Почему каждое легкое находится в герметически замкнутом пространстве кратко

Обновлено: 02.07.2024

Процесс дыхания, поступление кислорода в организм при вдохе и удаление из него углекислого газа и паров воды при выдохе. Строение респираторной системы. Ритмичность и различные типы дыхательного процесса. Регуляция дыхания. Разные способы дыхания.

Для нормального протекания обменных процессов в организме человека и животных в равной мере необходим как постоянный приток кислорода, так и непрерывное удаление углекислого газа, накапливающегося в ходе обмена веществ. Такой процесс называется внешним дыханием.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Таким образом, дыхание – одна из важнейших функций регулирования жизнедеятельности человеческого организма. В организме человека функцию дыхания обеспечивает дыхательная (респираторная система).

В дыхательную систему входят легкие и респираторный тракт (дыхательные пути), который, в свою очередь, включает носовые ходы, гортань, трахею, бронхи, мелкие бронхи и альвеолы (смотри рисунок 1.5.3). Бронхи разветвляются, распространяясь по всему объему легких, и напоминают крону дерева. Поэтому часто трахею и бронхи со всеми ответвлениями называют бронхиальным деревом.

Кислород в составе воздуха через носовые ходы, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие. Концы самых мелких бронхов заканчиваются множеством тонкостенных легочных пузырьков – альвеол (смотри рисунок 1.5.3).

Альвеолы – это 500 миллионов пузырьков диаметром 0,2 мм, где происходит переход кислородом в кровь, удаление углекислого газа из крови.

Здесь и происходит газообмен. Кислород из легочных пузырьков проникает в кровь, а углекислый газ из крови – в легочные пузырьки (рисунок 1.5.4).

Рисунок 1.5.4. Легочный пузырек. Газообмен в легких

Важнейший механизм газообмена – это диффузия, при которой молекулы перемещаются из области их высокого скопления в область низкого содержания без затраты энергии (пассивный транспорт). Перенос кислорода из окружающей среды к клеткам производится путем транспорта кислорода в альвеолы, далее в кровь. Таким образом, венозная кровь обогащается кислородом и превращается в артериальную. Поэтому состав выдыхаемого воздуха отличается от состава наружного воздуха: в нем содержится меньше кислорода и больше углекислого газа, чем в наружном, и много водяных паров (смотри рисунок 1.5.4). Кислород связывается с гемоглобином, который содержится в эритроцитах, насыщенная кислородом кровь поступает в сердце и выталкивается в большой круг кровообращения. По нему кровь разносит кислород по всем тканям организма. Поступление кислорода в ткани обеспечивает их оптимальное функционирование, при недостаточном же поступлении наблюдается процесс кислородного голодания (гипоксии).

Недостаточное поступление кислорода может быть обусловлено несколькими причинами как внешними (уменьшение содержания кислорода во вдыхаемом воздухе), так и внутренними (состояние организма в данный момент времени). Пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, так же как и увеличение содержания углекислого газа и других вредных токсических веществ наблюдается в связи с ухудшением экологической обстановки и загрязнением атмосферного воздуха. По данным экологов только 15% горожан проживают на территории с допустимым уровнем загрязнения воздуха, в большинстве же районов содержание углекислого газа увеличено в несколько раз.

При очень многих физиологических состояниях организма (подъем в гору, интенсивная мышечная нагрузка), так же как и при различных патологических процессах (заболевания сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем) в организме также может наблюдаться гипоксия.

Природа выработала множество способов, с помощью которых организм приспосабливается к различным условиям существования, в том числе к гипоксии. Так компенсаторной реакцией организма, направленной на дополнительное поступление кислорода и скорейшее выведение избыточного количества углекислого газа из организма является углубление и учащение дыхания. Чем глубже дыхание, тем лучше вентилируются легкие и тем больше кислорода поступает к клеткам тканей.

К примеру, во время мышечной работы усиление вентиляции легких обеспечивает возрастающие потребности организма в кислороде. Если в покое глубина дыхания (объем воздуха, вдыхаемого или выдыхаемого за один вдох или выдох) составляет 0,5 л, то во время напряженной мышечной работы она увеличивается до 2-4 л в 1 минуту. Расширяются кровеносные сосуды легких и дыхательных путей (а также дыхательных мышц), увеличивается скорость тока крови по сосудам внутренних органов. Активируется работа дыхательных нейронов. Кроме того, в мышечной ткани есть особый белок (миоглобин), способный обратимо связывать кислород. 1 г миоглобина может связать примерно до 1,34 мл кислорода. Запасы кислорода в сердце составляют около 0,005 мл кислорода на 1 г ткани и этого количества в условиях полного прекращения доставки кислорода к миокарду может хватить для того, чтобы поддерживать окислительные процессы лишь в течение примерно 3-4 с.

Миоглобин играет роль кратковременного депо кислорода. В миокарде кислород, связанный с миоглобином, обеспечивает окислительные процессы в тех участках, кровоснабжение которых на короткий срок нарушается.

В начальном периоде интенсивной мышечной нагрузки увеличенные потребности скелетных мышц в кислороде частично удовлетворяются за счет кислорода, высвобождающегося миоглобином. В дальнейшем возрастает мышечный кровоток, и поступление кислорода к мышцам вновь становится адекватным.

Все эти факторы, включая усиление вентиляции легких, компенсируют кислородный “долг”, который наблюдается при физической работе. Естественно, увеличению доставки кислорода к работающим мышцам и удалению углекислого газа способствует согласованное увеличение кровообращения в других системах организма.

Саморегуляция дыхания. Организм осуществляет тонкое регулирование содержания кислорода и углекислого газа в крови, которое остается относительно постоянным, несмотря на колебания количества поступающего кислорода и потребности в нем. Во всех случаях регуляция интенсивности дыхания направлена на конечный приспособительный результат – оптимизацию газового состава внутренней среды организма.

Частота и глубина дыхания регулируются нервной системой – ее центральными (дыхательный центр) и периферическими (вегетативными) звеньями. В дыхательном центре, расположенном в головном мозге, имеются центр вдоха и центр выдоха.

Дыхательный центр представляет совокупность нейронов, расположенных в продолговатом мозге центральной нервной системы.

При нормальном дыхании центр вдоха посылает ритмические сигналы к мышцам груди и диафрагме, стимулируя их сокращение. Ритмические сигналы образуются в результате спонтанного образования электрических импульсов нейронами дыхательного центра.

Сокращение дыхательных мышц приводит к увеличению объема грудной полости, в результате чего воздух входит в легкие. По мере увеличения объема легких возбуждаются рецепторы растяжения, расположенные в стенках легких; они посылают сигналы в мозг – в центр выдоха. Этот центр подавляет активность центра вдоха, и поток импульсных сигналов к дыхательным мышцам прекращается. Мышцы расслабляются, объем грудной полости уменьшается, и воздух из легких вытесняется наружу (смотри рисунок 1.5.5).

Рисунок 1.5.5. Регуляция дыхания

Процесс дыхания, как уже отмечалось, состоит из легочного (внешнего) дыхания, а также транспорта газа кровью и тканевого (внутреннего) дыхания. Если клетки организма начинают интенсивно использовать кислород и выделять много углекислого газа, то в крови повышается концентрация угольной кислоты. Кроме того, увеличивается содержание молочной кислоты в крови за счет усиленного образования ее в мышцах. Данные кислоты стимулируют дыхательный центр, и частота и глубина дыхания увеличиваются. Это еще один уровень регуляции. В стенках крупных сосудов, отходящих от сердца, имеются специальные рецепторы, реагирующие на понижение уровня кислорода в крови. Эти рецепторы также стимулируют дыхательный центр, повышая интенсивность дыхания. Данный принцип автоматической регуляции дыхания лежит в основе бессознательного управления дыханием, что позволяет сохранить правильную работу всех органов и систем независимо от условий, в которых находится организм человека.

Ритмичность дыхательного процесса, различные типы дыхания. В норме дыхание представлено равномерными дыхательными циклами “вдох – выдох” до 12-16 дыхательных движений в минуту. В среднем такой акт дыхания совершается за 4-6 с. Акт вдоха проходит несколько быстрее, чем акт выдоха (соотношение длительности вдоха и выдоха в норме составляет 1:1,1 или 1:1,4). Такой тип дыхания называется эйпноэ (дословно – хорошее дыхание). При разговоре, приеме пищи ритм дыхания временно меняется: периодически могут наступать задержки дыхания на вдохе или на выходе (апноэ). Во время сна также возможно изменение ритма дыхания: в период медленного сна дыхание становится поверхностным и редким, а в период быстрого – углубляется и учащается. При физической нагрузке за счет повышенной потребности в кислороде возрастает частота и глубина дыхания, и, в зависимости от интенсивности работы, частота дыхательных движений может достигать 40 в минуту.

При смехе, вздохе, кашле, разговоре, пении происходят определенные изменения ритма дыхания по сравнению с так называемым нормальным автоматическим дыханием. Из этого следует, что способ и ритм дыхания можно целенаправленно регулировать с помощью сознательного изменения ритма дыхания.

Человек рождается уже с умением использовать лучший способ дыхания. Если проследить как дышит ребенок, становится заметным, что его передняя брюшная стенка постоянно поднимается и опускается, а грудная клетка остается практически неподвижной. Он “дышит” животом – это так называемый диафрагмальный тип дыхания.

Диафрагма – это мышца, разделяющая грудную и брюшную полости.Сокращения данной мышцы способствуют осуществлению дыхательных движений: вдоха и выдоха.

В повседневной жизни человек не задумывается о дыхании и вспоминает о нем, когда по каким-то причинам становится трудно дышать. Например, в течение жизни напряжение мышц спины, верхнего плечевого пояса, неправильная осанка приводят к тому, что человек начинает “дышать” преимущественно только верхними отделами грудной клетки, при этом объем легких задействуется всего лишь на 20%. Попробуйте положить руку на живот и сделать вдох. Заметили, что рука на животе практически не изменила своего положения, а грудная клетка поднялась. При таком типе дыхания человек задействует преимущественно мышцы грудной клетки (грудной тип дыхания) или области ключиц (ключичное дыхание). Однако как при грудном, так и при ключичном дыхании организм снабжается кислородом в недостаточной степени.

Недостаток поступления кислорода может возникнуть также при изменении ритмичности дыхательных движений, то есть изменении процессов смены вдоха и выдоха.

В состоянии покоя кислород относительно интенсивно поглощается миокардом, серым веществом головного мозга (в частности, корой головного мозга), клетками печени и корковым веществом почек; клетки скелетной мускулатуры, селезенка и белое вещество головного мозга потребляют в состоянии покоя меньший объем кислорода, то при физической нагрузке потребление кислорода миокардом увеличивается в 3-4 раза, а работающими скелетными мышцами – более чем в 20-50 раз по сравнению с покоем.

Интенсивное дыхание, состоящее в увеличении скорости дыхания или его глубины (процесс называется гипервентиляцией), приводит к увеличению поступления кислорода через воздухоносные пути. Однако частая гипервентиляция способна обеднить ткани организма кислородом. Частое и глубокое дыхание приводит к уменьшению количества углекислоты в крови (гипокапнии) и защелачиванию крови – респираторному алкалозу.

Подобный эффект прослеживается, если нетренированный человек осуществляет частые и глубокие дыхательные движения в течение короткого времени. Наблюдаются изменения со стороны как центральной нервной системы (возможно появление головокружения, зевоты, мелькания “мушек” перед глазами и даже потери сознания), так и сердечно-сосудистой системы (появляется одышка, боль в сердце и другие признаки). В основе данных клинических проявлений гипервентиляционного синдрома лежат гипокапнические нарушения, приводящие к уменьшению кровоснабжения головного мозга. В норме у спортсменов в покое после гипервентиляции наступает состояние сна.

Следует отметить, что эффекты, возникающие при гипервентиляции, остаются в то же время физиологичными для организма – ведь на любое физическое и психоэмоциональное напряжение организм человека в первую очередь реагирует изменением характера дыхания.

При глубоком, медленном дыхании (брадипноэ) наблюдается гиповентиляционный эффект. Гиповентиляция – поверхностное и замедленное дыхание, в результате которого в крови отмечается понижение содержание кислорода и резкое увеличение содержания углекислого газа (гиперкапния).

Количество кислорода, которое клетки используют для окислительных процессов, зависит от насыщенности крови кислородом и степени проникновения кислорода из капилляров в ткани.Снижение поступления кислорода приводит к кислородному голоданию и к замедлению окислительных процессов в тканях.

В 1931 году доктор Отто Варбург получил Нобелевскую премию в области медицины, открыв одну из возможных причин возникновения рака. Он установил, что возможной причиной этого заболевания является недостаточный доступ кислорода к клетке.

Используя простые рекомендации, а также различные физические упражнения, можно повысить доступ кислорода к тканям.

Правильное дыхание, при котором воздух, проходящий через воздухоносные пути, в достаточной степени согревается, увлажняется и очищается – это спокойное, ровное, ритмичное, достаточной глубины.
Во время ходьбы или выполнения физических упражнений следует не только сохранять ритмичность дыхания, но и правильно сочетать ее с ритмом движения (вдох на 2-3 шага, выдох на 3-4 шага).
Важно помнить, что потеря ритмичности дыхания приводит к нарушению газообмена в легких, утомлению и развитию других клинических признаков недостатка кислорода.
При нарушении акта дыхания уменьшается приток крови к тканям и понижается насыщение ее кислородом.

Необходимо помнить, что физические упражнения способствуют укреплению дыхательной мускулатуры и усиливают вентиляцию легких. Таким образом, от правильного дыхания в значительной мере зависит здоровье человека.

Лёгкие находятся в грудной полости, в правой и левой ее половине, ограничивая по бокам органокомплекс средостения. Имеют форму полуконуса, верхушка которого на 1 – 3 см выступает выше ключицы в область надплечья, а основание лежит на диафрагме. Лёгкие обладают выпуклой рёберной поверхностью, вогнутую средостенную и диафрагмальную поверхность, которая обращена к органам средостения. На средостенной поверхности лёгких имеются углубления. Это ворота лёгких, в которые входят лёгочная артерия, бронхи, а выходят две лёгочные вены. На средостенной поверхности левого лёгкого находится глубокое сердечное вдавление. На переднем ее крае – сердечная вырезка. Правое лёгкое состоит из трёх долей, а левое – из двух. Скелет каждого лёгкого образует древовидно разветвляющиеся бронхи. Снаружи лёгкие покрыты серозной оболочкой – лёгочной плеврой и лежат в плевральном мешке.

№ 2. Почему каждое лёгкое находится в герметически замкнутом пространстве?

Герметично замкнутое пространство необходимо для сохранения целостности лёгких. Во время вдоха и выдоха происходит движение диафрагмы и дыхательных мышц. Герметичное пространство снижает коэффициент сопротивления и увеличивает количество воздуха, который попадает в лёгочные мешки.

№ 3. Лёгочная плевра обладает эластичностью: она непрерывно растягивается и сжимается. За счёт какой ткани это возможно?

Это возможно за счёт мышечной ткани.

№ 4. Что общего и в чём различие газообменов, происходящих в лёгких и других тканях?

Газообмен в лёгких и в других тканях происходит благодаря диффузии.

Различие в том, что газообмен в лёгких подразумевает насыщение крови кислородом. В тканях же происходит насыщение крови углекислым газом.

Легкие, pulmones (от греч. — pneumon, отсюда воспаление легких — пневмония), расположены в грудной полости, cavitas thoracis, по сторонам от сердца и больших сосудов, в плевральных мешках, отделенных друг от друга средостением, mediastinum, простирающимся от позвоночного столба сзади до передней грудной стенки спереди.

Правое легкое большего объема, чем левое (приблизительно на 10%), в то же время оно несколько короче и шире, во-первых, благодаря тому, что правый купол диафрагмы стоит выше левого (влияние объемистой правой доли печени), и, во-вторых, сердце располагается больше влево, чем вправо, уменьшая тем самым ширину левого легкого.

Каждое легкое, pulmo, имеет неправильно конусовидную форму, с основанием, basis pulmonis, направленным вниз, и закругленной верхушкой, apex pulmonis, которая выстоит на 3 — 4 см выше I ребра или на 2 — 3 см выше ключицы спереди, сзади же доходит до уровня VII шейного позвонка. На верхушке легких заметна небольшая борозда, sulcus subclavius, от давления проходящей здесь подключичной артерии.

В легком различают три поверхности. Нижняя, fades diaphragmatica, вогнута соответственно выпуклости верхней поверхности диафрагмы, к которой она прилежит. Обширная реберная поверхность, fades costalis, выпукла соответственно вогнутости ребер, которые вместе с лежащими между ними межреберными мышцами входят в состав стенки грудной полости.

Медиальная поверхность, facies medialis, вогнута, повторяет в большей части очертания перикарда и делится на переднюю часть, прилегающую к средостению, pars mediastinal, и заднюю, прилегающую к позвоночному столбу, pars vertebrdlis. Поверхности отделены краями: острый край основания носит название нижнего, margo inferior; край, также острый, отделяющий друг от друга fades medialis и costalis, — margo anterior.

На медиальной поверхности кверху и кзади от углубления от перикарда располагаются ворота легкого, hilus pulmonis, через которые бронхи и легочная артерия (а также нервы) входят в легкое, а две легочные вены (и лимфатические сосуды) выходят, составляя все вместе корень легко-г о, radix pulmonis. В корне легкого бронх располагается дор-сально, положение легочной артерии неодинаково на правой и левой сторонах. В корне правого легкого a. pulmonalis располагается ниже бронха, на левой стороне она пересекает бронх и лежит выше него.

Легочные вены на обеих сторонах расположены в корне легкого ниже легочной артерии и бронха. Сзади, на месте перехода друг в друга реберной и медиальной поверхностей легкого, острого края не образуется, закругленная часть каждого легкого помещается здесь в углублении грудной полости по сторонам позвоночника (sulci pulmonales).

Каждое легкое посредством борозд, fissurae interlobares, делится на доли, lobi. Одна борозда, косая, fissura obllqua, имеющая на обоих легких, начинается сравнительно высоко (на 6 —7 см ниже верхушки) и затем косо спускается вниз к диафрагмальной поверхности, глубоко заходя в вещество легкого.

Она отделяет на каждом легком верхнюю долю от нижней. Кроме этой борозды, правое легкое имеет еще вторую, горизонтальную, борозду, fissura horizontalis, проходящую на уровне IV ребра. Она отграничивает от верхней доли правого легкого клиновидный участок, составляющий среднюю долю. Таким образом, в правом легком имеется три доли: lobi superior, medius et inferior.

В левом легком различают только две доли: верхнюю, lobus superior, к которой отходит верхушка легкого, и нижнюю, lobus inferior, более объемистую, чем верхняя. К ней относятся почти вся диафрагмальная поверхность и большая часть заднего тупого края легкого. На переднем крае левого легкого, в нижней его части, имеется сердечная вырезка, incisura cardiaca pulmonis sinistri, где легкое, как бы оттесненное сердцем, оставляет незакрытым значительную часть перикарда.

Снизу эта вырезка ограничена выступом переднего края, называемым язычком, lingula pulmonus sinistri. Lingula и прилежащая к ней часть легкого соответствуют средней доле правого легкого.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний с элементами проблемного и триз обучения, тркм.

метод эвристической беседы (решение проблемных вопросов);
частично-поисковый лабораторный метод (обсуждение результатов опыта);
метод мозгового штурма и контрольных вопросов;
метод проектов;
дифференцированные задания;

I. Организационный момент.

Сегодня на уроке мы проверим ваши знания о строении и функциях дыхательной системы, познакомимся с особенностями процесса газообмена в легких и тканях,

Тема урока "Строение легких. Газообмен в легких и тканях

Что бы вы хотели узнать, исходя из данной темы урока?

Сегодня нам с вами предстоит решить одну интересную проблему. Но прежде вспомним:

Дыхание - жизненно необходимый процесс. За всю жизнь человек вдыхает 380 тысяч м 3 воздуха. За 1 час сна - 15 - 20 литров воздуха, при физической работе - 45 - 60 литров воздуха, при тяжелой работе - до 120 литров воздуха. На уроке мы должны выяснить, как строение легких обеспечивает данный процесс, как организм освобождается от накопления СО₂ и обогащается О₂.

III. Проверка знаний и актуализация знаний.

Каковы основные функции дыхательной системы?

Проверим ваши знания дыхательной системы с помощью биологического диктанта.

Наиболее крупный хрящ гортани? (щитовидный).
Очищает вдыхаемый воздух от пыли и микробов, согревает:?
Продолжением трахеи являются :? (бронхи).
Не пропускает пищу в гортань:?
Основной орган дыхательной системы? (легкие).
Самая длинная часть воздухоносного пути:?
Каждое легкое снаружи покрыто тонкой оболочкой? (плеврой).
Тонкостенные легочные пузырьки называются? (альвеолы).

Цифрами над словами расставьте порядок движения воздуха.

Трахея - это трубка, образованная 16 хрящевыми кольцами.
При спокойном дыхании вдох осуществляется за счет сокращения межреберных мышц.
Бронхи ветвятся и заканчиваются легочными пузырьками.
Вдыхаемый и выдыхаемый воздух имеют одинаковый состав.
Капилляры - мельчайшие кровеносные сосуды.
Артериальная кровь - кровь, насыщенная кислородом.
Венозная кровь - кровь, насыщенная углекислым газом.
Эритроциты - красные кровяные тельца, содержащие гемоглобин.
Гемоглобин - белок крови, соединяющийся с кислородом и переносящий его по кровеносным сосудам ко всем органам и тканям.
В крови углекислый газ транспортируется с помощью лейкоцитов.

IV. Изучение нового материала.

Создание проблемной ситуации:

Сожмите губы и пальчиками зажмите нос. Несколько мгновений посидите спокойно. Через 2-3 мин обсуждаем впечатления детей о своих ощущениях.

1. Как вы себя чувствуете?

2. Почему вы почувствовали головокружение, слабость, сухость во рту, потемнение в глазах?

3. Сколько времени мы можем не дышать?

Приводятся примеры ныряльщиков за жемчугом, продолжительность пребывания нерпы под водой.

4. Зачем же мы дышим?

5. Почему в классе, если не проветривать помещение к концу уроков становиться тяжело дышать?

Учитель: Дыхательная система состоит из воздухоносных путей и легких. С целью изучения особенностей строения и функций легких проведем самостоятельную работу с учебником.

Прочитайте в учебнике статью о строении легких п.27, стр.140- 141, выделите:

- "Х" - знакомую информацию

- "Z" - новую информацию

После выполнения идет обсуждение:

Метод мозгового штурма.

1. Как легкие располагаются в грудной полости?

2. Почему легкие не опадают на выдохе?

3. Почему каждое легкое находится в герметически замкнутом пространстве?

4. Почему легочная плевра обладает эластичностью?

5. После рождения человека легкое всегда заполнено воздухом и плотно прилегает к стенкам грудной полости (чем объяснить эти свойства легкого?)

Учитель биологии: Человек дышит атмосферным воздухом, а точнее смесью газов. Проанализируйте данные таблицы, сравните, сделайте вывод о составе вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Подтвердить результаты сравнения сможем, выполнив лабораторную работу

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Цель: исследовать состав выдыхаемого воздуха.

Оборудование: прибор для сравнения содержания углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе, известковая вода.

Вывод: известковая вода под действием углекислого газа выдыхаемого воздуха мутнеет и образуется осадок.

Таким образом, в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа.

Мы убедились, что количество кислорода уменьшается, а углекислого газа увеличивается, кислород из воздуха, находящегося в альвеолах, переходит в кровь, а углекислота покидает кровь и переходит в альвеолярный воздух.

Почему это происходит? Как это происходит?

Рассказ учителя: В сентябре 1862 года во Франции был завершён подъём на воздушном шаре "Зенит" на высоту 11 тысяч метров трёх воздухоплавателей. На землю вернулся живым только один человек, и он находился в обморочном состоянии. Двое других погибли. Никто не мог объяснить причину гибели этих людей, ведь кислорода было достаточно на этой высоте и он начинает исчезать из атмосферы на высоте 80 км.

Нашёл эту причину русский физиолог И.М. Сеченов.

Выступление ученика. Мини-проект. Творческая биография И.М.Сеченова.

Как вы думаете, в чём состояла причина гибели воздухоплавателей?

Как по- новому применить систему?
Как упростить систему?
Что можно заменить?
Каковы возможные комбинации элементов системы?

Как объяснить направление движения газов при дыхании?
Почему О₂ движется из воздуха в легкие, из легких в кровь, из крови в клетки, а СО₂ движется в обратном направлении?
Рассмотрите в учебнике рисунок, изображающий газообмен в легких и в тканях. Стрелками показан процесс диффузии О₂ и СО₂.
Вспомните из курсов физики и химии, что такое диффузия.
В каком направлении происходит движение молекул газа в зависимости от его давления?
Объясните как на основе этих знаний поддержание постоянной разницы давления газов между атмосферой и легкими, между легкими и кровью, между кровью и тканями?
Почему снижается и поддерживается низкое давление О₂ в тканях?
Какое значение для организма имеет поддержание постоянной разницы давления
Как же это происходит? Почему в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода?

Для того чтобы разобраться, как же это происходит, давайте вспомним, какое строение имеют легкие? (состоят из мелких легочных пузырьков - альвеол).
Вы знаете, альвеолы легких образуют огромную поверхность равную площади волейбольной площадки.
Посмотрите, все альвеолы окутаны сетью мельчайших кровеносных сосудов - капилляров. Их стенки так же тонки, как и стенки альвеол, они очень плотно прилегают друг к другу.
Какая кровь по капиллярам поступает к альвеолам? (венозная, насыщенная углекислым газом).
Воздух в легких наоборот богат кислородом, а углекислого газа в нем практически нет. И в этот момент срабатывает закон диффузии, когда молекулы газов с большей концентрацией устремляются туда, где их концентрация меньше. Таким образом, кислород из легочных альвеол устремляется в кровь.
А что же происходит с кислородом в крови? (соединяется с гемоглобином эритроцитов).
В результате данного процесса происходят изменения и с кровью. Какой она становится? (артериальной)
А как вы думаете, что же произошло с углекислым газом? (углекислый газ из кровеносных сосудов устремляется в легочные альвеолы и через воздухоносные пути удаляется в окружающую среду)

Итак, почему же в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода?

Вывод: результатом газообмена в легких стало превращение венозной крови в артериальную, насыщение ее кислородом.

А для чего нужен кислород нашему организму? (для обменных процессов).

Чтобы в нашем организме проходили реакции обмена веществ, кислород с током крови должен попасть в каждую клеточку нашего тела. Этому способствует процесс газообмена в тканях.

3. Газообмен в тканях.

По сосудам какого круга кровообращения кислород поступает к тканям нашего организма?
Как в организме образуется углекислый газ, и что с ним происходит?
Как изменяется кровь в результате газообмена в тканях?

Проследите по рисунку на странице 142-143 учебника путь углекислого газа и кислорода по организму человека.

Второй этап дыхания человека - перенос газа кровью. В состоянии покоя за 1 минуту мы в среднем потребляем 250 мл кислорода и выделяем 200 мл углекислого газа. Газы, входящие в состав воздуха, очень слабо растворяются в жидкостях. Однако в крови имеется удивительное вещество - гемоглобин, которое способно химически связывать кислород и углекислый газ, а также поддерживать постоянную реакцию крови.

Сделайте вывод о причинах диффузии газов в организме человека.

Вывод. Движение газов осуществляется за счет разности между парциальным давлением газов в альвеолах и давлением напряжения в крови. Движение газов идет из области высокого давления в область низкого давления. Кислорода много в альвеолах и мало в капиллярах, углекислого газа мало в альвеолах и много в капиллярах.

Обязательным условием нормального дыхания является определенная концентрация кислорода в воздухе и уровень атмосферного давления. Эти показатели меняются, если человек поднимается в горы или опускается под воду.

V. Закрепление изученного материала.

Газообмен в организме идет всегда при одном условии, каком? (постоянная смена вдоха и выдоха).
Где человек реже дышит: на свежем воздухе или в душном помещении?
Что лучше, перед тем как нырнуть набрать как можно больше воздуха в легкие или сделать ряд быстрых глубоких вдохов?
Почему у человека единственным органом газообмена служат легкие?
Какое условие необходимо для газообмена в легких, кроме протекания крови через легкие?
Почему, несмотря на постоянное сжигание большого количества топлива и использования кислорода для дыхания, его количество в атмосфере Земли не уменьшается?
Почему люди гибнут от недостатка О₂ в организме, окруженные самым чистым воздухом.
Как организм может приспособиться к пониженному содержанию О₂ в атмосферном воздухе?

(углубленное дыхание, увеличение эритроцитов в крови, усиление сердечных сокращений (приведет к увеличению минутного объема крови).

У здорового жителя высокогорья обнаружено повышенное содержание эритроцитов в крови. Можете ли вы объяснить причину и предположить, на какой примерно высоте живет данный человек.

Чемпионы по нырянию погружаются на глубину до 100 м без акваланга и возвращаются на поверхность за 4-5 минут. Почему у них не возникает кессонная болезнь?

Для глубоководных погружений водолазам составляют газовые смеси, которыми они дышат. В этой смеси азот заменяется гелием. Объясните с чем связана такая замена?

Легкие.	Газообмен.
Эластичные, герметичные.	Кислород, углекислый газ.
Газообмен, удаляют, растягиваются.	Удаляет, снабжает, очищает.
Легкие - парный орган.	Газообмен бывает в легких и тканях.

"Не знал"
"Узнал"
"Теперь я понимаю"

Решить с помощью системного анализа задачу.

"В начале восьмидесятых авторы этой задачи занимались бегом по утрам. Однажды возник вопрос - почему когда человек дышит при беге носом он может без особого труда пробежать несколько миль, а если дышать при беге широко открывая рот и глубоко вдыхая, то человек очень быстро задыхается

Это кажется необъяснимым - ведь дыхание через нос труднее, требует затраты большей энергии, ртом можно "схватить" больше воздуха:"

Читайте также: