|
Известно, что жизнь организма возможна только при условии пополненияэнергии, которая непрерывно расходуется. Свои энергетические потери организм покрывает за счет той энергии, которая освобождается при окислении питательных веществ, а для обеспечения окислительных процессов необходимо постоянное поступление кислорода. Однакопри окислительных процессах образуются продукты распада, в первую очередь углекислый газ, который должен быть удален из организма.Эти функции осуществляют органы дыхания и кровообращения.
Дыхательные пути начинаются от входных отверстий носа и рта и продолжаются через дыхательное горло (гортань) и трахею. Последняя делится на бронхи, каждый из которых, последовательно раздваиваясь, образует называемое бронхиальное дерево. Бронхи самого малого диаметра- бронхиолы заканчиваются расширениями - легочными пузырьками (альвеолами). В легких человека находится около 700 млн. альвеолдиаметром 0,2 мм каждая, которые составляют общую площадь примерно 90 м2. Через альвеолы кислород поступает в кровь, которая расходится по кровеносной системе, отдавая тканям для питания кислород и принимая углекислый газ.
Жизненная емкость легких определяется спирометром – прибором для измеренияколичества воздуха, выделенного при максимальном выдохе после глубокого вдоха. Объем воздуха в легких измеряется с точностью до 100 см3. У мужчин на 1 кг веса должно быть в среднем 60 м3 воздуха. Например, при весе 70 кг нормальная жизненная емкость легких4200см3.
Кислород поступающий в кровь, доставляет его ко всем клеткам организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы.Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту, а также молекулы воды и доставляет в альвеолы. Главным условием жизниявляется обмен веществ (энергии), а основными источниками энергии - питательные вещества. При окислении этих веществ образуются различные соединения, которые являются составляющими энергии. В результате окисления в клетках парциальное давление углекислого газа увеличивается по сравнению с его содержанием в артериальной крови и в условиях покоя достигает 6,25 кПа (47 мм рт. ст.) (при физической работе значительно больше). Углекислый газ, взаимодействуя с водой, образует угольную кислоту (Н2С03). Угольная кислота, соединяясь с солями гемоглобина, превращается в бикарбонат гемоглобина и с кровью транспортируется к легким. В легких происходит обратная реакция: отщепляется углекислый газ, восстанавливается гемоглобин и вода. Количество поглощенного кислорода обычно больше количества выделяемого организмом углекислого газа. Это объясняется тем, что окислительные процессы идут не только с углеводами, но и с белками, жирами и другими веществами. Отношение количества выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду называется дыхательным коэффициентом, который колеблется от 0,80 до 0,95.
Кроме того, через поверхность тела, т. е. через кожу, обеспечивается 1—2 % всего газообмена, происходящего в организме. Дыхание — важнейший процесс, протекающий в организме непрерывно. При нарушении внешнего дыхания продолжается внутреннее дыхание. Если за 5—6 мин внешнее дыхание не восстановится, наступает смерть.
Регулирование дыхания осуществляется автоматически центральной нервной системой в зависимости от условий, в которых находится организм, и с помощью волевых усилий.
С количественной стороны процесс дыхания характеризуется следующими показателями: частотой дыхания, жизненной емкостью легких, легочной вентиляцией, «мертвым» пространством, газообменом в легких человека, дозой потребления кислорода.
Частота дыханияf(1/мин) человека определяется числом вдохов, производимых за единицу времени. Частота дыхания не является постоянной и зависит от нескольких факторов: физической нагрузки (прямо пропорционально) и степени тренированности человека. Частота дыхания у тренированного человека составляет в среднем 6—8 дыхательных циклов в минуту, у нетренированного человека — 12—18 циклов в минуту. При физической нагрузке частота дыхания нетренированного человека увеличивается в большей мере. Частота дыхания зависит, также от пола и возраста человека.
Жизненная емкость легкихЖЕЛ (л) характеризуется объемом воздуха, который человек может выдохнуть из легких после глубокого вдоха. В среднем эта величина составляет 3,5 л.
Легочная вентиляция(л/мин) определяется количеством воздуха, циркулирующего в легких за единицу времени, т. е. тем объемным количеством воздуха, который за 1 мин вдыхается или выдыхается человеком.
«Мертвое»(вредное) пространство определяется объемом воздуха, не участвующая в процессе газообмена. «Мертвое» пространство равно суммеобъемов воздуха, остающегося в носовой полости, гортани, трахее, бронхах и бронхиолах при выдохе. Объем «мертвого» пространства у взрослого человека в среднем cоставляет 140 мл. Воздушная смесь, не участвующая в процессе газообмена, содержит мало кислорода и в значительной степени загрязнена углекислым газом.
|
.png)