Дыхание биология что такое: Урок 6. дыхание — Биология — 6 класс

Работа с текстом учебника по стратегии ИНСЕРТ

Что вы знали?

Абсолютно новое?

Это противоречит моему мнению…

Я хочу знать об этом больше …

Просмотр видео «Опыты по дыханию растений»

Какие органы растения участвуют в процессе дыхания?

Как О₂ попадает внутрь растения из окружающей среды?

Объясните, зачем растениям нужны воздушные корни?

Почему процесс дыхания и фотосинтеза считают взаимосвязанными

Сравните процесс фотосинтеза и дыхания

Заполнить таблицу

Дифференцированное задание:

Задание 1. Вставьте пропущенные слова:

1. При дыхании растения поглощают……….

2. Растения при дыхании выделяют……….

3. Органические вещества при дыхании…………

4. Дыхание осуществляется через …………….

5. Дышат …… органы растения. При фотосинтезе кислорода……… больше, чем …… при дыхании.

Слова подсказки: углекислый газ, кислород, распадаются, все, выделяется, поглощается, устьица, чечевички.

Дескриптор:

— определяют основные термины процесса дыхания

-распределить слова по тексту

 Задание 2.Укажите признаки и структуры характерные для дыхания:

А) Во всех клетках происходит.

Б) Протекает только на свету.

В) Поглощается углекислый газ и выделяется кислород.

Г) Протекает в клетках, содержащих  хлоропласты.

Д) Происходит на свету и в темноте.

Е) Органические вещества не образуются.

Ж) Органические вещества окисляются (распадаются) до СО₂ и Н₂О.

З) Поглощается кислород и выделяется углекислый газ.

Дескриптор

-выбрать все признаки характеризующие процесс дыхания

-записать структуры осуществляющие процесс дыхания

Задание 3. Изучая тему «Дыхание растений», проведение эксперимента

ДЫХАНИЕ • Большая российская энциклопедия

ДЫХА́НИЕ, од­на из ос­нов­ных жиз­нен­ных функ­ций; со­во­куп­ность про­цес­сов, обес­пе­чи­ваю­щих по­сту­п­ле­ние в ор­га­низ­мы ки­сло­ро­да О₂ и ис­поль­зо­ва­ние его в окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ных ре­ак­ци­ях с вы­сво­бо­ж­де­ни­ем энер­гии, не­об­хо­ди­мой для под­дер­жа­ния жиз­не­дея­тель­но­сти. По ме­ре уве­ли­че­ния кон­цен­тра­ции ки­сло­ро­да О₂ в ат­мо­сфе­ре Зем­ли про­исхо­дил пе­ре­ход от ана­эроб­но­го рас­ще­п­ле­ния пи­та­тель­ных ве­ществ к бо­лее эф­фек­тив­но­му – аэроб­но­му, свя­зан­но­му с ис­поль­зо­ва­ни­ем ор­га­низ­ма­ми O₂ и уда­ле­ни­ем ди­ок­си­да уг­ле­ро­да СО₂ (см. Га­зо­об­мен). Раз­ли­ча­ют внеш­нее Д., обес­пе­чи­ваю­щее об­мен га­зов ме­ж­ду ор­га­низ­мом и ок­ру­жаю­щей сре­дой, и тка­не­вое, или кле­точ­ное, Д. – со­во­куп­ность окис­ли­тель­но-вос­ста­но­ви­тель­ных ре­ак­ций, про­те­каю­щих в жи­вых клет­ках (см. Окис­ле­ние био­ло­ги­че­ское).

Дыхание у животных и человека

У про­стей­ших, гу­бок, ки­шеч­но­по­ло­ст­ных и не­ко­то­рых др. ор­га­низ­мов об­мен га­зов ме­ж­ду клет­ка­ми и сре­дой осу­ще­ст­в­ля­ет­ся пу­тём диф­фу­зии че­рез по­верх­ность те­ла (пря­мое Д.). С ус­лож­не­ни­ем ор­га­ни­за­ции и уве­ли­че­ни­ем раз­ме­ров те­ла раз­ви­ва­ют­ся спе­ци­фич. струк­ту­ры (см. Ды­ха­ния ор­га­ны), при­ни­маю­щие на се­бя функ­цию Д., а так­же сис­те­ма кро­во­об­ра­ще­ния, от­вет­ст­вен­ная за транс­порт О₂ и СО₂ кро­вью или ге­мо­лим­фой и об­мен га­за­ми в ор­га­нах ды­ха­ния. У мн. вод­ных жи­вот­ных внеш­нее Д. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­верх­но­стью те­ла и жаб­ра­ми. Те­ло на­зем­ных чле­ни­сто­но­гих про­ни­за­но гус­той се­тью воз­ду­хо­нос­ных тру­бо­чек – тра­хей. Лё­гоч­ное Д., обес­пе­чи­ваю­щее наи­боль­шую ак­тив­ность га­зо­об­ме­на, раз­ви­ва­ет­ся у зем­но­вод­ных (в со­че­та­нии с кож­ным), но до­ми­ни­рую­щее зна­че­ние при­об­ре­та­ет у птиц и мле­ко­пи­таю­щих. Внеш­нее и тка­не­вое Д. на­ря­ду с кро­во­об­ра­ще­ни­ем и со спе­ци­фич. га­зо­транс­порт­ной сре­дой – кро­вью (или ге­мо­лим­фой), а так­же ап­па­рат ре­гу­ля­ции Д. об­ра­зу­ют ды­ха­тель­ную сис­те­му.

У мле­ко­пи­таю­щих и че­ло­ве­ка га­зо­об­мен про­ис­хо­дит в осн. в аль­ве­о­лах лёг­ких; ок. 2% О₂ мо­жет по­сту­пать в кровь че­рез ко­жу. Ко­ли­че­ст­во воз­ду­ха, вен­ти­ли­руе­мо­го лёг­ки­ми за 1 мин, на­зы­ва­ют ми­нут­ным объ­ё­мом ды­ха­ния (МОД). У че­ло­ве­ка в со­стоя­нии по­коя он со­став­ля­ет 5–8 л/мин, во вре­мя фи­зич. ра­бо­ты – до 100 и бо­лее л/мин. Га­зо­об­мен осу­ще­ст­в­ля­ет­ся че­рез аль­ве­о­ло-ка­пил­ляр­ную мем­бра­ну бла­го­да­ря раз­но­сти пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния О₂ (60–70 мм рт.ст.) и СО₂ (7 мм рт. ст.), а транс­порт О₂ кро­вью – в осн. за счёт об­ра­ти­мо­го при­сое­ди­не­ния его к мо­ле­ку­ле ге­мо­гло­би­на. Пе­ре­ход О₂ в тка­ни про­ис­хо­дит при его пар­ци­аль­ном дав­ле­нии в ар­те­ри­аль­ной кро­ви, рав­ном 100 мм рт. ст., а в тка­нях – ме­нее 40 мм рт. ст. CO₂ пе­ре­хо­дит из тка­ней в кровь и из кро­ви в аль­ве­о­лы так­же бла­го­да­ря пе­ре­па­ду пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния: в тка­нях ок. 60, в ве­ноз­ной кро­ви ок. 47, в аль­ве­о­лах – ок. 35 мм рт. ст. Ок. 80% CO₂ пе­ре­но­сит­ся кро­вью в ви­де со­еди­не­ний с ио­на­ми ще­лоч­ных ме­тал­лов (ди­кар­бо­на­тов) и час­тич­но в растворённом состоянии и в свя­зан­ной с ге­мо­гло­би­ном фор­ме.

Ре­гу­ля­ция Д. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся центр. нерв­ной сис­те­мой. Реф­лек­тор­ные со­кра­ще­ния ды­ха­тель­ных мышц обес­пе­чи­ва­ют­ся дви­га­тель­ны­ми нер­ва­ми, яд­ра ко­то­рых рас­по­ло­же­ны в пе­ред­них ро­гах се­ро­го ве­ще­ст­ва спин­но­го моз­га. Рит­мич­ную сме­ну вдо­ха и вы­до­ха, ко­ор­ди­на­цию дея­тель­но­сти спин­но­моз­го­вых нер­вов обес­пе­чи­ва­ет ды­ха­тель­ный центр, рас­по­ло­жен­ный в про­дол­го­ва­том моз­ге. В ва­ро­лие­вом мос­ту на­хо­дит­ся пнев­ма­ти­че­ский центр, ко­то­рый со­вме­ст­но с ды­ха­тель­ным цен­тром слу­жит ре­гу­ля­то­ром рит­ма Д. В ре­гу­ля­ции рит­ма и час­то­ты Д. боль­шое зна­че­ние име­ют лё­гоч­ные ре­цеп­то­ры, им­пуль­сы от ко­то­рых по блуж­даю­щим нер­вам по­сту­па­ют в ды­ха­тель­ный центр. Гл. фак­то­ром, ре­гу­ли­рую­щим Д., яв­ля­ет­ся кон­цен­тра­ция CO₂ в кро­ви; по­вы­ше­ние его со­дер­жа­ния ве­дёт к уси­лен­ным со­кра­ще­ни­ям ды­ха­тель­ной мус­ку­ла­ту­ры и уве­ли­че­нию МОД и со­про­во­ж­да­ет­ся уда­ле­ни­ем из­бы­точ­но­го CO₂ из ор­га­низ­ма. Го­мео­ста­тич. ме­ха­низм ре­гу­ля­ции со­дер­жа­ния O₂ и CO₂ в кро­ви свя­зан с на­ли­чи­ем в сон­ных ар­те­ри­ях ре­цеп­то­ров, чув­ст­ви­тель­ных к из­ме­не­ни­ям хи­мич. со­ста­ва кро­ви и обес­пе­чи­ваю­щих бы­ст­рые ре­ак­ции ды­ха­тель­но­го цен­тра на из­ме­не­ние пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния O₂ и CO₂ в кро­ви. Центр. хе­мо­ре­цеп­то­ры, рас­по­ло­жен­ные на по­верх­но­сти про­дол­го­ва­то­го моз­га, реа­ги­ру­ют на из­ме­не­ния CO₂ в спин­но­моз­го­вой жид­ко­сти. Ре­гу­ля­ция Д. на­прав­ле­на не толь­ко на ав­то­ма­тич. под­дер­жа­ние го­мео­ста­тич. кон­стант пар­ци­аль­но­го дав­ле­ния O₂ и CO₂, но и на пре­ду­пре­ж­де­ние воз­мож­ных от­кло­не­ний. При на­ру­ше­ни­ях Д. и ме­ха­низ­мов его ре­гу­ля­ции воз­ни­ка­ют из­ме­не­ния га­зо­во­го со­ста­ва кро­ви.

Дыхание растений

про­ис­хо­дит гл. обр. за счёт окис­ле­ния уг­ле­во­дов, об­ра­зуе­мых в про­цес­се фо­то­син­те­за, про­те­каю­ще­го в клет­ках од­но­вре­мен­но с Д. Рас­те­ния ды­шат по­сто­ян­но: и днём, и но­чью. Кис­ло­род воз­ду­ха по­сту­па­ет в клет­ки разл. ор­га­нов рас­те­ний пре­им. че­рез мно­го­числ. усть­ица (их осо­бен­но мно­го в ли­сть­ях) и силь­но раз­ветв­лён­ную сеть меж­кле­точ­ных воз­ду­хо­нос­ных ка­на­лов; кро­ме то­го, клет­ки ис­поль­зу­ют О₂, вы­де­ляе­мый в хо­де фо­то­син­те­за. Ин­тен­сив­ность Д. оп­ре­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ст­вом вы­де­ляе­мо­го СО₂ или по­треб­ляе­мо­го О₂ на 1 г су­хой мас­сы за час и варь­и­ру­ет в пре­де­лах от 0,02–0,10 до 715 мг га­за. Са­мой вы­со­кой ин­тен­сив­но­стью Д. от­ли­ча­ют­ся мо­ло­дые, бы­ст­ро рас­ту­щие ор­га­ны и тка­ни: про­рас­таю­щие се­ме­на, раз­ви­ваю­щий­ся за­ро­дыш, ли­стья, спо­соб­ные к бы­ст­рым де­ле­ни­ям клет­ки кам­бия и осу­ще­ст­в­ляю­щие транс­порт ве­ществ клет­ки фло­эмы, ре­про­дук­тив­ные ор­га­ны (вклю­чая цвет­ки). Ин­тен­сив­ность Д. мак­си­маль­на пе­ред цве­те­ни­ем; у пес­ти­ков она в 20 раз боль­ше, чем у ле­пе­ст­ков. Не­за­дол­го до на­ча­ла ста­ре­ния ор­га­низ­ма про­ис­хо­дит т. н. кли­мак­те­рич. подъ­ём Д., что обу­слов­ле­но на­ко­п­ле­ни­ем в клет­ках эти­ле­на, ак­ти­ви­рую­ще­го ды­ха­тель­ные фер­мен­ты. Рас­те­ния, за­кон­чив­шие рост или на­хо­дя­щие­ся в по­кое, ха­рак­те­ри­зу­ют­ся низ­кой ин­тен­сив­но­стью Д. Све­то­лю­би­вые рас­те­ния ды­шат ин­тен­сив­нее те­не­вы­нос­ли­вых.

Д. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся при темп-ре от –25 °С до 50–60 °C. Счи­та­ет­ся, что для рас­те­ний уме­рен­ной зо­ны Д. оп­ти­маль­но при 37–38 °C. Силь­ное крат­ко­вре­мен­ное ох­ла­ж­де­ние или на­гре­ва­ние рас­те­ний, как и пе­ре­мен­ные темп-ры, сти­му­ли­ру­ют Д., по­это­му уро­жай (се­ме­на, клуб­ни, пло­ды) обыч­но хра­нят в по­ме­ще­ни­ях с по­сто­ян­ной темп-рой. Ин­тен­сив­ность Д. воз­рас­та­ет с уве­ли­че­ни­ем овод­нён­но­сти кле­ток ли­сть­ев до 80%, т. к. во­да влия­ет на ши­ри­ну усть­ич­ных ще­лей, че­рез ко­то­рые идёт га­зо­об­мен. Даль­ней­ший рост ко­ли­че­ст­ва во­ды и на­ко­п­ле­ние её в меж­клет­ни­ках ме­ша­ет диф­фу­зии О₂ и тор­мо­зит ды­ха­ние.

Не­ко­то­рые рас­те­ния, кор­ни ко­то­рых ис­пы­ты­ва­ют дли­тель­ный де­фи­цит О₂, вы­ра­бо­та­ли разл. при­спо­соб­ле­ния, сти­му­ли­рую­щие Д., напр. об­ра­зо­ва­ние у бо­лот­но­го ки­па­ри­са и при­бреж­ных рас­те­ний, пе­рио­ди­че­ски за­та­п­ли­вае­мых во­дой, ды­ха­тель­ных кор­ней, по­гло­щаю­щих О₂ из воз­ду­ха и снаб­жаю­щих им ос­таль­ные кор­ни, или фор­ми­ро­ва­ние у ри­са спец. тка­ни (аэрен­хи­мы) с круп­ны­ми меж­клет­ни­ка­ми, ко­то­рые слу­жат ре­зер­вуа­ром О₂. Д. мо­гут сти­му­ли­ро­вать лю­бые ме­ха­ни­че­ские или хи­мич. воз­дей­ст­вия (ра­не­ние, вы­со­кая кон­цен­тра­ция не­ко­то­рых ве­ществ, в т. ч. ток­сич­ных). Оно за­ви­сит так­же от фо­то­син­те­за: рост рас­те­ния и уве­ли­че­ние его мас­сы воз­мож­ны лишь то­гда, ко­гда ор­га­нич. ве­ществ син­те­зи­ру­ет­ся боль­ше, чем окис­ля­ет­ся при ды­ха­нии.

Раз­ли­ча­ют Д., под­дер­жи­ваю­щее жиз­не­дея­тель­ность, и Д., под­дер­жи­ваю­щее рост. В оп­ти­маль­ных ус­ло­ви­ях в про­ро­ст­ках, кон­чи­ках кор­ней, при рас­пус­ка­нии ли­сть­ев ин­тен­сив­ность Д., обес­пе­чи­ваю­ще­го энер­ги­ей рост, в 3–10 раз боль­ше ин­тен­сив­но­сти Д., под­дер­жи­ваю­ще­го жиз­не­дея­тель­ность; по ме­ре диф­фе­рен­ци­ров­ки и ста­ре­ния тка­ней ак­тив­ность пер­во­го силь­но сни­жа­ет­ся.

Дыхание | Биология для майоров II

Опишите, как структуры дыхательной системы управляют механикой дыхания

Легкие млекопитающих расположены в грудной полости, где они окружены и защищены грудной клеткой, межреберными мышцами и ограничены грудной стенкой. В нижней части легких находится диафрагма — скелетная мышца, облегчающая дыхание. Дыхание требует координации легких, грудной клетки и, что наиболее важно, диафрагмы.

Цели обучения

• Определить распространенные типы дыхания, включая дыхание млекопитающих и земноводных
• Опишите, как структуры легких и грудной полости контролируют механику дыхания
• Объясните важность податливости и сопротивления легких
• Обсудить проблемы, которые могут возникнуть из-за несоответствия V / Q

Типы дыхания

Дыхание земноводных

Амфибии развили несколько способов дыхания.Молодые земноводные, как и головастики, дышат жабрами и не покидают воду. У некоторых земноводных жабры сохраняются на всю жизнь. По мере роста головастика исчезают жабры и растут легкие. Эти легкие примитивны и не так развиты, как легкие млекопитающих. Взрослые амфибии лишены диафрагмы или имеют уменьшенную диафрагму, поэтому дыхание через легкие вынужденное. Другой способ дыхания земноводных — это распространение через кожу. Чтобы способствовать этой диффузии, кожа земноводных должна оставаться влажной.

Дыхание птиц

Птицы сталкиваются с уникальной проблемой в отношении дыхания: они летают.Полет потребляет много энергии; Таким образом, птицам требуется много кислорода для поддержания метаболических процессов. Птицы развили дыхательную систему, которая снабжает их кислородом, необходимым для полета. Как и у млекопитающих, у птиц есть легкие — органы, специализирующиеся на газообмене. Кислородный воздух, вдыхаемый во время вдоха, диффундирует по поверхности легких в кровоток, а углекислый газ диффундирует из крови в легкие и выводится во время выдоха. Детали дыхания у птиц и млекопитающих существенно различаются.

Помимо легких, у птиц внутри тела есть воздушные мешки. Воздух течет в одном направлении от задних воздушных мешков к легким и из передних воздушных мешков. Поток воздуха противоположен потоку крови, и газообмен происходит гораздо эффективнее. Этот тип дыхания позволяет птицам получать необходимый кислород даже на больших высотах, где концентрация кислорода низкая. Эта направленность воздушного потока требует двух циклов впуска и выдоха, чтобы полностью удалить воздух из легких.

Птицы: дыхание и полет

Птицы развили дыхательную систему, которая позволяет им летать. Полет — это высокоэнергетический процесс, требующий большого количества кислорода. Кроме того, многие птицы летают на больших высотах, где концентрация кислорода низкая. Как у птиц появилась такая уникальная дыхательная система?

Десятилетия исследований палеонтологов показали, что птицы произошли от теропод, мясоедных динозавров (рис. 1). Фактически, свидетельства окаменелостей показывают, что динозавры-мясоеды, которые жили более 100 миллионов лет назад, имели аналогичную проточную дыхательную систему с легкими и воздушными мешками.Например, Archeopteryx и Xiaotingia были летающими динозаврами и считаются ранними предшественниками птиц.

Большинство из нас считает, что динозавры вымерли. Однако современные птицы являются потомками птичьих динозавров. Дыхательная система современных птиц развивалась на протяжении сотен миллионов лет.

Рис. 1. (a) У птиц проточная дыхательная система, в которой воздух течет в одном направлении из задних мешочков в легкие, а затем в передние воздушные мешочки.Воздушные мешки соединяются с отверстиями в полых костях. (б) Динозавры, от которых произошли птицы, имеют похожие полые кости и, как полагают, имели аналогичную дыхательную систему. (кредит b: модификация работы Зины Дерецкой, Национальный научный фонд)

Дыхание млекопитающих

У всех млекопитающих есть легкие, которые являются основными органами дыхания. Емкость легких эволюционировала, чтобы поддерживать жизнедеятельность животного. Во время вдоха легкие расширяются за счет воздуха, а кислород диффундирует по поверхности легких и попадает в кровоток.Во время выдоха легкие вытесняют воздух, и объем легких уменьшается. В следующих нескольких разделах будет объяснен процесс человеческого дыхания.

Механика человеческого дыхания

Рис. 2. На этом графике показаны данные оригинального эксперимента Бойля 1662 г., который показывает, что давление и объем обратно пропорциональны. Единицы не указаны, поскольку Бойль использовал произвольные единицы в своих экспериментах.

Закон Бойля — это закон газа, который гласит, что в замкнутом пространстве давление и объем обратно пропорциональны.По мере уменьшения объема давление увеличивается и наоборот (рис. 2). Связь между давлением газа и объемом помогает объяснить механику дыхания.

В грудной полости всегда присутствует небольшое отрицательное давление, которое помогает держать дыхательные пути легких открытыми. Во время вдоха объем увеличивается в результате сжатия диафрагмы, а давление уменьшается (согласно закону Бойля). Это снижение давления в грудной полости относительно окружающей среды делает полость меньше атмосферы (рис. 3а).Из-за этого падения давления воздух устремляется в дыхательные пути. Для увеличения объема легких грудная стенка расширяется. Это происходит в результате сокращения межреберных мышц , мышц, которые связаны с грудной клеткой. Объем легких увеличивается за счет сокращения диафрагмы и сокращения межреберных мышц, расширяя грудную полость. Это увеличение объема грудной полости снижает давление по сравнению с атмосферным, поэтому воздух устремляется в легкие, увеличивая его объем.Результирующее увеличение объема в значительной степени объясняется увеличением альвеолярного пространства, потому что бронхиолы и бронхи представляют собой жесткие структуры, которые не меняются в размере.

Рис. 3. Легкие, грудная стенка и диафрагма участвуют в дыхании, как (а) вдохе, так и (б) выдохе. (кредит: модификация работы Марианы Руис Вильярреал)

Рис. 4. Слой ткани, называемый плеврой, окружает легкое и внутреннюю часть грудной полости. (кредит: модификация работы НЦИ)

Грудная стенка расширяется в сторону от легких.Легкие эластичные; поэтому, когда воздух заполняет легкие, упругая отдача в тканях легкого оказывает давление обратно во внутреннюю часть легких. Эти внешние и внутренние силы соревнуются в надувании и сдутии легкого при каждом вдохе. На выдохе легкие отскакивают, вытесняя воздух из легких, и межреберные мышцы расслабляются, возвращая грудную стенку в исходное положение (рис. 3b).

Диафрагма также расслабляется и перемещается выше в грудную полость.Это увеличивает давление в грудной полости по сравнению с окружающей средой, и воздух устремляется из легких. Вытеснение воздуха из легких — пассивное событие. Никакие мышцы не сокращаются, чтобы выдохнуть воздух.

Каждое легкое окружено инвагинированным мешком. Слой ткани, покрывающий легкое и впадающий в пространство, называется висцеральной плеврой . Второй слой париетальной плевры выстилает внутреннюю часть грудной клетки (рис. 4). Пространство между этими слоями, внутриплевральное пространство , содержит небольшое количество жидкости, которая защищает ткань и снижает трение, возникающее при трении слоев ткани друг с другом, когда легкие сокращаются и расслабляются. Плеврит возникает, когда эти слои ткани воспаляются; это болезненно, потому что воспаление увеличивает давление в грудной полости и уменьшает объем легкого.

Посмотрите, как закон Бойля связан с дыханием, и посмотрите это видео:

Работа дыхания

Число вдохов в минуту — это частота дыхания . В среднем, в условиях отсутствия нагрузки частота дыхания человека составляет 12–15 вдохов в минуту.Частота дыхания влияет на альвеолярную вентиляцию , или количество воздуха, входящего и выходящего из альвеол. Альвеолярная вентиляция предотвращает накопление углекислого газа в альвеолах. Есть два способа поддерживать постоянную альвеолярную вентиляцию: увеличивать частоту дыхания, уменьшая дыхательный объем воздуха на вдох (поверхностное дыхание), или уменьшать частоту дыхания, увеличивая дыхательный объем на вдох. В любом случае вентиляция остается прежней, но выполняемые и необходимые работы совершенно разные.И дыхательный объем, и частота дыхания строго регулируются при увеличении потребности в кислороде.

Есть два типа работы, выполняемой во время дыхания: работа с сопротивлением потоку и работа с упругостью. Сопротивление потоку относится к работе альвеол и тканей в легком, тогда как эластичная работа относится к работе межреберных мышц, грудной стенки и диафрагмы. Увеличение частоты дыхания увеличивает сопротивляемую потоку работу дыхательных путей и снижает эластичную работу мышц.Уменьшение частоты дыхания меняет требуемый вид работы.

ПАВ

Граница раздела воздух-ткань / вода альвеол имеет высокое поверхностное натяжение. Это поверхностное натяжение аналогично поверхностному натяжению воды на границе раздела жидкость-воздух капли воды, которое приводит к связыванию молекул воды вместе. Поверхностно-активное вещество представляет собой сложную смесь фосфолипидов и липопротеинов, которая снижает поверхностное натяжение, которое существует между тканью альвеол и воздухом внутри альвеол. Снижая поверхностное натяжение альвеолярной жидкости, он снижает склонность альвеол к разрушению.

Поверхностно-активное вещество действует как моющее средство, снижая поверхностное натяжение и облегчая надувание дыхательных путей. Когда воздушный шар надувается впервые, требуется большое усилие, чтобы растянуть пластик и начать надувать воздушный шар. Если бы немного моющего средства было нанесено на внутреннюю часть воздушного шара, то количество усилий или работы, необходимых для начала надувания воздушного шара, уменьшилось бы, и стало бы намного легче начать надувать воздушный шар.Тот же принцип применим к дыхательным путям. Небольшое количество сурфактанта в тканях дыхательных путей снижает усилия или работу, необходимые для надувания этих дыхательных путей. Младенцы, рожденные недоношенными, иногда не производят достаточно сурфактанта. В результате они страдают от респираторного дистресс-синдрома , потому что требуется больше усилий, чтобы надуть их легкие. Поверхностно-активное вещество также важно для предотвращения коллапса небольших альвеол по сравнению с большими альвеолами.

Сопротивление легких и соответствие нормам

Легочные болезни снижают скорость газообмена в легкие и из легких.Двумя основными причинами снижения газообмена являются соответствие (насколько эластично легкое) и сопротивление (степень обструкции дыхательных путей). Изменение любого из них может резко изменить дыхание и способность поглощать кислород и выделять углекислый газ.

Рисунок 5. Отношение ОФВ1 к ФЖЕЛ.

Отношение ОФВ1 (количество воздуха, которое можно принудительно выдохнуть за одну секунду после глубокого вдоха) к ФЖЕЛ (общее количество воздуха, которое может быть принудительно выдохнуто) можно использовать для диагностики того, есть ли у человека ограничительный или обструктивный заболевание легких.При рестриктивном заболевании легких ФЖЕЛ уменьшается, но дыхательные пути не закупорены, поэтому человек может достаточно быстро выдыхать воздух. При обструктивном заболевании легких обструкция дыхательных путей приводит к медленному выдоху, а также к снижению ФЖЕЛ. Таким образом, соотношение ОФВ1 / ФЖЕЛ ниже у лиц с обструктивным заболеванием легких (менее 69 процентов), чем у лиц с рестриктивным заболеванием (от 88 до 90 процентов).

Рестриктивные болезни

Примеры рестриктивных заболеваний — респираторный дистресс-синдром и легочный фиброз.При обоих заболеваниях дыхательные пути менее эластичны, они жесткие или фиброзные. Происходит снижение податливости, потому что легочная ткань не может сгибаться и двигаться. При этих типах рестриктивных заболеваний внутриплевральное давление более положительное, и при выдохе дыхательные пути разрушаются, что приводит к задержке воздуха в легких. Форсированная или функциональная жизненная емкость легких (ФЖЕЛ) , то есть количество воздуха, которое можно принудительно выдохнуть после максимально возможного глубокого вдоха, намного ниже, чем у нормальных пациентов, и время, необходимое для выдоха большей части воздуха, значительно ниже. продолжительный (рисунок 5).Пациент, страдающий этими заболеваниями, не может выдохнуть нормальное количество воздуха.

Обструктивные болезни

Обструктивные заболевания и состояния включают эмфизему, астму и отек легких. При эмфиземе, которая в основном возникает из-за курения табака, стенки альвеол разрушаются, уменьшая площадь поверхности для газообмена. Общая податливость легких увеличивается, поскольку при повреждении альвеолярных стенок упругая отдача легких уменьшается из-за потери эластичных волокон, и в конце выдоха в легких задерживается больше воздуха.Астма — это заболевание, при котором воспаление вызывается факторами окружающей среды. Воспаление препятствует прохождению дыхательных путей. Обструкция может быть вызвана отеком (скоплением жидкости), спазмами гладких мышц стенок бронхиол, повышенной секрецией слизи, повреждением эпителия дыхательных путей или сочетанием этих явлений. У людей с астмой или отеком наблюдается усиление окклюзии из-за повышенного воспаления дыхательных путей. Это имеет тенденцию блокировать дыхательные пути, препятствуя правильному движению газов (рис. 5).У людей с обструктивными заболеваниями после выдоха остается большой объем воздуха, и они дышат с очень большим объемом легких, чтобы компенсировать недостаточное количество воздуха в дыхательных путях.

Мертвый космос

Давление в малом круге кровообращения очень низкое по сравнению с давлением в большом круге кровообращения. Это также не зависит от сердечного выброса. Это происходит из-за явления, называемого рекрутмент , которое представляет собой процесс открытия дыхательных путей, которые обычно остаются закрытыми при увеличении сердечного выброса.По мере увеличения сердечного выброса увеличивается количество перфузируемых (наполненных кровью) капилляров и артерий. Эти капилляры и артерии не всегда используются, но при необходимости готовы. Однако иногда наблюдается несоответствие между количеством воздуха (вентиляция, V) и количеством крови (перфузия, Q) в легких.

Эта разница между количеством воздуха и крови, достигающей легких, обозначается как несоответствие вентиляции / перфузии (V / Q) .

Существует два типа несоответствия V / Q.Оба образуют мертвых зон или шунтируют областей неэффективной легочной ткани. Мертвые пространства могут серьезно повлиять на дыхание, поскольку они уменьшают площадь поверхности, доступную для диффузии газа. В результате количество кислорода в крови уменьшается, а уровень углекислого газа увеличивается. Мертвое пространство создается при отсутствии вентиляции и / или перфузии.

1. Анатомическое мертвое пространство и Анатомические шунты возникают из-за анатомических недостатков. Анатомическое мертвое пространство возникает естественным образом в тех областях легких, которые не контактируют с альвеолами (например, в трахее).В этих пространствах легкие вентилируются и получают достаточно воздуха, но кровь не насыщается кислородом в этом пространстве, потому что воздух не достигает перфузионных областей. Примером анатомического шунта является воздействие силы тяжести на легкие. Легкие особенно чувствительны к изменениям величины и направления гравитационных сил. Когда кто-то стоит или сидит прямо, градиент плеврального давления приводит к усилению вентиляции в легких. Точно так же для перекачки крови в нижнюю часть легкого требуется меньше энергии, чем в верхнюю в положении лежа.Перфузия легких неравномерна в положении стоя или сидя, и часть циркулирующей крови не проходит через легкие для насыщения кислородом. Анатомический шунт возникает из-за того, что вентиляция дыхательных путей не соответствует перфузии артерий, окружающих эти дыхательные пути. В результате скорость газообмена снижается. Обратите внимание, что этого не происходит в положении лежа, потому что в этом положении сила тяжести не предпочтительно тянет нижнюю часть легкого вниз.
2. P гизиологическое мертвое пространство или физиологические шунты возникают в результате функционального нарушения легкого или артерий.Это происходит, когда отсутствует кровоток, когда в альвеолах достаточно воздуха для насыщения крови кислородом, или когда не хватает воздуха в области, где кровоток нормальный. Физиологический шунт может развиться, если в легком есть инфекция или отек, закрывающий какую-либо область. Это уменьшит вентиляцию, но не повлияет на перфузию; следовательно, изменяется соотношение V / Q и нарушается газообмен. Физиологическое мертвое пространство может быть чем-то вроде сгустка крови, который снижает перфузию вокруг хорошо вентилируемых альвеол.Эмфизема, которая вызывает разрушение капилляров вокруг альвеол, также создает физиологическое мертвое пространство.

Легкое может компенсировать эти несоответствия в вентиляции и перфузии. Если вентиляция больше, чем перфузия, артериолы расширяются, а бронхиолы сужаются. Это увеличивает перфузию и снижает вентиляцию. Точно так же, если вентиляция меньше, чем перфузия, артериолы сужаются, а бронхиолы расширяются, чтобы исправить дисбаланс.

Посмотрите это видео, чтобы узнать о механике дыхания.

Ответьте на вопросы ниже, чтобы увидеть, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этом коротком тесте , а не засчитываются в вашу оценку в классе, и вы можете пересдавать его неограниченное количество раз.

Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

Определение и примеры дыхания — Биологический онлайн-словарь

Дыхание
1.Дыхание; акт вдыхания и выдоха воздуха. Возможны проблемы с дыханием. (Мельмот)
2. Воздух в мягких движениях.
3. Любое мягкое воздействие или действие; вдохновение; как дыхание духа.
4. Аспирация; тайная молитва. Серьезные желания и вдохи после этого благословенного состояния.
5. Тренировка; содействие дыханию. Вот женщина, которая тоже хочет дышать; И я слышал, вы, рыцари Тира, превосходно путешествуете по дамам. (Шак)
6. Произнесение; сообщение или гласность словами. Мне очень жаль, что я дал дыхание своей цели. (Шак)
7. Место дыхания; вентиляция.
8. Стоп; Пауза; задерживать. Вы качаете головой при столь долгом дыхании. (Shak)
9. Также, в более широком смысле, звук, вызываемый трением выдыхаемого воздуха в горле, рту и т. Д., Когда голосовая щель широко открыта; стремление; звук, выражаемый буквой h.
10. Отметка, указывающая на аспирацию или ее отсутствие.См. Грубое дыхание, плавное дыхание ниже. Место дыхания. Пауза. Та цезура, или место для дыхания, посреди стиха. . Вентиляционное отверстие. Время дыхания, пауза; релаксация. Некоторое время дышит, время, достаточное для вдоха; короткое время. Жесткое дыхание (spiritus asper). См. Аспер, ровное дыхание (spiritus lenis), знак (‘), указывающий на отсутствие звука h, как в‘ ienai (ienai).
Источник: Websters
3b3
dictionary
Нормальное прохождение или возможность прохождения воздуха через легкие; иногда используется в сочетании; мальчик был разочарован, обнаружив только скелеты вместо живых дышащих динозавров ; Тяжело дышащий по телефону .Телесный процесс вдоха и выдоха; процесс поглощения кислорода из вдыхаемого воздуха и выделения углекислого газа при выдохе. Вдыхание и выдох воздуха (для кислорода) в легких, что обеспечивает газообмен между легкими и кровотоком.

Последнее обновление 5 марта 2021 г.

Как мы дышим? — Scientific American

Ключевые концепции
Биология
Кузов
Легкие
Физика
Давление воздуха

Введение
Мы дышим много — примерно 10 раз в минуту! Вы когда-нибудь задумывались, как процесс дыхания протекает так гладко? Наши легкие позволяют нам вдыхать кислород, в котором нуждается наш организм, но они делают гораздо больше.Они также позволяют избавиться от углекислого газа, продукта жизнедеятельности, образующегося в организме, и играют жизненно важную роль в пении, крике и даже хихиканье. В этом упражнении вы создадите модель легкого и с легкостью узнаете, как воздух входит в легкие и выходит из них.

Фон
Все клетки нашего тела нуждаются в кислороде для эффективного производства энергии. Однако когда клетки вырабатывают энергию, они производят углекислый газ. Мы получаем кислород, вдыхая свежий воздух, и удаляем углекислый газ из организма, выдыхая застоявшийся воздух.Но как работает дыхательный механизм?

Воздух поступает через наш рот или нос. Затем воздух проходит по дыхательному горлу, которое сначала разделяется на два бронха: по одному на каждое легкое. Затем бронхи разделяются на все меньшие и меньшие трубки, на концах которых есть крошечные воздушные мешочки, называемые альвеолами. В наших легких миллионы альвеол! У этих мешочков тонкие стенки — настолько тонкие, что кислород и углекислый газ могут проходить через них и попадать в нашу кровь или выходить из нее. Кровь переносит кислород почти во все части тела.Кровь также возвращает углекислый газ в легкие.

Легкие занимают большую часть места в груди. 12 пар ребер в грудной клетке защищают легкие и другие органы грудной полости, например сердце.

Расслабленное дыхание — это рефлекс; нам не нужно думать, чтобы дышать. Во время этого невынужденного вдоха наша диафрагма — куполообразная мышца между грудной клеткой и брюшной полостью — уплощается. Это расширяет грудную клетку и в результате втягивается воздух.Во время выдоха диафрагма расслабляется, легкие естественным образом отскакивают, и воздух мягко выталкивается наружу.

Мы также можем дышать с большей силой. Когда мы тренируемся, громко поем или когда-то нуждаемся или хотим больше воздуха или кислорода, мы можем приложить силу, чтобы дышать глубже. Мы задействуем различные мышцы, чтобы более резко увеличить объем груди. Так же, как при расслабленном дыхании, расширение грудной клетки втягивает воздух, так что легкие наполняются. Расслабление грудной клетки выталкивает воздух наружу. Мышцы также могут заставить грудную клетку сокращаться еще больше, выталкивая еще больше воздуха.Поскольку расширения и сокращения в этом случае больше, больший объем воздуха поступает в наши легкие и выходит из них, и наше тело получает больший запас кислорода или у нас больше воздуха для создания звука.

Материалы

• Одноразовая пустая прозрачная бутылка (10–16 жидких унций) из твердого пластика (например, бутылка для спортивных напитков)
• Линейка
• Два шара (хорошо подойдут 8-дюймовые шары)
• Универсальный нож (обратитесь за помощью к взрослым и будьте осторожны при использовании ножа)
• Помощник для взрослых
• Ножницы
• Соломинка для питья (опция)
• Пластилин (по желанию)
• Лента (опция)
• Дополнительный баллон (опционально)

Подготовка

• Попросите взрослого разрезать пластиковую бутылку. Отрежьте дно бутылки так, чтобы когда воздушный шарик висел внутри бутылки из носика, под воздушным шариком оставалось от 1/3 до 3/4 дюйма пустого пространства.
• Поместите разрезанную бутылку в широкое отверстие. Опустите баллон в бутылку, пока не будет выступать только часть горлышка баллона. Загните горлышко воздушного шара поверх бутылки. Воздушный шар представляет собой легкое.
• Переверните бутылку (удерживая воздушный шарик внутри) так, чтобы крышка осталась на столе.На следующих шагах вы создадите и добавите диафрагму к своей модели.
• Завяжите узел на шее второго шарика. На противоположной стороне этого шарика отрежьте примерно треть шарика, так что у вас останется широкое отверстие.
• Растяните широкое отверстие разрезанного шарика над широким отверстием бутылки. Вытяните края воздушного шара достаточно далеко вверх по бутылке, чтобы поверхность воздушного шара слегка растянулась. Убедитесь, что узелок находится снаружи и находится около середины горлышка бутылки.
• Как надутый воздушный шар, наши легкие наполнены воздухом. У нас есть два легких, которые заключены в грудную клетку и защищены 24 ребрами. Когда вы вдыхаете, воздух попадает в легкие. Когда вы выдыхаете, воздух выходит из легких. Воздушный шар внутри бутылки похож на одно из ваших легких. Бутылка похожа на грудную клетку.

Порядок действий

• Держите бутылку так, чтобы вы могли видеть воздушный шарик внутри (представляющий легкие). Осторожно потяните за узел. Что происходит с воздушным шариком внутри бутылки ?
• Дайте узлу вернуться в нейтральное положение, а затем осторожно надавите на него. Что теперь происходит с воздушным шариком внутри бутылки?
• Повторите эти шаги несколько раз. Это похоже на дыхание? Почему?
• Какая часть напоминает вдох, а какая — выдох?
• Если ваша модель работает хорошо, воздух будет устремляться в воздушный шар, когда вы вытягиваете узел наружу, и вытекает, когда вы толкаете узел внутрь. .Как вы думаете, почему это происходит?
• Когда мы дышим расслабленно, наша диафрагма — мышца, отделяющая грудную полость от брюшной полости — движется, расширяя и сокращая грудную полость. Чем это похоже на то, что вы делаете с вашей моделью?
• Потяните и надавите на узел еще несколько раз. Используя модель, вы можете определить, какое движение диафрагмы создает вдох, а какое — выдох?
• Пощупайте ребра и глубоко вдохните, затем выдохните. Вы чувствуете, как ваша грудная клетка расширяется и опускается назад?
• Центр нашей диафрагмы смещается больше, когда мы делаем глубокий вдох: до четырех дюймов! В модели, которую вы сделали, грудная клетка (пластиковая бутылка) зафиксирована, но вы можете сдвинуть «диафрагму» дальше, потянув узел дальше и вдавив его сильнее. Попробуйте сами. Как это изменит объем воздуха, который поступает в баллон легкого и выходит из него?
• Extra : Добавьте дыхательное горло к вашей модели. Для этого выньте воздушный шарик из бутылки и наденьте его горлышко на соломинку; прикрепите баллон к соломке скотчем.Повесьте воздушный шарик и короткую часть соломинки на горлышко бутылки и используйте глину, чтобы удерживать его на месте. Убедитесь, что глина герметично закрывает соломинку и горлышко бутылки. Второй баллон, закрывающий дно бутылки, менять не нужно. Вы видите, какая часть моделирует дыхательное горло?
• Экстра : Кашель — это тело, с силой выталкивающее воздух, чтобы избавиться от чего-то, что вызвало раздражение. Во время кашля вы вдыхаете относительно глубоко, но вместо того, чтобы воздух выходить наружу, когда грудная полость сжимается, ваше горло закрывается, и в легких накапливается воздух.Когда горло открывается, грудная клетка сжимается еще больше, и воздух с силой выходит наружу. Можете ли вы имитировать кашель с помощью вашей модели?
• Extra : Найдите способ создать модель, включающую дыхательное горло, которое разделяется на два бронха, к каждому из которых прикреплено легкое. Модель с дыхательным горлом и одним легким — хорошее начало. Как добавить второе легкое? Можете ли вы найти причину, почему для нас полезно иметь два легких?

Наблюдения и результаты
Когда вы затянули узел, пространство внутри бутылки увеличилось, и ваш воздушный шар, вероятно, заполнился воздухом.Точно так же, когда диафрагма в нашем теле отодвигается, грудная полость увеличивается, и воздух поступает в наши легкие, и мы вдыхаем.

Когда вы затолкали узел, пространство внутри бутылки уменьшилось, и воздушный шар, вероятно, сдулся. Точно так же, когда диафрагма расслабляется, грудная полость уменьшается, воздух выталкивается из легких, и мы выдыхаем.

Когда вы потянули и затянули узел дальше, воздушный шар надувается и сдувается еще больше. Это отражает то, что происходит, когда больший объем воздуха вытесняется при более глубоком дыхании.

Эта динамика работает из-за давления воздуха, показателя того, насколько сильно воздух прижимается к объектам. Давление воздуха увеличивается, когда вы уменьшаете пространство, которое есть в воздухе, и уменьшается, когда вы оставляете воздуху больше места. Закройте непрочную пустую пластиковую бутылку и попробуйте сжать ее. Это трудно! Воздух внутри отталкивается. Откройте бутылку и попробуйте снова сжать бутылку. Это намного проще. Воздух отжимается с гораздо меньшей силой. Если что-то не блокирует движение, воздух будет перемещаться из областей с высоким давлением в области с более низким давлением, и именно это происходит, когда воздух врывается в легкие или из них.Когда грудная полость расширяется, вокруг легких появляется больше места. В этом состоянии легкие могут расширяться, создавая зону низкого давления, и воздух устремляется внутрь, чтобы уравновесить разницу в давлении. Затем для выдоха грудная полость и легкие сжимаются. Это повышает давление воздуха в легких, и воздух устремляется обратно.

Больше для изучения
Ваши легкие и дыхательная система, от KidsHealth
Объем легких и возраст, от Science Buddies
Постройте автомобиль с воздушным шаром, от Scientific American
Под давлением: запустите ракету на воздушном шаре, от Scientific American
Занятия STEM для детей от Science Buddies

Эта деятельность предоставлена ​​вам в сотрудничестве с Science Buddies

Как работают легкие | NHLBI, NIH

Дыхание состоит из двух фаз: вдох и выдох. Если у вас проблемы с дыханием, может быть нарушен газообмен, что может стать серьезной проблемой для здоровья.

Вдыхание

Когда вы вдыхаете или вдыхаете, ваша диафрагма сжимается и движется вниз. Это увеличивает пространство в грудной полости, и ваши легкие расширяются в нее. Мышцы между ребрами также помогают увеличить грудную клетку. Они сокращаются, чтобы тянуть грудную клетку вверх и наружу при вдохе.

Когда ваши легкие расширяются, воздух всасывается через нос или рот.Воздух проходит через трахею в легкие. Пройдя через бронхи, воздух попадает в альвеолы ​​или воздушные мешочки.

Газовая биржа

Газообмен в легких. Когда вы вдыхаете, воздух попадает в нос или рот и попадает в дыхательное горло, также называемое трахеей. Внизу трахея разделяется на две бронхи, а затем разветвляется на более мелкие бронхиолы.Брохиолы заканчиваются крошечными воздушными мешочками, называемыми альвеолами. В альвеолах вдыхаемый кислород попадает в кровоток, а углекислый газ из вашего тела выходит из кровотока. Углекислый газ выводится из вашего тела при выдохе. Medical Animation Copyright © 2020 Nucleus Medical Media Inc. Все права защищены.

Через тонкие стенки альвеол кислород из воздуха попадает в кровь в окружающих капиллярах.В то же время углекислый газ перемещается из вашей крови в воздушные мешочки. Кислород в крови переносится внутри красных кровяных телец с помощью белка, называемого гемоглобином.

Богатая кислородом кровь из ваших легких по легочным венам переносится в левую часть сердца. Сердце перекачивает кровь к остальным частям тела, где кислород в красных кровяных тельцах перемещается из кровеносных сосудов в ваши клетки.

Ваши клетки используют кислород для производства энергии, чтобы ваше тело могло работать. Во время этого процесса ваши клетки также производят отработанный газ, называемый углекислым газом.Углекислый газ необходимо выдыхать, иначе он может повредить ваши клетки.

Углекислый газ перемещается из клеток в кровоток, где он попадает в правую часть сердца. Затем кровь, богатая диоксидом углерода, перекачивается из сердца через легочную артерию в легкие, где она выдыхается.

Для получения дополнительной информации о кровотоке посетите тему «Как работает сердце».

Когда вы выдыхаете или выдыхаете, мышцы диафрагмы и ребер расслабляются, уменьшая пространство в грудной полости.По мере того, как грудная полость становится меньше, ваши легкие сдуваются, подобно выпуску воздуха из воздушного шара. В то же время воздух, богатый углекислым газом, выходит из легких через дыхательное горло, а затем выходит из носа или рта.

Выдыхание не требует усилий от вашего тела, если у вас нет заболевания легких или вы не занимаетесь физической активностью. Когда вы физически активны, мышцы живота сокращаются и прижимают диафрагму к легким даже сильнее, чем обычно. Это быстро выталкивает воздух из легких.

Повреждение, инфекция или воспаление в легких или дыхательных путях или в обоих случаях может привести к следующим состояниям.

Воздействие сигаретного дыма, загрязнителей воздуха или других веществ может повредить дыхательные пути, вызывая заболевание дыхательных путей или усугубляя заболевание.

Механика вентиляции | SEER Training

Вентиляция или дыхание — это движение воздуха по проводящим каналам между атмосферой и легкими.Воздух движется по проходам из-за градиентов давления, возникающих при сокращении диафрагмы и грудных мышц.

Легочная вентиляция

Легочная вентиляция обычно называется дыханием. Это процесс поступления воздуха в легкие во время вдоха (вдоха) и из легких во время выдоха (выдоха). Воздух течет из-за разницы давлений между атмосферой и газами внутри легких.

Воздух, как и другие газы, течет из области с более высоким давлением в область с более низким давлением.Мышечные дыхательные движения и отдача эластичных тканей создают изменения давления, которые приводят к вентиляции. Легочная вентиляция включает три различных давления:

• Атмосферное давление
• Внутриальвеолярное (внутрилегочное) давление
• Внутриплевральное давление

Атмосферное давление — это давление воздуха вне тела. Внутриальвеолярное давление — это давление внутри альвеол легких. Внутриплевральное давление — это давление внутри плевральной полости.Эти три давления отвечают за легочную вентиляцию.

Вдохновение

Вдох (вдох) — это процесс вдыхания воздуха в легкие. Это активная фаза вентиляции, потому что она является результатом сокращения мышц. Во время вдоха диафрагма сжимается, а грудная полость увеличивается в объеме. Это снижает внутриальвеолярное давление, так что воздух попадает в легкие. Вдохновение втягивает воздух в легкие.

Срок действия

Выдох (выдох) — это процесс выпуска воздуха из легких во время дыхательного цикла.Во время выдоха расслабление диафрагмы и упругая отдача ткани уменьшает грудной объем и увеличивает внутриальвеолярное давление. Выдыхание выталкивает воздух из легких.

Механизм дыхания | BioNinja

Понимание:

• Сокращения мышц вызывают изменения давления внутри грудной клетки, которые заставляют воздух входить и выходить из легких

Дыхание — это активное движение дыхательных мышц, которое обеспечивает прохождение воздуха в легкие и из них

• Сокращение дыхательных мышц изменяет объем грудной полости (т.е.е. грудной клетки)

Механизм дыхания происходит по принципу закона Бойля (давление обратно пропорционально объему)

• При увеличении объема грудной полости давление в грудной клетке уменьшается
• При увеличении объема грудной клетки грудная полость уменьшается, давление в грудной клетке увеличивается

Газы будут перемещаться из области высокого давления в область более низкого давления (аналогично движению через градиент концентрации)

• Когда давление в груди на меньше чем атмосферное давление, воздух будет перемещаться на в легкие ( вдох )
• Когда давление в груди на больше, чем атмосферное давление, воздух будет перемещаться на из легких ( выдох )

Принцип дыхания при отрицательном давлении

Понимание:

• Для вдоха и выдоха требуются разные мышцы, потому что мышцы работают только тогда, когда они сокращаются

Дыхательные мышцы сокращаются, чтобы изменить объем грудной полости и, следовательно, изменить давление в грудной клетке

• Поскольку мышцы работают только за счет сокращения, для расширения и сокращения объема грудной клетки требуются различные группы мышц

Изменение грудной клетки объем создает перепад давления между грудной клеткой и атмосферой — воздух затем движется для выравнивания

• Мышцы, увеличивающие объем грудной клетки, вызывают вдох (поскольку давление в груди меньше атмосферного)
• Мышцы уменьшают объем грудная клетка вызывает выдох (поскольку давление в груди больше атмосферного)

Атмосферное давление ниже на большой высоте, что означает, что требуется большее увеличение объема грудной клетки, прежде чем образуется перепад давления, что затрудняет дыхание при на большой высоте

• Кузов адаптирует механизмы для впечатления чрезмерное потребление кислорода в этих условиях, поэтому спортсмены часто проводят тренировки на большой высоте перед соревнованиями

Дыхание при отрицательном давлении

респираторная система человека | Описание, части, функции и факты

Нос — это внешний выступ внутреннего пространства, носовой полости. Он подразделяется на левый и правый канал тонкой медиальной хрящевой и костной стенкой, носовой перегородкой. Каждый канал открывается к лицу через ноздрю и в глотку через хоану. Дно полости носа образовано небом, которое также образует крышу полости рта. Сложная форма носовой полости обусловлена ​​выступами костных гребней верхней, средней и нижней носовых раковин (или раковин) с боковой стенки. Проходы, образованные таким образом под каждым гребнем, называются верхним, средним и нижним носовыми ходами.