Строение и функции дыхательной системы

Министерство образования Российской Федерации

Российский государственный профессионально  – педагогический университет

Кафедра физиологии и БЖД

 

 

 

 

Реферат

На тему: 1. Строение и функции дыхательной  системы. Лёгочные объёмы. Показатели дыхания в покое и при мышечных нагрузках. Жизненная ёмкость лёгких. Формирование системы дыхания в  онтогенезе.

2. Утомление  как особое функциональное состояние  организма. Теории утомления.  Физиологические характеристики  утомления.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург,2010 год

Содержание:

Глава 1.

Введение………………………………………………………………………………………………………3

1.1. Строение и функции дыхательной системы………………………………………..4

1.2.Лёгочные объёмы………………………………………………………………………………….6

1.3.Показатели дыхания в покое и при мышечных нагрузках…………………..9

1.4. Жизненная ёмкость лёгких………………………………………………………………….11

1.5.Формирование системы дыхания в онтогенезе………………………………….13

Глава 2.

2.1. Утомление как особое функциональное состояние организма………..19

2.2. Теории утомления……………………………………………………………………………….20

2.3. Физиологические характеристики утомления…………………………………...21

Заключение………………………………………………………………………………………………..22

Приложение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

В этом году у нас начался курс Возрастной физиологии. Это очень  интересный предмет. На лекциях мы узнаём много новой и полезной информации, которой должен обладать каждый человек: ведь это информация о нашем организме.

Я заинтересовалась именно этой темой, так как мне интересно строение дыхания. Мне интересно то, какие  функции выполняет дыхательная  система человека.  В этой же теме нельзя не рассмотреть утомление  как особое функциональное состояние  организма.

Целью моей работы стало изучение особенностей дыхательной системы  человека и утомления как особого  функционального состояния организма.

 

В процессе работы я ставила перед собой такие задачи:

1. Рассмотреть строение и функции  дыхательной системы. 

2. Проанализировать показатели  дыхания в покое и при мышечных  нагрузках.

3. Рассмотреть понятие «легочные  объемы» и «жизненная емкость  легких».

4. Изучить формирование системы  дыхания в онтогенезе.

5. Изучить утомление как особое  функциональное состояние организма.

6. Дать физиологические характеристики утомления.

7. Рассмотреть теории утомления.

8.Собрать материал по теме.

В процессе работы я пользовалась различными учебниками и интернет-ресурсами.

 

 

 

 

1. Дыхание. Cтроение и функции дыхательной системы

 

Для жизнедеятельности организма  необходима энергия. Ее мы получаем с  пищей, но для эффективного расщепления  питательных веществ (окисления) с  выделением энергии необходимо присутствие  кислорода. Это происходит в митохондриях клеток и называется клеточным дыханием. Кислород должен дойти до каждой клетки нашего организма, поэтому транспорт  его осуществляют две системы: дыхательная  и сердечно-сосудистая. В процессе дыхания — окисления органических веществ — образуется углекислый газ. Его удаление — тоже работа этих двух систем. Газы легко проникают  сквозь клеточные мембраны

 

Кислород начинает путь по воздухоносным  путям дыхательной системы вместе с вдыхаемым воздухом, содержание кислорода в котором 21%. Сначала  он попадает в носовую полость. Там  — система извилистых ходов, в  которых воздух согревается, увлажняется, очищается. Согретый воздух проходит в  носоглотку, а оттуда в ротовую  часть глотки и в гортань. Сверху вход в гортань закрыт одним из хрящей — надгортанником, препятствующим попаданию пищи в дыхательное  горло. По внутреннему строению гортань  напоминает песочные часы: она состоит  из двух небольших полостей, сообщающихся через узкую голосовую щель, которая  в спокойном состоянии имеет  треугольную форму и достаточно велика. Гортань переходит в трахею — трубку длиной 11 – 12 см, состоящую  из хрящевых полуколец, что придает  ей жесткость и способствует свободному прохождению воздуха. Внизу трахея делится на два бронха, входящих в правое и левое легкие. Слизистая  оболочка внутренней стенки трахеи и  бронхов покрыта ресничным эпителием. Здесь продолжается насыщение вдыхаемого воздуха водяными парами и его  очищение. Бронхи, входя в легкие, продолжают ветвиться на все более  мелкие веточки, которые заканчиваются  самыми мелкими. Это бронхиолы, на концах которых находятся альвеолы, заполненные  воздухом. Легочные пузырьки снаружи  оплетены густой сетью капилляров и  так тесно прилегают друг к  другу, что капилляры зажаты между  ними. Стенки капилляров и пузырьков настолько тонкие, что расстояние между воздухом и кровью не превышает 0, 001 мм.

Газообмен происходит вследствие диффузии газов через тонкие стенки альвеол  и капилляров.

Молекулы любого газа, если их концентрация велика, стремятся проникнуть сквозь проницаемые для них оболочки туда, где их мало.

Смена вдоха и выдоха регулируется дыхательным центром, который находится  в продолговатом мозге. Он чувствителен к содержанию углекислого газа в  крови и не реагирует на содержание кислорода. Из дыхательного центра нервные  импульсы идут к мышцам, производящим дыхательные движения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Смотри приложение №1)

 

2. Лёгочные объёмы.

Лёгочные объёмы, объёмы воздуха, содержащегося  в лёгких при разных степенях растяжения грудной клетки. При максимальном  выдохе содержание газов в лёгких уменьшается до остаточного объёма — ОО, в положении нормального  выдоха к нему присоединяется резервный  объём выдоха — РОвыд. (резервный  воздух); к концу вдоха прибавляется дыхательный объём — ДО (дыхательный  воздух), к концу максимального  вдоха — резервный объём вдоха  — РОвд. (дополнительный воздух). Сумма  ОО и РОвыд. называется функциональной остаточной ёмкостью (ФОЕ); ДО и РОвд. — ёмкостью вдоха (Евд.), РОвыд., ДО и  РОвд. — жизненной ёмкостью лёгких (ЖЕЛ); ОО, РОвыд., ДО и РОвд. — общей  ёмкостью лёгких (ОЕЛ). Все Лёгочные объёмы, кроме ОО и ОЕЛ, можно определить, измеряя объём воздуха, выдыхаемого  в спирометр или спирограф; ОО, ФОЕ и ОЕЛ — вдыханием одного из индикаторных газов (по степени его  разбавления в лёгких, устанавливаемой  путём газоанализа). Лёгочные объёмы зависят от роста (прямая зависимость), возраста (обратная зависимость после 30 лет), пола (у женщин на 10—20% меньше, чем у мужчин) и физического  развития (у спортсменов больше на 20—30% ). Разработаны таблицы, номограммы и формулы для определения  должных для здоровых людей величин  ЖЕЛ и Лёгочные объёмы. Лёгочные объёмы выражают в абсолютной (в мл) и относительной (в % к должным величинам и к ОЕЛ) величинах. У мужчин ЖЕЛ составляет 3500—4500 мл, достигая в отдельных случаях 6000 мл; у женщин ЖЕЛ равпа 2500—3500 мл. Определение Лёгочные объёмы важно для оценки состояния системы внешнего дыхания. Они претерпевают характерные изменения при многих заболеваниях, особенно дыхательной и сердечно-сосудистой систем. (Смотри приложение №2)

 

В процессе легочной вентиляции непрерывно обновляется газовый состав альвеолярного  воздуха. Величина легочной вентиляции определяется глубиной дыхания, или  дыхательным объемом, и частотой дыхательных движений. Во время дыхательных  движений легкие человека заполняются  вдыхаемым воздухом, объем которого является частью общего объема легких. Для количественного описания легочной вентиляции общую емкость легких разделили на несколько компонентов или объемов. При этом легочной емкостью называется сумма двух и более объемов.

Легочные объемы подразделяют на статические  и динамические. Статические легочные объемы измеряют при завершенных  дыхательных движениях без лимитирования  их скорости. Динамические легочные объемы измеряют при проведении дыхательных  движений с ограничением времени  на их выполнение.

Легочные объемы. Объем  воздуха в легких и дыхательных  путях зависит от следующих показателей: 1) антропометрических индивидуальных характеристик человека и дыхательной системы; 2) свойств легочной ткани; 3) поверхностного натяжения альвеол; 4) силы, развиваемой дыхательными мышцами.

 Дыхательный объем  (ДО) — объем воздуха, который вдыхает и выдыхает человек во время спокойного дыхания. У взрослого человека ДО составляет примерно 500 мл. Величина ДО зависит от условий измерения (покой, нагрузка, положение тела). ДО рассчитывают как среднюю величину после измерения примерно шести спокойных дыхательных движений.

 Резервный объем вдоха (РОвд) — максимальный объем воздуха, который способен вдохнуть испытуемый после спокойного вдоха. Величина РОвд составляет 1,5—1,8 л.

 Резервный объем выдоха (РОвыд) — максимальный объем воздуха, который человек дополнительно может выдохнуть с уровня спокойного выдоха. Величина РОвыд ниже в горизонтальном положении, чем в вертикальном, уменьшается при ожирении. Она равна в среднем 1,0—1,4 л.

Остаточный объем (ОО) — объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Величина остаточного объема равна 1,0—1,5 л.

Исследование динамических легочных объемов представляет научный и  клинический интерес и их, описание выходит за рамки курса нормальной физиологии.                                               

Легочные емкости. Жизненная емкость  легких (ЖЕЛ) включает в себя дыхательный  объем, резервный объем вдоха, резервный  объем выдоха. У мужчин среднего возраста ЖЕЛ варьирует в пределах 3,5—5,0 л и более. Для женщин типичны более низкие величины (3,0—4,0 л). В Зависимости от методики измерения ЖЕЛ различают ЖЕЛ вдоха, когда после полного выдоха производится максимально глубокий вдох и ЖЕЛ выдоха, когда после полного вдоха производится максимальный выдох.   

Емкость вдоха (Евд) равна сумме дыхательного объема и резервного объема вдоха. У человека Евд составляет в среднем 2,0—2,3 л.                                                                                                                         

Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) — объем воздуха в легких после спокойного выдоха. ФОЕ является суммой резервного объема выдоха и остаточного объема. ФОЕ измеряется методами газовой дилюции, или разведения газов, и плетизмографически. На величину ФОЕ существенно влияет уровень физической активности человека и положение тела: ФОЕ меньше в горизонтальном положении тела, чем в положении сидя или стоя. ФОЕ уменьшается при ожирении вследствие уменьшения общей растяжимости грудной клетки.

Общая емкость легких (ОЕЛ) — объем воздуха в легких по окончании полного вдоха. ОЕЛ рассчитывают двумя способами: ОЕЛ - ОО + ЖЕЛ или ОЕЛ - ФОЕ + Евд. ОЕЛ может быть измерена с помощью плетизмографии или методом газовой дилюции.

Измерение легочных объемов и емкостей имеет клиническое значение при  исследовании функции легких у здоровых лиц и при диагностике заболевания  легких человека. Измерение легочных объемов и емкостей обычно производят методами спирометрии, пневмотахометрии с интеграцией показателей и  бодиплетизмографии. Статические легочные объемы могут снижаться при патологических состояниях, приводящих к ограничению  расправления легких. К ним относятся  нейромышечные заболевания, болезни  грудной клетки, живота, поражения  плевры, повышающие жесткость легочной ткани, и заболевания, вызывающие уменьшение числа функционирующих альвеол (ателектаз, резекция, рубцовые изменения легких).

 Для сопоставимости результатов  измерений газовых объемов и  емкостей полученные данные должны  соотноситься с условиями в  легких, где температура альвеолярного  воздуха соответствует температуре  тела, воздух находится при определенном  давлении и насыщен водяными  парами. Это состояние называется  стандартным и обозначается буквами  BTPS.

 

3.  Показатели дыхания в покое и при мышечных нагрузках.

Антропометрические показатели дыхания - это частота дыхания (ЧД) и жизненная  ёмкость лёгких (ЖЕЛ). Частота дыхания (ЧД) измеряется следующим образом: испытуемый кладет ладонь так, чтобы  она захватила нижнюю часть грудной  клетки и верхнюю часть живота, дыхание должно быть равномерным. Средний  показатель частоты дыхания - 14-18 дыхательных  движений в минуту, у спортсменов - 10- 16. Дыхание в покое должно быть ритмичным и глубоким. При нагрузке частота дыхания увеличивается  в 2-2,5 раза.

Важным показателем функции  дыхания является жизненная емкость  легких (ЖЕЛ) - объем воздуха, полученный при максимальном выдохе, сделанном  после максимального вдоха. Определить ЖЕЛ позволяет метод спирометрии. Исследуемый берёт мундштук спирометра с резиновой трубкой в руки. Затем, сделав предварительно 1-2 вдоха, быстро набирает максимальное количество воздуха и плавно выдувает его  в мундштук до отказа. Необходимо следить  чтобы воздух не выходил через  нос. Проводят замеры три раза подряд и фиксируют лучший результат. Средние  показатели ЖЕЛ у мужчин 3500-4200 см, у женщин 2500-3000 см. У спортсменов  особенно занимающихся циклическими видами спорта (плавание, бег, лыжные гонки  и т.п.) ЖЕЛ может достигать  у мужчин 7000 мл и более, а у женщин 5000 мл и более.