Параграф объясняет, как происходят вдох и выдох, что такое жизненная ёмкость лёгких и как газы переносятся кровью и обмениваются в лёгких и тканях. Также рассмотрен состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха.
Вспомните
1.Чем отличаются дыхательные движения у земноводных (лягушки) от движений у млекопитающих животных? Чем это объясняется?
Лягушка как бы «заглатывает» воздух: она нагнетает его в лёгкие движениями дна ротоглоточной полости. У млекопитающих воздух засасывается за счёт изменения объёма грудной клетки: двигаются рёбра и работает диафрагма. Различие объясняется тем, что у земноводных нет грудной клетки и межрёберных мышц, а у млекопитающих они есть.
Подсказка.Запомните слово «нагнетательный» для лягушки.
2.Как осуществляется транспорт газов кровью? Какие форменные элементы отвечают за этот процесс?
В лёгких кровь забирает кислород из воздуха и несёт его ко всем клеткам. От клеток она уносит углекислый газ в лёгкие, откуда он выводится при выдохе. Переносят газы эритроциты.
Вопросы после параграфа
1.Каков механизм дыхательных движений, обеспечивающих у человека вдох и выдох?
Вдох: межрёберные мышцы сокращаются и поднимают рёбра, диафрагма опускается и становится более плоской. Объём грудной полости растёт, лёгкие растягиваются, давление в них становится ниже атмосферного, и воздух входит внутрь. При глубоком вдохе работают ещё мышцы туловища и плечевого пояса.
Выдох: обычно пассивный. Мышцы расслабляются, рёбра опускаются, диафрагма поднимается, объём грудной полости уменьшается. Давление в лёгких становится выше атмосферного, и воздух выходит. При глубоком выдохе дополнительно сокращаются межрёберные и брюшные мышцы.
Подсказка.Не путайте: при вдохе объём грудной полости увеличивается, а давление в лёгких падает.
2.Что такое жизненная ёмкость лёгких и от чего она зависит?
Жизненная ёмкость лёгких (ЖЁЛ) — это наибольший объём воздуха, который можно выдохнуть после самого глубокого вдоха. В среднем она около 3500 см³. Зависит от возраста, пола и тренированности: от рождения до взрослого состояния она сильно возрастает, а у тренированных людей может превышать 5000 см³.
3.Охарактеризуйте особенности транспорта газов кровеносной системой как важнейшего этапа дыхания.
В лёгочных капиллярах малого круга кровь богата углекислым газом, а в альвеолах его мало, поэтому он уходит в альвеолы и выдыхается. Кислород идёт обратно: из альвеол в кровь, где его связывает гемоглобин эритроцитов. Кровь становится артериальной и течёт к сердцу, а затем по большому кругу к органам. В тканях кислорода мало, поэтому гемоглобин отдаёт его в тканевую жидкость, а оттуда в клетки. Там кислород окисляет органические вещества, выделяется энергия и образуется углекислый газ, который переходит в кровь.
Подсказка.Газы движутся из места, где их больше, туда, где их меньше.
4.Как изменяется состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха?
Кислорода становится меньше: было 20,94 %, стало 16,3 %, так как часть его осталась в организме для окисления веществ. Углекислого газа становится больше: было 0,03 %, стало около 4 %. Азот и пары воды остаются почти без изменений (около 79 %).
5.Как происходит газообмен в лёгких и в других органах?
В лёгких углекислый газ из крови переходит в альвеолы, а кислород из альвеол — в кровь. В других органах всё наоборот: кислород из крови уходит в ткани и клетки, а углекислый газ из клеток через межклеточную жидкость и стенки капилляров попадает в кровь. Часть его связывает гемоглобин, часть растворяется в плазме. Кровь доставляет его в правое предсердие и желудочек, затем по лёгочным артериям в лёгкие, откуда он выводится.
Установите взаимосвязь кровеносной и дыхательной систем человека. Отобразите её в виде карты понятий. Обсудите свои варианты в классе.
Системы связаны через малый круг кровообращения: в нём кровь обогащается кислородом и освобождается от углекислого газа (лёгочное дыхание). Кровеносная система развозит газы между лёгкими и тканями, обеспечивая тканевое дыхание.
Пример карты: дыхательная система → газообмен в альвеолах → малый круг → кровь с кислородом → большой круг → клетки (тканевое дыхание) → углекислый газ → кровь → лёгкие → выдох.
Подсказка.Соедините понятия стрелками и подпишите, что передаётся.
Подумайте!
Почему в выдыхаемом воздухе больше кислорода и меньше углекислого газа, чем в альвеолярном воздухе?
В альвеолярном воздухе кислорода 14,2 %, а углекислого газа 5,2 %; в выдыхаемом — 16,3 % и 4 %. При выдохе из альвеол выходит воздух, который смешивается с воздухом воздухоносных путей (носовая полость, трахея, бронхи). Он не участвовал в газообмене и содержит больше кислорода и меньше углекислого газа, поэтому состав смеси изменяется.
Термины параграфа
Диафрагма
Мышечная перегородка между грудной и брюшной полостями, участвующая в дыхательных движениях.
Жизненная ёмкость лёгких (ЖЁЛ)
Наибольший объём воздуха, выдыхаемый после максимального вдоха.
Гемоглобин
Белок эритроцитов, связывающий кислород и переносящий его к тканям.
Альвеолы
Мельчайшие пузырьки в лёгких, где происходит газообмен между воздухом и кровью.
Малый круг кровообращения
Путь крови от правого желудочка через лёгкие к левому предсердию, в котором кровь насыщается кислородом.
Тканевое дыхание
Использование клетками кислорода для окисления веществ с выделением энергии и углекислого газа.