Как строение легких обеспечивает их деятельность

5.1.3. Строение и функции дыхательной системы

Как строение легких обеспечивает их деятельность

совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм кислорода, использование его в биологическом окислении органических веществ и удаление из организма углекислого газа, образовавшегося в процессе обмена веществ. В результате биологического окисления в клетках освобождается энергия для жизнедеятельности организма.

Органы дыхания

носовая полость, глотка, гортань, трахея, бронхи и легкие — обеспечивают циркуляцию воздуха и газообмен.

Выполняют функцию газообмена, доставки в организм кислорода и выведении из него углекислого газа.

Воздухоносными путями служат полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы и легкие. В верхних дыхательных путях воздух согревается, очищается от различных частиц и увлажняется. В альвеолах легких происходит газообмен.

В полости носа, которая выстлана слизистой оболочкой и покрыта ресничным эпителием, выделяется слизь. Она увлажняет вдыхаемый воздух, обволакивает твердые частички. Слизистая оболочка согревает воздух, т.к. она обильно снабжается кровеносными сосудами.

Воздух через носовые ходы поступает в носоглотку и затем в гортань.

Гортань  

выполняет две функции – дыхательную и образование голоса. Сложность ее строения связана с образованием голоса. В гортани находятся ые связки, состоящие из эластических волокон соединительной ткани. Звук возникает в результате колебания ых связок. Гортань принимает участие только в образовании звука.

В членораздельной речи принимают участие губы, язык, мягкое нёбо, околоносовые пазухи. Гортань изменяется с возрастом. Ее рост и функция связаны с развитием половых желез. Размеры гортани у мальчиков в период полового созревания увеличиваются. Голос меняется (мутирует). Из гортани воздух поступает в трахею.

Трахея  –

трубка, длиной 10—11 см, состоящая из 16– 20 хрящевых, незамкнутых сзади, колец. Кольца соединены связками. Задняя стенка трахеи образована плотной волокнистой соединительной тканью. Пищевой комок, проходящий по пищеводу, прилегающему к задней стенке трахеи, не испытывает сопротивления с ее стороны.

Трахея делится на два упругих главных бронха. Главные бронхи ветвятся на более мелкие бронхи – бронхиолы. Бронхи и брохиолы выстланы реснитчатым эпителием. Бронхиолы ведут в легкие.

Легкие  –

парные органы, расположенные в грудной полости. Легкие состоят из легочных пузырьков – альвеол. Стенка альвеолы образована однослойным эпителием и оплетена сетью капилляров, в которые поступает атмосферный воздух.

Между наружным слоем легкого и грудной клеткой есть плевральная полость, заполненная небольшим количеством жидкости, уменьшающей трение при движении легких. Она образована двумя листками плевры, один из которых покрывает легкое, а другой выстилает грудную клетку изнутри.

Давление в плевральной полости меньше атмосферного и составляет около 751 мм рт. ст. При вдохе  грудная полость расширяется, диафрагма опускается, легкие растягиваются. При выдохе  объем грудной полости уменьшается, диафрагма расслабляется и поднимается.

В дыхательных движениях участвуют наружные межреберные мышцы, мышцы диафрагмы, внутренние межреберные мышцы. При усиленном дыхании участвуют все мышцы груди, поднимающие ребра и грудину, мышцы брюшной стенки.

Дыхательные движения  контролируются дыхательным центром продолговатого мозга. Центр имеет отделы вдоха  и выдоха. От центра вдоха импульсы поступают к дыхательным мышцам. Происходит вдох. От дыхательных мышц импульсы поступают в дыхательный центр по блуждающему нерву и тормозят центр вдоха. Происходит выдох.

На деятельность дыхательного центра влияют уровень артериального давления, температурные, болевые и другие раздражители. Гуморальная регуляция  происходит при изменении концентрации углекислого газа в крови. Ее увеличение возбуждает дыхательный центр и вызывает учащение и углубление дыхания.

Возможность произвольно задержать дыхание на некоторое время объясняется контролирующим влиянием на процесс дыхания коры головного мозга.

Газообмен в легких и тканях  происходит путем диффузии газов из одной среды в другую. Давление кислорода в атмосферном воздухе выше, чем альвеолярном, и он диффундирует в альвеолы. Из альвеол по тем же причинам кислород проникает в венозную кровь, насыщая ее, а из крови – в ткани.

Давление углекислого газа в тканях выше, чем в крови, а в альвеолярном воздухе выше, чем в атмосферном. Поэтому он диффундирует из тканей в кровь, затем в альвеолы и в атмосферу.

Кислород транспортируется к тканям в составе оксигемоглобина. От тканей к легким небольшая часть углекислого газа переносится карбогемоглобином. Большая же часть образует с водой углекислоту, которая в свою очередь образует бикарбонаты калия и натрия. В их составе углекислый газ переносится к легким.

Тематические задания

А1. Газообмен между кровью и атмосферным воздухом

происходит в

1) альвеолах легких

2) бронхиолах

3) тканях

4) плевральной полости

А2. Дыхание – это процесс:

1) получения энергии из органических соединений при участии кислорода

2) поглощения энергии при синтезе органических соединений

3) образования кислорода в ходе химических реакций

4) одновременного синтеза и распада органических соединений.

А3. Органом дыхания не является:

1) гортань 

2) трахея 

3) ротовая полость

4) бронхи

А4. Одной из функций носовой полости является:

1) задержка микроорганизмов 

2) обогащение крови кислородом

3) охлаждение воздуха             

4) осушение воздуха

А5. Гортань от попадания в нее пищи защищает(ют):

1) черпаловидный хрящ 

3) надгортанник

2) ые связки        

4) щитовидный хрящ

А6. Дыхательную поверхность легких увеличивают

1) бронхи

2) бронхиолы

3) реснички 

4) альвеолы

А7. Кислород поступает в альвеолы и из них в кровь путем

1) диффузии из области с меньшей концентрацией газа в область с большей концентрацией

2) диффузии из области с большей концентрацией газа в область с меньшей концентрацией

3) диффузии из тканей организма

4) под влиянием нервной регуляции

А8. Ранение, нарушившее герметичность плевральной полости приведет к

1) торможению дыхательного центра 

2) ограничению движения легких

3) избытку кислорода в крови            

4) избыточной подвижности легких

А9. Причиной тканевого газообмена служит

1) разница в количестве гемоглобина в крови и тканях

2) разность концентраций кислорода и углекислого газа в крови и тканях

3) разная скорость перехода молекул кислорода и углекислого газа из одной среды в другую

4) разность давлений воздуха в легких и плевральной полости

В1. Выберите процессы, происходящие при газообмене в легких

1) диффузия кислорода из крови в ткани

2) образование карбоксигемоглобина

3) образование оксигемоглобина

4) диффузия углекислого газа из клеток в кровь

5) диффузия атмосферного кислорода в кровь

6) диффузия углекислого газа в атмосферу

В2. Установите правильную последовательность прохождения атмосферного воздуха через дыхательные пути

А) гортань

В) бронхи

Д) бронхиолы

Б) носоглотка

Г) легкие

Е) трахея

Источник: https://biology100.ru/index.php/materialy-dlya-podgotovki/chelovek-i-ego-zdorove/5-1-3-stroenie-i-funktsii-dykhatelnoj-sistemy

Строение и общие закономерности функционирования органов дыхания. Часть 1

Как строение легких обеспечивает их деятельность

В этой части речь идет о значении дыхания (его основных этапах), об общем плане строения органов дыхания, и о расположении легких в грудной полости.

Значение дыхания, его основные этапы

Дыхание обеспечивает непрерывное снабжение всех органов и тканей тела кислородом и удаление из организма постоянно образующегося в процессе обмена веществ углекислого газа.

Органы дыхания обладают защитной функцией. Воздухоносные пути выстилает слизистая оболочка, содержащая большое количество отдельных клеток и желез, которые выделяют слизь, увлажняющую поверхность воздухоносных путей. Эта слизь обладает и бактерицидными свойствами – в ней содержится лизоцим – вещество, которое понижает способность бактерий к размножению или убивает их.

На поверхность слизистой выходят из кровеносных сосудов лейкоциты, которые тоже выполняют защитную функцию.

Осуществляя фагоцитоз, они погибают, и поэтому в слизи, выделяющейся из носа, содержится много погибших лейкоцитов.

К слизи, покрывающей воздухоносные пути, прилипают частица пыли, содержащиеся в атмосферном воздухе. Задержанию инородных частиц способствуют и волоски. находящиеся у наружного края носовых отверстий.

Большинство клеток слизистой оболочки снабжены многочисленными подвижными ресничками. Они постоянно волнообразно колеблются, причем в наружном направлении быстрее, чем во внутреннем. Это обеспечивает проталкивание слизи и различных механических частиц наружу.

Воздухоносные пути носовой полости снабжены большой сетью капилляров, благодаря чему воздух согревается теплом, отдаваемым кровью. Таким образом, в легкие попадает согретый и чистый воздух, освобожденный от бактерий и инородных механических частиц.

В процессе дыхания различают несколько этапов:

  1. обмен газов между органами дыхания и внешней средой
  2. обмен газов в легких (между альвеолярным воздухом и кровью легочных капилляров)
  3. перенос газов кровью
  4. обмен газов в тканях (между тканями и притекающей к ним артериальной кровью)
  5. клеточное дыхание (потребление клетками кислорода и выделение углекислоты).

Этап дыхания, заключающийся в обмене газов между внешней средой и органами дыхания, получил название внешнего дыхания. Помимо внешнего дыхания, различают и внутреннее дыхание – обмен газов между тканями и кровью.

Общий план строения органов дыхания

Органы дыхания человека представлены воздухоносными путями, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух, и легкими, где происходит обмен газов.

Дыхательные пути начинаются носовой полостью, которая отделена от ротовой полости спереди твердым, а сзади мягким небом. Носовая полость имеет костный и хрящевой остов и сплошной перегородкой делится на правую и левую части. Носовые раковины разделяют носовую полость наряд узких носовых щелей, по которым проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух.

Из носовой полости воздух проходит в носоглотку, откуда он переходит в носовую часть глотки, а затем в гортань.

Гортань располагается впереди гортанной части глотки на уровне IV-VI шейных позвонков и образована хрящами: щитовидным, двумя черпало видными и перстневидным.

К верхнему краю щитовидного хряща прикрепляется надгортанник, который закрывает вход в гортань во время глотания и тем самым препятствует попаданию в нее пищи.

От щитовидного хряща к черпаловидному (спереди назад) идут две ые связки. Пространство между ними называют ой щелью.

На уровне VI-VII шейных позвонков гортань переходит в трахею, имеющую среднюю длину 12 см. Трахея делится на два бронха, которые входят в правое и левое легкие. Трахея и бронхи состоят из хрящевых полуколец, не замкнутых с задней поверхности. Хрящевые полукольца придают упругость дыхательным путям и делают их неспадающимися и тем самым легко проходимыми для воздуха.

В правом и левом легких бронхи древовидно ветвятся на более мелкие бронхи, которые входят в легочные дольки и образую еще более мелкие дыхательные ветви – бронхиолы.

Мельчайшие дыхательные бронхиолы диаметром около 0,5 мм разветвляются на альвеолярные ходы, которые заканчиваются альвеолярными мешочками. Альвеолярные ходы и мешочки на стенках имеют выпячивания в виде пузырьков, которые называют альвеолами.

Диаметр альвеол равен 0,2-0,3 мм, а их количество достигает 300-400 млн., благодаря чему создается большая дыхательная поверхность легких. Она достигает 100-120 м2.

Альвеолы состоят из очень тонкого плоского эпителия, который снаружи окружен сетью мельчайших, тоже тонкостенных, кровеносных сосудов, что облегчает обмен газов.

Расположение легких в грудной полости

Для понимания механизма входа и выдоха важно хорошо представить положение легких в грудной полости. Легкие располагаются в герметически закрытой грудной полости.

Задняя стенка грудной полости образована грудным отделом позвоночника и отходящими от позвонков, подвижно присоединенными ребрами. С боков она образована ребрами, спереди – ребрами и грудиной. Между ребрами располагаются межреберные мышцы (наружные и внутренние).

Снизу грудная полость отделяется от брюшной грудобрюшной преградой, или диафрагмой, куполообразно изогнутой в грудную полость.

У человека два легких – правое и левое. Правое легкое состоит из трех долей, левое – из двух. Суженную верхнюю часть легких называют верхушкой. Различают ворота легкого – углубление на их внутренней поверхности, через которое проходят бронхи, кровеносные сосуды (легочная артерия и две легочные вены), лимфатические сосуды и нервы. Совокупность этих образований носит название корня легкого.

Легкие покрыты оболочкой – плеврой, которая состоит из двух листиков: внутреннего (висцерального) и наружного (париетального).

Внутренний листок плевры покрывает легкие и является их наружной оболочкой, которая по корню легко переходит в наружный листок плевры, выстилающий стенки грудной полости (является ее внутренней оболочкой).

Таким образом, между внутренним и наружным листками плевры образуется герметически замкнутое мельчайшее капиллярное пространство, которое называют плевральной полостью. В ней находится небольшое количество (1-2 мл) плевральной жидкости, которая смачивает листки плевры и облегчает их скольжение относительно друга друга.

Одной из основных причин смены воздуха в легких является изменение объема грудной и плевральной полостей. Легкие пассивно следуют за изменением их объема.

Источник: http://www.psyworld.ru/for-students/lectures/anatomy-and-physiology-of-a-childrens-organism/825-2009-11-17-17-30-22.html

Анатомия легких

Как строение легких обеспечивает их деятельность

Легкие – жизненно важные органы, ответственные за обмен кислорода и углекислого газа в организме человека и выполняющие дыхательную функцию. Легкие человека – парный орган, однако строение левого и правого легкого не идентично друг другу.

Левое легкое всегда отличается меньшими размерами и делится на две доли, в то время как правое легкое делится на три доли и имеет более крупный размер.

Причина уменьшенного размера левого легкого проста – в левой части грудной клетки располагается сердце, поэтому дыхательный орган «уступает» ему место в полости грудной клетки.

Схема легких и дыхательной системы человека

Расположение

Анатомия легких такова, что они тесно прилегают к сердцу слева и справа. Каждое легкое имеет форму усеченного конуса. Верхушки конусов незначительно выступают за пределы ключиц, а основания прилегают к диафрагме, отделяющей полость грудной клетки от брюшной полости. Снаружи каждое легкое покрыто особой двухслойной оболочкой (плеврой).

Один из ее слоев прилегает к легочной ткани, а другой прилегает к грудной клетке. Особые железы выделяют жидкость, которая заполняет плевральную полость (промежуток между слоями защитной оболочки). Плевральные мешки, изолированные друг от друга, в который заключены легкие, несет главным образом защитную функцию.

Воспаление защитных оболочек легочной ткани называется плеврит.

Из чего состоят легкие?

Схема легких включает в себя три важнейших структурных элемента:

  • Легочные альвеолы;
  • Бронхи;
  • Бронхиолы.

Каркасом легких является разветвленная система бронхов. Каждое легкое состоит из множества структурных единиц (долек). Каждая долька имеет пирамидальную форму, а ее размер в среднем составляет 15х25 мм. В вершину дольки легкого входит бронх, ветви которого называются малыми бронхиолами.

Всего каждый бронх делится на 15-20 бронхиол. На концах бронхиол находятся особые образования – ацинусы, состоящие из нескольких десятков альвеолярных ветвей, покрытых множеством альвеол. Легочные альвеолы – это небольшие пузырьки с очень тонкими стенками, оплетенные плотной сетью капилляров.

Альвеолы – важнейшие структурные элементы легких, от которых зависит нормальный обмен кислорода и углекислого газа в организме. Они обеспечивают большую площадь для газообмена и непрерывно снабжают кровеносные сосуды кислородом. В ходе газообмена кислород и углекислый газ проникают сквозь тонкие стенки альвеол в кровь, где «встречаются» с эритроцитами.

Благодаря микроскопическим альвеолам, средний диаметр которых не превышает 0,3 мм, площадь дыхательной поверхности легких увеличивается до 80 квадратных метров.

Долька легкого:1 — бронхиола; 2 — альвеолярные ходы; 3 — дыхательная (респираторная) бронхиола; 4 — предсердие;

5 — капиллярная сеть альвеол; 6 — альвеолы легких; 7 — альвеолы в разрезе; 8 — плевра

Что представляет собой система бронхов?

Прежде чем попасть в альвеолы, воздух попадает в бронхиальную систему. «Воротами» для воздуха является трахея (дыхательная трубка, вход в которую находится прямо под гортанью). Трахея состоит из хрящевых колец, которые обеспечивают устойчивость дыхательной трубки и сохранение просвета для дыхания даже в условиях разреженного воздуха или механического сдавливания трахеи.

Трахея и бронхи:1 — гортанный выступ (кадык); 2 — щитовидный хрящ; 3 — перстнещитовидная связка; 4 — перстнетрахеальная связка;5 — дугообразные трахейные хрящи; 6 — кольцевые связки трахеи; 7 — пищевод; 8 — раздвоение трахеи;

9 — главный правый бронх; 10 — главный левый бронх; 11 — аорта

Внутренняя поверхность трахеи – это слизистая оболочка, покрытая микроскопическими ворсинками (так называемый мерцательный эпителий). Задача этих ворсинок – фильтровать поток воздуха, не допуская попадания в бронхи пыли, инородных тел и мусора.

Мерцательный или реснитчатый эпителий – естественный фильтр, который защищает легкие человека от вредных веществ. У курильщиков наблюдается паралич мерцательного эпителия, когда ворсинки на слизистой оболочке трахеи перестают выполнять свои функции и замирают.

Это приводит к тому, что все вредные вещества попадают напрямую в легкие и оседают, вызывая серьезные заболевания (эмфизема, рак легких, хронические заболевания бронхов).

За грудиной трахея разветвляется на два бронха, каждый из которых входит в левое и правое легкое. Бронхи входят в легкие через так называемые «ворота», расположенные в углублениях, находящихся с внутренней стороны каждого легкого. Крупные бронхи разветвляются на более мелкие сегменты. Мельчайшие бронхи называются бронхиолами, на концах которых расположены вышеописанные пузырьки-альвеолы.

Бронхиальная система напоминает ветвистое дерево, пронизывающее легочную ткань и обеспечивающее бесперебойный газообмен в организме человека. Если крупные бронхи и трахея усилены хрящевыми кольцами, то более мелкие бронхи не нуждаются в укреплении. В сегментарных бронхах и бронхиолах присутствуют только хрящевые пластинки, а в концевых бронхиолах хрящевая ткань отсутствует.

Строение легких обеспечивает единую структуру, благодаря которой все системы органов человека бесперебойно снабжаются кислородом через кровеносные сосуды.

Источник: http://pulmones.ru/anatomiya-legkih

Строение и функции легких

Как строение легких обеспечивает их деятельность

Строение и функции лёгких.

Целеполагания учителяЦелеполагания ученика:
Образовательные

  • Организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и запоминанию этапов дыхания, сущности газообмена в лёгких и тканях.
  • Обеспечить формирование понятий взаимосвязи строения и функций дыхательной и кровеносной систем.
  • Помочь учащимся осознать интеграцию биологических и физических знаний для понимания единства мира, процессов, происходящих в живой природе.
Знать:

  • особенности строения и функции органов дыхания;
  • этапы дыхания, сущность дыхания;
  • механизмы газообмена в легких и тканях;
  • состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
Развивающие:

  • Обеспечить развитие умений ставить цель и планировать учебную деятельность.
  • Создать условия для развития умений проводить сравнение, анализировать обобщать, делать выводы.
  • Развивать монологическую речь учащихся.
Уметь:Планировать свою учебную деятельность;

  • самостоятельно работать с различными материалами;
  • делать выводы, обобщать;
  • анализировать факты, сравнивать;
  • выделять необходимую информацию.
Воспитательные:

  • Развивать, совершенствовать коммуникативные способности учащихся.
  • Расширять кругозор школьников, формировать интерес к предмету.
  • Обеспечить политехнизм обучения.

Оборудования и материалы:

Прибор для сравнения содержания углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Презентации.

Дидактические карточки для актуализации опорных знаний.

I. Организационный момент: Здравствуйте. Поприветствуйте присутствующих и друг друга! На прошлом уроке мы изучили тему “Значение дыхания, Органы дыхательной системы.II. Актуализация опорных знаний.

С целью актуализации опорных знаний проводим проверку изученного материала. Кластер.

1. Индивидуальная работа по карточкам.

  • Аргументируйте высказывание Гиппократа “Воздух-это пастбище жизни”.
  • Как происходит голосообразование? Продемонстрируйте образование звуков

Слайд 1

2. Письменная работа по вариантам. Самопроверка по ключу (работа над ошибками).

Приложение 1

Слайд 2

3. Обсуждение устных ответов.

Слайд 3

III. Изучение нового материала

Дыхание – свойство и признак всех живых организмов в природе, а воздух – это «пастбище жизни», поэтому нам сегодня предстоит решить проблему, высказанную римским поэтом Овидием «Пока дышу, надеюсь».

Тема урока: Строение и функции лёгких.

Так как все процессы в живых организмах подчинены физическим законам, урок интегрированный. Биология – физика.

Слайд 4, 5

Цель урока.

Что бы вы хотели узнать, исходя из данной темы урока? (Целеполагание определяют учащиеся. Конкретизация целей и задач.)

Учитель биологии.

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

Самостоятельная работа с учебником по вариантам

Прочитайте в учебнике статью о строении легких п.42

Слайд 6

I в. – «Y» – знакомую информацию.

II в. – «t» – новую информацию

III в. – «?» – хочу спросить

Слайд 7

(После выполнения идет обсуждение)

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

Изменение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

О2NCО2Инертные газыВодяной пар
Вдыхаемый воздух21%79%0,03%Небольшое кол-воНебольшое кол-во
Выдыхаемый воздух16%79%4%Небольшое кол-воУвеличенное кол-во

Слайд 8

Вывод: в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа на 4% и водяных паров. Используется 5% кислорода.

Подтвердить результаты сравнения сможем, выполнив лабораторную работу (стр.105)

Лабораторная работа.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Слайд 9

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.

Са (ОН)2 + СО2 СаСО3 + Н2 О

Известковая

вода

Слайд 10

Таким образом, в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа.

Учитель биологии

У человека дыхание осуществляется благодаря последовательности процессов:

Внешнеедыхание
1. «Легочная вентиляция» – обмен газов между организмом и внешней средой
2. «Легочное дыхание» – обмен газов между альвеолами легких и кровью
Перенос газовТранспорт О2 и СО2 в организме кровью
Внутреннее (тканевое дыхание)Использование кислорода клетками для окислительных процессов с выделением энергии

Сегодня мы рассмотрим легочное и тканевое дыхание.

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?

Чтобы объяснить этот процесс, мы должны обратиться к физике, потому что переход газов из окружающей среды в жидкость и из жидкости в воздух подчиняется физическим законам.

Учитель физики. Парциальное давление. Газообмен в легких и тканях.

Приложение 2

Хорошо известно, что воздух представляет собой смесь газов, в которую входят азот, кислород, углекислый газ, аргон и другие инертные газы. Вся эта воздушная масса давит на нас с силой 760 мм рт.ст. В этой смеси каждый газ имеет свое незави­симое давление.

Такое давление называют парциальным (от латинского «парц» – часть и обозначается символом Р). Парциальное давление каждого газа воздуха лег­ко подсчитать. Например, кислород составляет на любой высоте 20,9% воздуха, а его парциальное давление на уровне моря при барометрическом давлении 760 мм рт.ст.

будет равно: Р (О2) = (760 х 20,9): 100 = 159 мм рт.ст.;

аналогичным образом рассчитывается давление других газов:

P(N2) = 600,8 мм рт.ст. Р(СО2) = 0,2 мм рт.ст.

На пленке изображена схема, демонстрирующая каскады дыхательных газов в соответствии с их парциальным давлением. Ключевыми моментами для дыхания в этом каскаде несомненно является переход газов из легких в кровь и из крови в ткани.

Стенки легочных альвеол человека состоят из однослойного плоского эпителия, покрытого слизью. Это позволяет газам легко диффундировать согласно закону диф­фузии. Направление и скорость этого процесса определяется парциальным давлени­ем газа, или его напряжением.

В протекающей к капиллярам легких венозной крови напряжение кислорода со­ставляет 40, а углекислого газа – 47 мм рт.ст.

Согласно законам физики, если над жидкостью на­ходится смесь газов или две жидкости разделены про­ницаемой для газов мембраной, то газы будут диффун­дировать от места большего давления к месту мень­шего до тех пор, пока не установится динамическое равновесие.

Поскольку парциальное давление кисло­рода в альвеолах больше, чем в венозной крови, то кис­лород диффундирует из альвеолы в капилляры. Напротив, напряжение углекислого газа больше в венозной крови, чем в альвеолярном воздухе, поэтому углекислый газ диффундирует в альвеолы.

Условия для газообмена в легких настолько благоприят­ны, что данный процесс протекает за 1 с.

Какие особенности строения капилляр и альвеол обеспечивают интенсивность газообмена?

Потребность человека в кислороде равна 350 мл/мин; при физической работе она доходит до 5000 мл/мин. Ее можно полностью удовлетворить, если учесть, что разности в парциальном давлении в 1мм рт.ст.

достаточно, чтобы в кровь перешло 250 мл кислорода, а разность между парциальным давлением О» в воздухе в воздухе его напряжением в крови составляет 70мм рт.ст.

это удовлетворяет максимальные потребности организма.

Учитель биологии Фронтальная беседа

Слайд 11

Приложение 3

Второй этап дыхания человека – перенос газа кровью. В состоянии покоя за 1минуту мы в среднем потребляем 250мл кислорода и выделяем 200мл 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.

Кровь, поступив через легочную артерию в легкие, растекается в капиллярах по площади альвеол тонким слоем, обеспечивает газообмен. Кислород, переходя из альвеольного воздуха в кровь, вступает в непрочное соединение с гемоглобином – оксигемоглобин. В виде оксигемоглобина кислород от легких кровью переносится к тканям.

Перенос кислорода полностью осуществляется с помощью иона железа, содержащегося в гемоглобине. Одна такая молекула присоединяет четыре молекулы кислорода.

При этом гемоглобин превращается в оксигемоглобин, а кровь из вишневой венозной становится алой артериальной. Эта реакция обратима.

Перенос кислорода плазмой незначителен и большого значения в дыхании не имеет (в 100мл артериальной крови растворено 3мл свободного кислорода и 19мл связано гемоглобином).

Перенос углекислого газа также связан с гемоглобином. Примерно около 10% газа соединяется с белком и образует непрочное химическое соединение карбогемоглобин. Остальная часть соединяется с водой и превращается в угольную кислоту. Далее кислота реагирует с ионами натрия и калия в плазме крови.

Учитель физики

Газообмен в тканях протекает по тем же физическим законам. Ткани поглощают О2 и отдают СО2. газы переходят из области большего напряжения в область меньшего напряжения, Р(О2) в тканях составляет 20 – 40 мм рт.

ст, а СО2 – 60 мм рт.ст. На интенсивность газообмена влияют длина капилляров, разница напряжений, химический состав крови, скорость кровотока и т.д.

Чем интенсивнее обмен в какой-либо ткани, органе или системе органов, тем больше требуется кислорода.

Умение обобщать, делать выводы

Вопрос классу.

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.

Учитель физики

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.

Учащиеся выполняли опережающее задание, готовили сообщения.

Сообщение 1. Особенности дыхания в горах.

Приложение 4

Слайд 12

Приложение 5

Сообщение 2. Особенности дыхания под водой.

Приложение 6

Работа в группах

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

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

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

Исправьте ошибки в тексте. Работа в парах

Приложение 7

V. Первичный контроль знаний.

И так, ребята, вы узнали, что дыхание у человека осуществляется по физическим и химическим законам. Это доказывает единство органического мира, единство происхождения жизни на Земле.

Указанные процессы сгруппируйте как происходящие:

Слайд 13

Приложение 8

Взаимопроверка по ключу

Слайд 14

VI. Домашнее задание.

§ 42. Творческое задание по выбору:

  1. Составить синквейн «газообмен».

  2. Подготовить сообщение «Первый вдох новорожденного».

Слайд 15

КГУ «Карагашская средняя школа»

Открытый урок по биологии

8 «б» класс

Тема: «Строение и функции лёгких»

Учитель: Куттугожина А. А.

2016- 2017 учебный год

Источник: https://intolimp.org/publication/stroieniie-i-funktsii-lieghkikh.html

Легкое

Как строение легких обеспечивает их деятельность

Легкие – это терминальный отдел респираторного тракта, парный дыхательный орган. Они находятся в грудной полости по бокам от средостения – комплекса органов, в который входят сердце, аорта, верхняя полая вена и др.

Они занимают большую часть грудной полости и соприкасаются как с позвоночником, так и с передней грудной стенкой. Правое и левое легкие неодинаковы как по форме, так и по объему. Это обусловлено тем, что справа непосредственно под легким в брюшной полости находится печень, а в грудной полости слева находится сердце.

Ввиду этих факторов правое легкое является более коротким и широким, чем левое, а его объем превышает объем левого на 10%.

Правое и левое легкое находятся, соответственно, в правой и левой плевральных полостях, или, как их еще называют, плевральных мешках.

Плевра представляет собой тонкую пленку, состоящую из соединительной ткани и покрывающую грудную полость изнутри (париетальная плевра), а легкие и средостение – снаружи (висцеральная плевра).

Между висцеральной и париетальной плеврой находится специальная смазка, которая значительно уменьшает силу трения при дыхательных движениях. Форма легких конусовидная. Основание этого конуса находится внизу, а вершина – наверху.

Верхушки легких несколько выступают из грудной полости и находятся на 2-3 см выше первого ребра или ключицы. Сзади их граница располагается еще более высоко – на уровне 7-го шейного позвонка. Нижнюю границу легких определяют методом перкуссии – выстукивания.

Анатомическое строение легких

Оба легких имеют три поверхности: реберную, нижнюю и медиальную (внутреннюю). Нижняя поверхность имеет вогнутость, соответствующую выпуклости диафрагмы, а реберные – напротив, выпуклость, соответствующую вогнутости ребер изнутри. Медиальная поверхность является наиболее интересной.

У левого легкого на ней находится вырезка, в которой помещается сердце. Здесь же каждое легкое имеет так называемые ворота, через которые в ткань легкого входят бронх, легочная артерия и вена. Оба легких состоят из долей, границы между которыми представляют собой глубокие борозды и отчетливо видны.

Правое легкое имеет три доли, а левое – всего две. На обоих легких имеется косая борозда, которая начинается практически у верхушки (ниже ее на 6-7 см) и заканчивается на нижнем крае легкого. Она очень глубокая и является границей между верхней и нижней долями легкого.

На правом легком имеется дополнительно поперечная борозда, которая отделяет от верхней доли среднюю. Последняя представлена в виде большого клина.

Внутреннее строение легких

Во внутреннем строении легких имеется определенная иерархия, которая соответствует делению главных, а затем и долевых бронхов. Легочная ткань делится на следующие части:

  • Сегмент легкого – участок, который вентилируется ветвью долевого бронха. Каждая доля легкого состоит из нескольких сегментов.
  • Вторичные дольки легкого – названы так для отличия от первичных долек, которые являются более мелкими. Соответствуют ветвям долевых бронхов.
  • Ацинус – участок легочной ткани, который состоит примерно из 16 первичных долек.
  • Первичная долька – это вся совокупность легочных альвеол (см. ниже), которая связана с самой мелкой бронхиолой последнего порядка.

Каждая доля, сегмент, вторичная долька, ацинус или первичная долька получают кровоснабжение из собственной ветви легочной артерии, а отток крови осуществляется также по отдельному притоку легочной вены. Сосуды и бронхи всегда проходят в толще соединительной ткани, которая находится между дольками.

Строение альвеол

Альвеола – это конечный отдел респираторного тракта. Фактически собственно легочная ткань состоит из альвеол. Всего их насчитывается около 600-700 миллионов. Они имеют вид мельчайших пузырьков, причем, соседние имеют общие стенки.

Толщина стенок альвеол составляет от 2 до 8 мкм. Общая площадь альвеол впечатляет – она составляет 40 квадратных метров во время вдоха и 120 квадратных метров во время выдоха.

Изнутри стенки альвеол покрыты эпителиальными клетками, которые бывают двух видов:

  1. Респираторные, или дыхательные альвеоциты – очень высоко специализированные клетки, которые выполняют функцию газообмена между окружающей средой и кровью (ведь каждая альвеола омывается большим количеством мельчайших капилляров).
  2. Так называемые большие альвеоциты. Они вырабатывают специфическое вещество – сурфактант, о функциях которого будет рассказано ниже.

Также в легочной ткани всегда имеется в наличии некоторое количество фагоцитов – клеток, уничтожающих инородные частицы и бактерии небольших размеров.

Функции легких

В отличие от других отделов респираторного тракта, легкие обеспечивают не транспорт воздуха, а непосредственно осуществляют переход кислорода в кровь.

Это происходит через мембраны альвеол и дыхательные альвеоциты (см. выше). Проще говоря, легкие выполняют респираторную функцию или функцию внешнего дыхания.

Она может осуществляться нормально только в том случае, если имеет место ряд условий:

  • К альвеолам осуществляется нормальный приток воздуха (нормальная проходимость бронхиол и нормальная функция дыхательных мышц).
  • Альвеолы постоянно получают кровь, в которую осуществляется перенос кислорода из воздуха (нет нарушений кровоснабжения).
  • Альвеолы сами находятся в нормальном состоянии – в них отсутствуют воспалительные процессы и дегенеративные изменения.

При нарушении этих условий появляется одышка и другие признаки дыхательной недостаточности. Особо стоит отметить функции сурфактанта, который выделяется в легких особым видом альвеоцитов:

  • Уменьшает поверхностное натяжение в альвеолах, благодаря чему дыхание становится более легким.
  • Обладает антибактериальным эффектом.
  • Препятствует пропотеванию жидкости из сосудов в альвеолы.

Интересно отметить, что кровоснабжение легких является двойным, так как они имеют две совершенно независимые сосудистые сети. Одна из них отвечает за дыхание и происходит из легочной артерии, а вторая обеспечивает орган кислородом и происходит из аорты.

Сосуды легких

Источник: Sebastian Kaulitzki (SH)

Сосуды легких

Легкие

Источник: marema (SH)

Легкие

Легкие в грудной клетке

Источник: Sebastian Kaulitzki (SH)

Легкие в грудной клетке

Бронхиальное дерево в легких

Источник: Sebastian Kaulitzki (SH)

Бронхиальное дерево в легких

25.05.2011

Источник: http://www.MedClub.ru/anatomy/lungs.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.