9.6: Дихання

Last updated

Oct 27, 2022
Save as PDF
- 9.5: Легені та плевральні порожнини
- 9.7: Резюме

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

Процес дихання переміщує повітря всередину і з легких. Іноді цей процес називають диханням, але важливо не сплутати його з хімічним процесом, клітинним диханням, що відбувається в мітохондріях клітин. Дихання викликається рухом діафрагми і ребер.

Діаграма 9.4a: Натхнення; Діаграма 9.4b: Закінчення

Натхнення

Діафрагма являє собою тонкий лист м'язи, який повністю розділяє черевну і грудну порожнини. У стані спокою він куполоподібно піднімається в грудну порожнину, але під час вдиху або вдиху сплющується. При цьому спеціальні м'язи в грудній стінці рухають ребра вперед і назовні. Ці рухи як діафрагми, так і ребер викликають збільшення обсягу грудної клітки. Оскільки плевральні порожнини герметичні, легені розширюються, щоб заповнити цей збільшений простір, і повітря втягується вниз по трахеї в легені (див. Діаграму 9.4a).

Термін придатності

Видих або видих складається з протилежних рухів. Ребра рухаються вниз і всередину, і діафрагма відновлює свою куполоподібну форму, тому повітря виганяється (див. Діаграму 9.4b). Видох зазвичай пасивний і енергії не потрібно (якщо ви не підриваєте повітряну кулю).

Обсяги легенів

Діаграма 9.5: Обсяги легенів

Коли ви сидите тут, читаючи це, просто зверніть увагу на своє дихання. Зверніть увагу, що ваші вдихи дійсно досить малі і ніжні (якщо ви тільки що кинулися сюди звідкись ще!). Лише невелика кількість загального обсягу, який затримують ваші легені, вдихається і виводиться з кожним вдихом. Такий вид ніжного «в спокої» дихання називається приливним диханням і обсяг вдихається або назовні (вони повинні бути однаковими) - приливним об'ємом (див. Діаграму 9.5). Іноді люди хочуть виміряти обсяг повітря, що вдихнув або закінчився протягом хвилини цього нормального дихання. Це називається хвилинною гучністю. Це можна оцінити, виміряючи обсяг одного приливного дихання, а потім помноживши його на кількість вдихів за хвилину. Звичайно, можна зробити глибокий вдих і вдихнути, наскільки це можливо, а потім закінчитися, наскільки це можливо. Обсяг повітря, що випливає, коли максимальний видих слід за максимальним вдихом, називається життєвою ємністю (див. Діаграму 9.5).

Склад повітря

Повітря, в якому дихають тварини, складається з 21% кисню та 0,04% вуглекислого газу. Вигнаний повітря складається з 16% кисню і 4,4% вуглекислого газу. Це означає, що легені видаляють лише чверть кисню, що міститься в повітрі. Саме тому можна дати комусь (або тварині) штучне дихання, вдувши в рот повітря, що минув.

Дихання - це, як правило, несвідома діяльність, яка відбувається незалежно від того, чи спите ви чи спите, хоча, принаймні, люди також можуть контролювати це свідомо. Дві області заднього мозку, звані довгастим мозком і понс контролюють швидкість дихання. Вони називаються респіраторними центрами. Вони реагують на концентрацію вуглекислого газу в крові. Коли ця концентрація підвищується під час нападу активності, наприклад, нервові імпульси автоматично направляються в діафрагму і реберні м'язи, які збільшують швидкість і глибину дихання. Збільшення швидкості дихання також збільшує кількість кисню в крові для задоволення потреб цієї підвищеної активності.

Кислотність крові і дихання

Ступінь кислотності крові (кислотно-лужний баланс) має вирішальне значення для нормального функціонування клітин і організму в цілому. Наприклад, занадто кисла або лужна кров може серйозно вплинути на нервову функцію, викликаючи кому, м'язові спазми, судоми і навіть смерть. Вуглекислий газ, що переноситься в крові, робить кров кислою, і чим вище концентрація вуглекислого газу, тим вона кислотніша. Це, очевидно, небезпечно, тому в організмі існують різні механізми, які повертають кислотно-лужний баланс в межах норми. Дихання - один з таких гомеостатичних механізмів. За рахунок збільшення швидкості дихання тварина збільшує кількість розчиненого вуглекислого газу, який виганяється з крові. Це знижує кислотність крові.

Дихання птахів

Птахи мають унікальну дихальну систему, яка дозволяє їм дихати з дуже високими показниками, необхідними для польоту. Легкі є відносно твердими структурами, які не змінюють форму і розмір так само, як легені ссавців. Трубки проходять через них і з'єднуються з серією повітряних мішків, розташованих у грудній і черевній порожнині тіла і деяких кістках. Рухи ребер і грудини або грудини розширюють і стискають ці повітряні мішки, тому вони діють швидше як сильфон і перекачують повітря через легені. Еволюція цієї надзвичайно ефективної системи дихання дозволила птахам мігрувати величезні відстані і літати на висотах, вищих за вершину Евересту.