Об’єм легеневого повітря та ємність легень - Студопедія
Легкі молоді дорослі жінки втручають у середньому близько 4 л повітря, а легені молодого дорослого чоловіка - близько 5 л.
Показники, що характеризують роботу легень у молодого дорослого чоловіка. Для жінок вони будуть приблизно на 20% нижчі, що відображає відмінності у загальній масі тіла.
1. Дихальний обсяг - це обсяг повітря, що обмінюється за один вдих і видих. У стані спокою людина вдихає та видихає приблизно 450 мл повітря. При максимальному фізичному навантаженні дихальний об'єм становить близько 3 л.
2. Понад 450 мл людина може вдихнути близько 1500 мл. Це так званийрезервний об'єм вдиху(додаткове повітря).
3. Після спокійного видиху можна видихнути додатково близько 1500 мл. Церезервний об'єм видиху(резервне повітря).
4. Якщо зробити максимальний вдих, а потім максимальний видих, то загальна кількість повітря, що видихається, дасть величину, званужиттєвою ємністю легень.
5. Навіть після максимально глибокого видиху в легенях залишається 1500 мл повітря (обсяг повітроносних шляхів). Видихнути його не вдається; він називається залишковим повітрям.
6. При вдиху з 450 мл атмосферного повітря, що вдихається, в альвеоли потрапляє лише близько 300 мл, а приблизно 150 мл залишається в повітроносних шляхах і в газообміні не бере участі. При видиху, який слідує за вдихом, це повітря виводиться назовні незміненим, що не відрізняється за своїм складом від атмосферного повітря. Його називають тому обсягом анатомічного мертвого простору.
Альвеолярний мертвий простір.У здоровій легені деяка кількість альвеол верхньої частини легень вентилюється дуже добре, але частково або повністю не позбавлені.постачання кров'ю, яка під дією сили тяжіння збирається у нижній частині легень. У фізіологічних умовах кількість альвеол, що недостатньо постачаються кров'ю, може збільшуватися у разі зниження хвилинного об'єму крові, зменшення тиску в артеріальних судинах легень, а в патологічних станах — при анемії, легеневій емболії або емфіземі.
З іншого боку, в нижній частині легень, що рясно постачається кров'ю, частина альвеол знаходяться в здавленому стані і недоотримують повітря, оскільки легені спираються на діафрагму.
Подібний фізіологічний стан позначається як «альвеолярний мертвий простір». У подібних зонах легень немає газообміну.
Сума обсягіванатомічноготаальвеолярного мертвого просторуназиваєтьсяфізіологічним,абофункціональним, мертвим простором.
Повітря, що досягає альвеол, змішується тут з 3000 мл повітря, що вже знаходиться в них. Порція, що знову надійшла, невелика в порівнянні з обсягом, до якого вона додається; тому повне оновлення всього повітря, що знаходиться в легенях, – за необхідністю повільний процес. Це повільний обмін між атмосферним та альвеолярним повітрям позначається на альвеолярному повітрі настільки мало, що його склад залишається практично постійним (13,8% кисню, 5,5% С02 та 80,7% азоту). У тісний контакт із кров'ю входить саме альвеолярне повітря. У порівнянні з повітрям, що вдихається, він містить менше кисню і більше СО2.
| Порівняння складу повітря, що вдихається, альвеолярного і видихається (в об'ємних відсотках) | |||
| Газ | У повітрі, що вдихається | В альвеолярному повітрі | У повітрі, що видихається |
| О2 | 20,95 | 13,8 | 16,4 |
| СО2 | 0,04 | 5,5 | 4,0 |
| N2 | 79,01 | 80,7 | 79,6 |
З таблиці видно, що одну п'яту частину кисню, що надходить, організм утримує для своїх потреб, тоді як видихається кількість СОг в 100 разів більше тієї кількості, яка надходить в організм при вдиху.
Спірометрія (вимірювання дихання за допомогою спірометра).
Спірометр складається з посудини з водою і поміщеної в нього вгору дном іншої посудини ємністю не менше 6 л з повітрям, що знаходиться в ньому. Від цієї другої судини відходять дві трубки. Вони з'єднані з мундштуком, який випробуваний під час виміру бере в рот. Мундштук забезпечений клапаном, тому, коли піддослідний дихає, повітря входить у нього однією трубці і виходить подругою. Для поглинання виділяється при видиху С02 прилад поміщають натронну вапно. (Поступове зростання концентрації СО2 у спірометрі було б небезпечним.) Для заповнення спірометра можна використовувати і кисневі суміші («медичний кисень»). Коли випробовуваний дихає, повітря у його легенях та у спірометрі становить єдину замкнуту систему.
Внутрішня судина врівноважена, і коли повітря входить до неї (якщо випробуваний робить видих) або виходить з неї (при вдиху), вона відповідно піднімається або опускається. Письменник кімографа записує на барабані, що повільно обертається, всі ці рухи. Спірометрія дає можливість визначити інтенсивність метаболізму, дихальний коефіцієнт, дихальний об'єм, частоту дихання та споживання кисню.
Підчастотою диханнярозуміють число циклів дихальних рухів за хвилину.
Співвідношення обсягів повітря, що знаходиться в легенях (запис показання спірометра). Спірограму прийнято давати, як це зроблено тут, тобто у перевернутому вигляді. Насправді писач кимографа при вдиху йде вниз (повітря з внутрішньої судини виходить і судина опускається) а при видиху - вгору (повітря надходить у внутрішній посуд і судина піднімається).
Деякі типові величини:
Частота дихання у спокої - 15 циклів за хвилину
Частота дихання після максимального навантаження - 40-50 циклів за хвилину
ЛВ у спокої - 6,75 л за хвилину
ЛВ після максимального навантаження (дихальний об'єм 3 л за хвилину х частота дихання 45 циклів за хвилину) — 135 л за хвилину
Споживання кисню у спокої: 0,25-0,4 л за хвилину
Споживання кисню після максимального навантаження - 3,6 л за хвилину (у бігуна на марафонській дистанції - до 5,1 л за хвилину)
Дихальний коефіцієнт (ДК)
З цього рівняння видно, що обсяг діоксиду вуглецю, що утворився за час при окисленні вуглеводу в процесі дихання, дорівнює обсягу спожитого за той же час кисню. (Нагадаємо, що моль будь-якого газу за даних умов температури і тиску займає той самий обсяг). Відношення СО2/О2 називається дихальним коефіцієнтом.
Об'єм виділеного СО2 Число молей або молекул виділеного СО2
з прямого спостереження: ДК = ────────────────, або з рівнянь ДК = ────────────────────── ─────
Об'єм поглиненого О2 Число молей або молекул поглиненого О2
Таким чином, з наведеного вище рівняння, ДК = ─── = ─── = 1
Вивчення дихальних коефіцієнтів дає цінні відомості про природу дихальних субстратів та типи метаболізму.
1) Окислення жиру трипальмітину в процесі дихання описуєтьсянаступним рівнянням:2С51H9806 + 14502 → 102СО2 + 98Н20
Чому дорівнює ДК для трипальмітину?
2) Чому дорівнює ДК при окисленні глюкози в анаеробних умовах до етанолу та С02?
Дихальні коефіцієнти для різних субстратів
| ДК | Субстрат | Коментарі |
| > l,0 | Вуглеводи, якщо відбувається анаеробне дихання | |
| 1,0 | Вуглеводи | |
| 0,9 | Білки | |
| 0,7 | Жири, наприклад, трипальмітин | |
| 0,5 | Жири, за наявності синтезу вуглеводів | Діоксид вуглецю, що утворюється при диханні, використовується для інших потреб і тому з організму не виділяється |
| 0,3 | Вуглеводи, за наявності синтезу органічних кислот |
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:
Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно