ФГБОУ
ВПО « Казанский государственный университет»
Медицинский
институт
Кафедра
физиологии человека
Курсовая
работа
по
дисциплине «Нормальная физиология»
на тему:
«Значение дыхания для организма.
Возрастные особенности дыхания»
Выполнила: студентка
группы 13ЛЛ19
Петрова Ольга
Андреевна
Проверила: доктор медицинских
наук
Романец
Виктория Сергеевна
Казань,2014
План
курсовой работы:
Введение……………………………………………………………..……..3
1.Строение и функции органов
дыхания…………………………..…...…2
2.Возрастные особенности
дыхания ……………………………..….…….7
3.Акт дыхания……………………………………………………..…….…..8
3.1.Внешнее дыхание…………………………………………….……….....8
3.2.Транспорт газа кровью………………………………………………..…9
3.3.Тканевой газообмен…………………………………………………..….9
4.Регуляция внешнего дыхания………………………………………….....10
4.1.Дыхательный центр………………………………………………….….10
4.2.Локализация и функциональные
свойства дыхательных нейронов…11
4.3.Генерация дыхательного ритма………………………………………...13
5. Диффузионная способность легких…………………………………......17
6. Значение дыхания для организма………………………………………..19
Заключение…………………………………………………………...............19
Список литературы…………………………………………………………..21
Введение
Дыхание - необходимый для жизни процесс
постоянного обмена газами между организмом
и окружающей средой. Дыхание обеспечивает
постоянное поступление в организм кислорода,
необходимого для осуществления окислительных
процессов, являющихся основным источником
энергии.
Кислород из внешней среды поступает
в легкие. Там, как уже известно, происходит
превращение венозной крови в артериальную.
Артериальная кровь, текущая по капиллярам
большого круга кровообращения, отдает
кислород через тканевую жидкость клеткам,
которые омываются ею, а углекислый газ,
выделяемый клетками, поступает в кровь.
Отдача углекислого газа кровью в атмосферный
воздух также совершается в легких.
Понятно, что прекращение поступления
кислорода к клеткам хотя бы на очень короткое
время приводит к их гибели. Вот почему
непрестанное поступление этого газа
из окружающей среды - необходимое условие
жизни организма.
Значение дыхания для человека огромное.
На самом деле, без пищи человек может
прожить несколько недель, без воды - несколько
суток, а без кислорода - всего 5 минут.
Акт дыхания состоит из трех процессов:
1. Внешнее или легочное дыхание
- обмен газов между организмом
окружающей средой.
2. Внутреннее или тканевое дыхание,
протекающее в клетках.
3. Транспорт газов кровью, т.е. перенос
кислорода кровью от легких
к тканям и углекислого газа
от тканей к легким.
1.Строение и функции органов дыхания
Систему органов дыхания человека
составляют воздухоносные пути и легкие.
К воздухоносным путям относятся: носовая
полость, носоглотка, гортань, трахея и
бронхи. Носовая полость разделяется костно-хрящевой
перегородкой на правую и левую половины,
в каждой из которых есть извилистые носовые
ходы. Слизистая оболочка, которая выстилает
носовую полость, густо покрыта ресничками,
пронизана кровеносными сосудами и железами.
Воздух, поступающий в носовую полость,
очищается, согревается, увлажняется и
обеззараживается.
Из носовой полости воздух попадает
в носоглотку, а затем в гортань.
Глотка у ребенка отличается
меньшей длиной и большей шириной, а также
низким расположением слуховой трубки.
Особенности строения носоглотки приводят
к тому, что заболевания верхних дыхательных
путей у детей часто осложняются воспалением
среднего уха. Также серьезно отражается
на здоровье детей заболевание миндалевых
желез расположенных в глотке.
Гортань расположена на передней
поверхности шеи, на уровне 4-6 шейных позвонков,
по обоим бокам ее располагаются доли
щитовидной железы, а сзади - глотка. Гортань
имеет форму воронки. Ее скелет образован
парными и непарными хрящами, соединенными
между собой суставами, связками и мышцами.
Непарные хрящи - щитовидный, надгортанник,
перстневидный. Парные хрящи - рожковидный,
черпаловидный. Надгортанник покрывает
вход в гортань во время глотания. Изнутри
гортань покрыта слизистой оболочкой
с мерцательным эпителием. Гортань служит
для проведения воздуха и одновременно
является органом звукообразования, в
котором участвуют две голосовые связки,
это слизистые складки, состоящие из эластических
соединительных волокон. Связки натянуты
между щитовидным и черпаловидным хрящами,
и ограничивают голосовую щель.
У детей гортань короче, уже
и располагается выше, чем у взрослых.
Наиболее интенсивно гортань растет на
1-3 годах жизни и в период полового созревания
- у мальчиков образуется кадык, удлиняются
голосовые связки, гортань становится
шире и длиннее чем у девочек, происходит
ломка голоса.
Слизистая оболочка воздухоносных
путей более обильно снабжена кровеносными
сосудами, нежна и ранима, содержит меньше
слизистых желез предохраняющих ее от
повреждений.
От нижнего края гортани отходит
трахея. Трахея - длиной около 12 см. (длина
ее увеличивается в соответствии с ростом
туловища, максимально ускоренный рост
в 14 - 16 лет), состоит из хрящевых полуколец.
Задняя стенка трахеи мягкая, прилегает
к пищеводу. Изнутри выстлана слизистой
оболочкой содержащей железы, которые
выделяют слизь. Из области шеи трахея
переходит в грудную полость и делится
на два бронха, слева шире и короче, а справа
- уже и длиннее. Бронхи входят в легкие
и там делятся на бронхи меньшего диаметра-бронхиолы,
которые разделяются еще на более мелкие,
образуя бронхиальное дерево, которое
в свою очередь образует ворота легких.
В грудной полости расположены два легких,
они имеют форму конуса. На обращенной
к сердцу стороне каждого легкого, располагаются
углубления - ворота легкого, через которые
проходят бронх, нерв легкого, кровеносные
и лимфатические сосуды. Бронх в каждом
легком ветвится. Бронхи, как и трахея,
в стенках содержат хрящи. Самые маленькие
разветвления бронхов - бронхиолы, они
не имеют хрящей, но снабжены мышечными
волокнами и способны сужаться.
Тончайшие бронхи
- бронхиолы - заканчиваются альвеолярными
ходами, на стенках которых расположены
легочные пузырьки, или альвеолы. Альвеолы
образуют дыхательную часть легких, а
бронхи - воздухоносных. Легочные пузырьки
образуют губчатую массу, которая формирует
легкие. Легкие заполняют всю грудную
полость, за исключением места, занятого
сердцем, кровеносными сосудами, воздухоносными
путями и пищеводом.
Каждое легкое покрыто серозной оболочкой
- плеврой. Плевра состоит из двух листов:
пристеночный лист - прилегает к грудной
клетке, внутринносный - сросся с легким.
Между двумя листами имеется пространство
- плевральная полость, заполнена серозной
жидкостью, которая облегчает скольжение
листов плевры при дыхательных движениях.
В полости плевры воздуха нет и давление
там отрицательное. Плевральная полость
между собой не сообщается.
Правое легкое состоит из
трех, а левое из двух долей. Каждый отдел
легкого состоит из сегментов: в правом
- 11 сегментов, в левом - 10 сегментов. Каждый
сегмент в свою очередь состоит из множества
легочных долек. Структурной единицей
является ацинус - конечная часть бронхиолы
с альвеолярными пузырьками. Бронхиолы
переходя в расширение - альвеолярные
ходы, на стенках которых находятся выпячивания
– альвеолы, которые являются конечной
частью дыхательного пути. Стенки легочных
пузырьков состоят из однослойного плоского
эпителия и к ним примыкают капилляры.
Через стенки альвеол и капилляров осуществляется
газообмен: в кровь из альвеол поступает
кислород, а обратно углекислый газ. В
легких насчитывают до 350 млн. альвеол,
а их поверхность достигает 150 м2.
Основная функция
легких - обеспечение газообмена между
внешней средой и организмом.
Газообмен в легких происходит
вследствие ритмических дыхательных движений
- вдоха и выдоха. В легких отсутствует
мышечная ткань; дыхательные движения
осуществляются с помощью межреберных
и грудных мышц и диафрагмы. Во время вдоха,
благодаря поднятию ребер и опусканию
диафрагмы, объем грудной полости увеличивается.
Одновременно с увеличением объема грудной
полости расширяются и легкие. Во время
выдоха происходит расслабление наружных
межреберных мышц, опускание ребер и поднятия
купола диафрагмы, объем грудной клетки
и легких уменьшается.
Нейрогуморальная регуляция
обеспечивает ритмичное чередование вдоха
и выдоха, изменения частоты и глубины
дыхательных движений. Нервные механизмы
дыхания обеспечиваются дыхательным центром,
содержащейся в продолговатом мозге и
двигательными нервами, ядра которых располагаются
в спинном мозге. Основным гуморальным
фактором регуляции дыхания является
концентрация СО2 в крови (повышенное содержание
СО2 вызывает увеличение
глубины и частоты дыхания).
2. Возрастные особенности дыхания
У детей раннего
возраста ребра имеют малый изгиб и занимают
почти горизонтальное положение. Верхние
ребра и весь плечевой пояс расположены
высоко, межреберные мышцы слабые. Поэтому
у новорожденных преобладает диафрагмальное
дыхание с незначительным участием межреберных
мышц. Такой тип дыхания сохраняется до
второй половины первого года жизни. По
мере развития межреберных мышц и роста
ребенка грудная клетка опускается вниз
и ребра принимают косое положение. Дыхание
грудных детей теперь становится грудобрюшным
с преобладанием диафрагмального.
В возрасте от 3 до 7 лет в связи с развитием
плечевого пояса начинает преобладать
грудной тип дыхания, и к 7 годам он становится
выраженным.
В 7–8 лет начинаются половые отличия
в типе дыхания: у мальчиков преобладающим
становится брюшной тип дыхания, у девочек
– грудной. Заканчивается половая дифференцировка
дыхания к 14–17 годам.
Своеобразие строения грудной клетки
и малая выносливость дыхательных мышц
делают дыхательные движения у детей менее
глубокими и частыми. Взрослый же человек
делает в среднем 15–17 дыхательных движений
в минуту; за один вдох при спокойном дыхании
он вдыхает 500 мл воздуха. При мышечной
работе дыхание учащается в 2–3 раза. У
тренированных людей при одной и той же
работе объем легочной вентиляции постепенно
увеличивается, так как дыхание становится
более редким и глубоким. При глубоком
дыхании альвеолярный воздух вентилируется
на 80–90 %. Это обеспечивает большую диффузию
газов через альвеолы. При неглубоком
и частом дыхании вентиляция альвеолярного
воздуха значительно меньше и относительно
большая часть вдыхаемого воздуха остается
в так называемом мертвом пространстве
– в носоглотке, ротовой полости, трахее,
бронхах. Таким образом, у тренированных
людей кровь в большей степени насыщается
кислородом, чем у людей нетренированных.
Глубина дыхания характеризуется объемом
воздуха, поступающим в легкие за один
вдох, – дыхательным воздухом. Дыхание
новорожденного частое и поверхностное,
при этом его частота подвержена значительным
колебания. У детей школьного возраста
происходит дальнейшее урежение дыхания.
Большая частота дыхательных движений
у ребенка обеспечивает высокую легочную
вентиляцию.
Жизненная емкость легких меняется с
возрастом, зависит от пола, степени развития
грудной клетки, дыхательных мышц. Как
правило, она больше у мужчин, чем у женщин;
у спортсменов больше, чем у нетренированных
людей. К 16–17 годам жизненная емкость
легких достигает величин, характерных
для взрослого человека.
3.Акт дыхания
3.1. Внешнее дыхание.
Внешнее дыхание представляет собой
обмен газов между организмом и внешней
средой. Оно осуществляется с помощью
двух процессов – легочного дыхания и
дыхания через кожу.
Легочное дыхание заключается в обмене
газов между альвеолярным воздухом и окружающей
средой и между альвеолярным воздухом
и капиллярами. При газообмене с внешней
средой поступает воздух, содержащий 21
% кислорода и 0,03-0,04 % углекислого газа,
а выдыхаемый воздух содержит 16 % кислорода
и 4 % углекислого газа. Кислород поступает
из атмосферного воздуха в альвеолярный,
а углекислый газ выделяется в обратном
направлении При обмене с капиллярами
малого круга кровообращения в альвеолярном
воздухе давление кислорода 102 мм.рт.ст.,
а углекислого газа – 40 мм.рт.ст., напряжение
в венозной крови кислорода – 40 мм. рт.
ст., а углекислого газа – 50 мм.рт.ст. В
результате внешнего дыхания от легких
оттекает артериальная кровь, богатая
кислородом и бедная углекислым газом.
3.2.Транспорт газа кровью.
Транспорт газов кровью осуществляется
в основном в виде комплексов: 1) кислород
образует соединение с гемоглобином, 1
г гемоглобина связывает 1,345 мл газа; 2)
в виде физического растворения транспортируется
15-20 мл кислорода; 3) углекислый газ переносится
в форме бикарбонатов Na и К, причем бикарбонат
К находится внутри эритроцитов, а бикарбонат
Na – в плазме крови; 4) углекислый газ транспортируется
вместе с молекулой гемоглобина.
3.3.Тканевой газообмен.
Кровь, приносящая к тканям
кислород, отдает его ( по градиенту концентрации)
в тканевую жидкость, а оттуда молекулы
О2 проникают в клетки, где и захватываются
митохондриями. Чем интенсивнее происходит
этот захват , тем выше становится градиент
между артериальной кровью и тканью, тем
быстрее кровь отдает кислород ,отсоединяющийся
при этом от молекулы гемоглобина, которая
служила «транспортным средством» для
доставки кислорода. Освободившиеся молекулы
гемоглобина могут захватывать молекулы
СО2 ,чтобы нести их к легким и там отдавать
альвеолярному воздуху. Кислород, вступая
в цикл окислительных реакций в митохондриях
, в конечном счете оказывается соединенным
либо с водородом (образуется Н2О), либо
с углеродом ( образуется СО2) . В свободном
виде кислорода практически не существует.
Весь образующийся в тканях углекислый
газ выводится из организма через легкие.
Метаболическая вода также частично испаряется
с поверхности легких, но может выводиться,
кроме того, с потом и мочой.