Физиологические механизмы газообмена в легких. Физиологи­ческий механизм вдоха и выдоха.

Под дыханием человека понимают совокупность процессов, обеспечивающих поступление во внутреннюю среду организма кислорода, использование его для окисления органических веществ и удаление из организма углекислого газа.

Функцию дыхания у человека реализуют:

1) внешнее, или легочное; дыхание, осуществляющее газообмен между наружной и внутренней средой организма (между воздухом и кровью);

2) кровообращение, обеспечивающее транспорт газов к тканям и от них;

3) кровъ как специфическая газотранспортная среда;

4) внутреннее, или тканевое, дыхание, осуществляющее непосредственный процесс клеточного окисления;

5) средства нейрогуморальной регуляции дыхания.

Газообмен в легких.

В легких газообмен совершается между воздухом, содержащимся в альвеолах, и кровью. Альвеолы оплетены густой сетью капилляров. Стенки альвеол и стенки капилляров очень тонкие. Для осуществления газообмена определяющими условиями являются площадь поверхности, через которую осуществляется диффузия газов, и разности парциального давления (напряжения) диффундирующих газов. Легкие идеально соответствуют этим требованиям: при глубоком вдохе альвеолы растягиваются и их поверхность увеличивается.

Связывание кислорода кровью. В крови кислород соединяется с гемоглобином, образуя нестабильное соединение – оксигемоглобин.

В виде оксигемоглобина кислород от легких переносится кровью к тканям. Наличие в воздухе или тканях углекислого газа уменьшает способность гемоглобина связывать кислород.

Связывание углекислого газа кровью. Углекислый газ переносится кровью в химических соединениях гидрокарбоната натрия и гидрокарбоната калия. Часть его транспортируется гемоглобином.

Физиологический механизм вдоха и выдоха.

Вдох и выдох воздуха происходят благодаря ритмичным движениям органов дыхания. Это лёгкие, грудная клетка с относящейся к ней мускулатурой, диафрагма и брюшная стенка.

Грудная полость при вдохе

Эластичная ткань лёгких обладает свойством сокращаться, в то время как грудная клетка скорее тяготеет к тому, чтобы оставаться в положении вдоха. Вдох происходит благодаря тому, что дыхательная мускулатура поднимает и расширяет грудную клетку, диафрагма опускается; при этом должно быть преодолено эластичное сопротивление грудной клетки и лёгких.

При потоке воздуха во время вдоха и выдоха через систему труб дыхательных путей различного диаметра возникает сопротивление, так называемое противодействие току воздуха. Итак, вдох - это активный процесс.

При вдохе в дыхательных путях возникает более низкое давление по сравнению с атмосферным давлением. Благодаря этому воздух может пройти в дыхательные пути. Выдох происходит потому, что лёгкое, расширенное во время вдоха, сжимается. Следовательно, при дыхании в покое вдох активный, выдох - пассивный процесс.

Во время выдоха в результате сжатия лёгких поднимается давление в бронхах и альвеолах по сравнению с атмосферным давлением и воздух устремляется наружу.

Самая главная дыхательная мышца - диафрагма. Она движется вниз в направлении живота, как поршень с возвратно-поступательным движением в автомашине, и расширяет при этом лёгкие.

При выдохе диафрагма движется вверх. При напряжённом дыхании или сильном выдохе (например, FET) выдох поддерживается мышцами живота.

При дыхании в покое у взрослых 2/3 воздуха перекачивается в лёгкие диафрагмой и только 1/3 - грудной клеткой.