выдоха изменяются или нет и почему. Давайте это установим. Работаем по инструкции , результаты заносим в оценочный лист. Для этого задания нам нужны часы с секундной стрелкой. Положите руку на грудную клетку и по моему сигналу с помощью часов подсчитайте число дыхательных движений за 30 сек. Не забывайте, что вдох и выдох – это одно дыхательное движение. Результаты занесите в таблицу.

Влияние физической нагрузки на частоту дыхания

Ход работы. подсчитайте количество дыхательных движений в течение 30 сек. после 5 приседаний в быстром темпе. Результаты оформите в таблице.

Вывод: после физической нагрузки число дыхательных движений увеличилось, так как энергия расходуется, ее восполнить можно при окислении органических веществ. У кого вывод совпадает, ставим плюс. А как должно быть в норме? При спокойном дыхании 17-22 раза, у кого так плюс. При физической нагрузке 24-28 раз, у кого так плюс.

Как вы думаете, отличается ли состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха ?( слайд9 ) ( да, содержанием кислорода и углекислого газа)

Метаболические потребности организма в кислороде могут меняться под влиянием внешних и внутренних причин. Например, при физической активности потребление кислорода возрастает в несколько раз, увеличивается скорость и интенсивность метаболических процессов, и коэффициент утилизации кислорода в скелетных мышцах и миокарде возрастает с 60% до 90%.

Экспериментальным путем было показано, что перерезка проводящих путей в продолговатом мозге ведет к полному прекращению дыхания.

Дыхательный центр выполняет две основные функции.

Первая — двигательная, заключается в сокращении дыхательных мышц. Это необходимо для генерации дыхательного ритма — комплексной характеристики, под которой понимается чередование вдоха-выдоха, их длительность, объем и показатель минутного объема дыхания.

Вторая функция дыхательного центра — гомеостатическая — заключается в поддержании оптимального содержания газов в крови.

Нервные клетки дыхательного центра связаны с рецепторами дыхательных путей, альвеол, а также рецепторами, находящимися непосредственно в сосудистом русле. Рецептором называется специализированная структура, способная воспринимать и трансформировать энергию внешнего воздействия в энергию нервного импульса. В данном случае речь идет о механорецепторах, то есть рецепторах, реагирующих на изменения давления или растяжения.

Вдох вызывает расширение легких, оно стимулирует механорецепцию, локализованную в бронхиальном дереве. Нервный импульс от рецепторов направляется в дыхательный центр и на короткое время подавляет вдох. Наружные межреберные мышцы расслабляются, растянутая ткань легких сокращается и рефлекторно происходит выдох. То есть наблюдается рефлекторный характер регуляции процесса дыхания. Но дыхание — это функция, которая может осуществляться и сознательно. Человек может менять темп и глубину дыхания, заниматься дыхательной гимнастикой или задерживать свое дыхание под водой.

Изменение характеристик окружающей среды вносит корректировки в деятельность многих систем организма. В частности, изменение экологических условий, загрязненность воздуха оказывает негативное влияние на состояние дыхательной системы. Для ее защиты предусмотрены особые рефлексы — чихание и кашель.

Чихание — это реакция организма на раздражение рецепторов слизистой полости носа. Вдыхание дыма, газов, пыли провоцирует глубокий, сильный, резкий выдох.

Кашель — это реакция организма на раздражение глотки, гортани, трахеи бронхов. Рефлекторно (то есть автоматически) сильно сокращаются мышцы, повышается давление внутри грудной клетки и воздух резко вырывается из дыхательных путей.

Рассуждая о качестве воздуха, необходимом для здорового, полноценного дыхания, важно вспомнить из курса природоведения состав атмосферного воздуха.

Атмосферный воздух состоит из кислорода (21%), азота (78%), углекислого газа (0,03%) и прочих газов. Существенные сдвиги в организме человека начинаются в случае снижения содержания кислорода в атмосферном воздухе с 21% до 17%. То есть если человек не проветривает комнату, он с высокой долей вероятности, будет чувствовать себя неудовлетворительно. Последствия от пребывания в душной комнате знакомы всем — вялость, падение работоспособности, головная боль. Такие же проявления при сдвиге в сторону повышения концентрации углекислого газа. Если его концентрация превышает 0,1%, воздух считается неудовлетворительного качества.

Важной характеристикой является концентрация оксида углерода (угарного газа). Этот легко соединяющийся с гемоглобином газ образует стойкое соединение — карбоксигемоглобин. Доставленный с током крови в ткани карбоксигемоглобин не имеет возможности снабдить их кислородом, по этой причине эритроциты безо всякой пользы циркулируют по системе кровообращения. Угарный газ способствует тяжелому, нередко со смертельным исходом, отравлению.

Первый орган, который испытывает кислородное голодание при снижении качественных характеристик воздуха, — головной мозг. У человека в условиях снижения концентрации кислорода возникает тошнота, нарушение свето- и цветовосприятия, судороги, обморок и даже потеря сознания. Важно уметь оказывать потерявшему сознание первую помощь. Необходимо вынести пострадавшего на свежий воздух, дать понюхать нашатырный спирт, приложить к ногам грелку.

Следует учитывать не только химический состав воздуха, но и его физические свойства: давление, температуру, присутствие посторонних газов и пыли. На частичках пыли может присутствовать патогенная фауна. А содержащийся в пыли кремний вызывает серьезное заболевание — селикоз.

Одной из самых распространенных вредных привычек в нашей стране является курение. Как активное, так и пассивное курение осложняется тем, что помимо никотиновой кислоты в табачном дыме присутствуют смолы, канцерогены и прочие компоненты, затрудняющие дыхание человека. Последствиями продолжительного курения становятся хронический бронхит, нарушение работы сосудов, сердца и онкология.

Для профилактики заболеваний дыхательной системы нужно выполнять несколько правил:

регулярно заботиться о проветривании воздуха в жилых и рабочих помещениях;

осуществлять регулярную и лучше влажную уборку помещений;

заботиться о личной гигиене, иметь представления о профилактике заболеваний дыхательной системы, вести здоровый образ жизни, употреблять витамины;

в случае заражения инфекционными заболеваниями своевременно обращаться к врачу, не допуская осложнений;

Читайте также: