LUNGSUNG

Paru-paru - dua organ spongy yang terletak di dalam rongga dada - berkomunikasi dengan persekitaran luaran melalui saluran pernafasan dan bertanggungjawab untuk fungsi penting bagi seluruh tubuh, melakukan pertukaran darah dengan persekitaran. Di luar, organ ditutup dengan pleura, yang terdiri dari dua kepingan yang membentuk rongga pleura paru-paru

Paru-paru adalah dua organ separa kerucut volumetrik yang menempati sebahagian besar rongga dada. Setiap paru-paru mempunyai pangkalan yang disokong oleh diafragma, otot yang memisahkan dada dan perut; bahagian atas paru-paru membulat. Paru-paru dibahagikan kepada lobus dengan celah yang dalam. Terdapat dua celah di paru-paru kanan, dan hanya satu di sebelah kiri.

Setiap lobus pulmonari terdiri daripada segmen berlainan yang berventilasi oleh bronkus; setiap segmen, pada gilirannya, terdiri daripada banyak lobus sekunder, masing-masing mengandungi tiga hingga lima acini - struktur kecil yang merupakan unit fungsional paru-paru di mana pertukaran gas antara darah dan udara berlaku.

Dari sudut pandang histologi, struktur paru-paru adalah seperti berikut:

- Pleura visceral menyelimuti setiap paru-paru dan memungkinkannya meluncur di sepanjang pleura parietal yang melapisi permukaan dalaman dada.

- Stroma dibentuk oleh partisi tisu penghubung nipis yang membahagi parenchyma menjadi lobula. Saluran udara intrapulmonari, saluran darah dan limfa, dan serat saraf melepasi septa ini.

- Parenchyma terdiri daripada semua saluran udara intrapulmonari: bronkus intrapulmonari, bronkus preterminal, terminal dan pernafasan dan lobus paru yang terbentuk oleh acini, saluran alveolar dan alveoli. Batasan lobula pulmonari dapat dilihat pada permukaan paru-paru dalam bentuk heksagon yang lebih kurang.

Struktur mikro paru-paru dijelaskan secara terperinci dalam artikel paru-paru di bawah mikroskop

Acinus paru adalah unit fungsional paru-paru, sekeping tisu kecil yang berventilasi oleh bronkiol terminal, dari mana bronkiol pernafasan berangkat, membentuk saluran alveolar atau saluran alveolar. Di hujung setiap kanal alveolar terdapat alveoli, mikroskopik, bola elastik berdinding nipis yang dipenuhi udara; alveoli membentuk kumpulan alveolar atau kantung, di mana pertukaran gas berlaku.

Dinding tipis alveoli terdiri daripada satu lapisan sel yang dikelilingi oleh lapisan tisu yang menyokong dan memisahkannya dari alveoli. Bersama alveoli, membran nipis juga memisahkan kapilari darah yang menembusi paru-paru. Jarak antara dinding dalaman kapilari darah dan alveoli adalah 0.5 ribu milimeter.

Tubuh manusia memerlukan pertukaran gas yang berterusan dengan persekitaran: di satu pihak, tubuh memerlukan oksigen untuk mengekalkan aktiviti selular - ia digunakan sebagai "bahan bakar" kerana metabolisme dilakukan dalam sel; sebaliknya, tubuh perlu menyingkirkan karbon dioksida - hasil metabolisme sel, kerana pengumpulannya dapat menyebabkan keracunan. Sel-sel tubuh sentiasa memerlukan oksigen - sebagai contoh, saraf otak hampir tidak dapat wujud tanpa oksigen walaupun selama beberapa minit.

Molekul oksigen (02) dan karbon dioksida (CO2) beredar melalui darah, melekat pada hemoglobin sel darah merah, yang membawanya ke seluruh badan. Sekali di paru-paru, eritrosit melepaskan molekul karbon dioksida dan membawa molekul oksigen melalui proses penyebaran: oksigen bergabung dengan hemoglobin, dan karbon dioksida memasuki kapilari di dalam alveoli, dan orang itu menghembuskannya.

Darah, diperkaya dengan oksigen, meninggalkan paru-paru, diarahkan ke jantung, yang melemparkannya ke aorta, setelah itu sampai ke kapilari pelbagai tisu melalui arteri. Di sana, proses penyebaran berlaku lagi: oksigen mengalir dari darah ke sel, dan karbon dioksida memasuki darah dari sel. Darah kemudian mengalir kembali ke paru-paru untuk diperkaya dengan oksigen. Maklumat terperinci mengenai ciri fizikal dan fisiologi pertukaran gas dapat ditemukan dalam artikel: "Pertukaran gas dan pengangkutan gas".

Pertukaran gas di paru-paru dan tisu

Komposisi udara yang dihirup, dihembus dan alveolar

Dengan menghirup dan menghembuskan nafas secara bergantian, seseorang mengudarakan paru-paru, mengekalkan komposisi gas yang relatif tetap di vesikel paru (alveoli). Seseorang menghirup udara atmosfera dengan kandungan oksigen tinggi (20.9%) dan kandungan karbon dioksida rendah (0.03%), dan menghembuskan udara di mana oksigen adalah 16.3% dan karbon dioksida adalah 4% (Jadual 13).

Komposisi udara alveolar berbeza dengan ketara dari komposisi udara yang disedut atmosfera. Ia kurang oksigen (14.2%).

Gas nitrogen dan lengai yang membentuk udara tidak mengambil bahagian dalam pernafasan, dan kandungannya di udara yang disedut, dihembus dan alveolar hampir sama.

Komposisi udara yang dihirup, dihembus dan alveolar

Mengapa udara yang dihembuskan mengandungi lebih banyak oksigen daripada udara alveolar? Ini dijelaskan oleh fakta bahawa semasa anda menghembuskan nafas, udara ditambahkan ke udara alveolar, yang ada di organ pernafasan, di saluran udara.

Tekanan separa dan tekanan gas

Di paru-paru, oksigen dari udara alveolar masuk ke dalam darah, dan karbon dioksida dari darah memasuki paru-paru. Peralihan gas dari udara ke cecair dan dari cecair ke udara berlaku kerana perbezaan tekanan separa gas ini di udara dan cecair.

Tekanan separa adalah bahagian dari tekanan total yang jatuh pada bahagian gas yang diberikan dalam campuran gas. Semakin tinggi peratusan gas dalam campuran, semakin tinggi tekanan separa. Udara atmosfera dikenali sebagai campuran gas. Campuran gas ini mengandungi 20.94% oksigen, 0.03% karbon dioksida dan 79.03% nitrogen. Tekanan udara atmosfera 760 mm Hg. Seni. Tekanan separa oksigen di udara atmosfera adalah 20.94% dari 760 mm, iaitu 159 mm, nitrogen - 79.03% dari 760 mm, iaitu sekitar 600 mm, terdapat sedikit karbon dioksida di udara atmosfera - 0.03 % daripada 760 mm - 0,2 mm Hg. st.

Untuk gas yang dilarutkan dalam cairan, istilah "tekanan" digunakan, sesuai dengan istilah "tekanan separa" yang digunakan untuk gas bebas. Tekanan gas dinyatakan dalam unit yang sama dengan tekanan (dalam mmHg). Sekiranya tekanan separa gas di persekitaran lebih tinggi daripada voltan gas ini dalam cecair, maka gas larut dalam cecair.

Tekanan separa oksigen di udara alveolar adalah 100-105 mm Hg. Art., Dan dalam darah yang mengalir ke paru-paru, ketegangan oksigen rata-rata 40 mm Hg. Oleh itu, Art. Di paru-paru, oksigen dari udara alveolar masuk ke dalam darah.

Pergerakan gas berlaku sesuai dengan hukum penyebaran, yang menurutnya gas menyebar dari lingkungan dengan tekanan parsial tinggi ke lingkungan dengan tekanan yang lebih rendah.

Pertukaran gas di paru-paru

Peralihan oksigen di paru-paru dari udara alveolar ke darah dan aliran karbon dioksida dari darah ke paru-paru mematuhi undang-undang yang dinyatakan di atas.

Berkat karya I.M.Sechenov, menjadi mungkin untuk mengkaji komposisi gas darah dan keadaan pertukaran gas di paru-paru dan tisu..

Pertukaran gas di paru-paru berlaku antara udara alveolar dan darah melalui penyebaran. Alveoli paru-paru dikepang dengan rangkaian kapilari yang padat. Dinding alveoli dan dinding kapilari sangat tipis, yang memudahkan penembusan gas dari paru-paru ke dalam darah dan sebaliknya. Pertukaran gas bergantung pada permukaan di mana gas meresap dan perbezaan tekanan separa (voltan) gas penyebaran. Keadaan seperti itu terdapat di paru-paru. Semasa menghirup dalam-dalam, peregangan alveoli dan permukaannya mencapai 100-150 m 2. Permukaan kapilari di paru-paru juga besar. Terdapat juga perbezaan yang cukup dalam tekanan separa gas udara alveolar dan voltan gas ini dalam darah vena (Jadual 14).

Tekanan separa oksigen dan karbon dioksida di udara yang dihirup dan alveolar dan ketegangan mereka dalam darah (dalam mm Hg)

Dari jadual 14 menunjukkan bahawa perbezaan antara ketegangan gas dalam darah vena dan tekanan separa mereka di udara alveolar adalah 110-40 = 70 mm Hg untuk oksigen. Art., Dan untuk karbon dioksida 47-40 = 7 mm Hg. st.

Secara eksperimen, adalah mungkin untuk membuktikan bahawa dengan perbezaan ketegangan oksigen 1 mm Hg. Seni. pada orang dewasa ketika rehat, 25-60 cm 3 oksigen per minit dapat memasuki aliran darah. Oleh itu, perbezaan tekanan oksigen 70 mm Hg. Seni. mencukupi untuk memberi oksigen kepada tubuh dalam keadaan berlainan aktiviti: semasa kerja fizikal, latihan sukan, dll..

Kadar penyebaran karbon dioksida dari darah adalah 25 kali lebih tinggi daripada oksigen, oleh itu, kerana perbezaan 7 mm Hg. Seni. karbon dioksida dilepaskan dari darah.

Pembawa gas oleh darah

Darah membawa oksigen dan karbon dioksida. Dalam darah, seperti cecair, gas boleh berada dalam dua keadaan: dilarutkan secara fizikal dan terikat secara kimia. Kedua-dua oksigen dan karbon dioksida larut dalam jumlah kecil dalam plasma darah. Sebilangan besar oksigen dan karbon dioksida diangkut secara kimia.

Pembawa oksigen utama adalah hemoglobin darah. Setiap gram hemoglobin mengikat 1,34 cm 3 oksigen. Hemoglobin mempunyai keupayaan untuk bergabung dengan oksigen untuk membentuk oxyhemoglobin. Semakin tinggi tekanan separa oksigen, semakin banyak oxyhemoglobin terbentuk. Di udara alveolar, tekanan separa oksigen adalah 100-110 mm Hg. Seni. Dalam keadaan ini, 97% hemoglobin darah mengikat oksigen. Dalam bentuk oxyhemoglobin, oksigen dibawa oleh darah ke tisu. Di sini, tekanan separa oksigen rendah dan oxyhemoglobin - sebatian rapuh - membebaskan oksigen, yang digunakan oleh tisu. Pengikatan oksigen oleh hemoglobin juga dipengaruhi oleh ketegangan karbon dioksida. Karbon dioksida mengurangkan keupayaan hemoglobin untuk mengikat oksigen dan mendorong pemisahan oxyhemoglobin. Peningkatan suhu juga menurunkan keupayaan hemoglobin untuk mengikat oksigen. Telah diketahui bahawa suhu di tisu lebih tinggi daripada di paru-paru. Semua keadaan ini membantu pemisahan oxyhemoglobin, akibatnya darah melepaskan oksigen yang dilepaskan dari sebatian kimia ke dalam cecair tisu.

Keupayaan hemoglobin untuk mengikat oksigen sangat penting untuk tubuh. Kadang-kadang orang mati kerana kekurangan oksigen di dalam badan, dikelilingi oleh udara yang paling bersih. Ini boleh berlaku pada seseorang yang mengalami tekanan rendah (pada ketinggian tinggi), di mana tekanan separa oksigen sangat rendah dalam suasana yang jarang berlaku. Pada 15 April 1875, balon Zenith, membawa tiga balon, mencapai ketinggian 8000 m. Ketika belon itu mendarat, hanya satu orang yang terselamat. Sebab kematian orang adalah penurunan tajam dalam nilai tekanan separa oksigen pada ketinggian tinggi. Pada ketinggian (7-8 km) darah arteri dalam komposisi gasnya menghampiri darah vena; semua tisu badan mula mengalami kekurangan oksigen yang teruk, yang membawa kepada akibat yang serius. Pendakian ke ketinggian lebih dari 5000 m biasanya memerlukan penggunaan alat oksigen khas.

Dengan latihan khas, tubuh dapat menyesuaikan diri dengan kandungan oksigen yang berkurang di udara sekitar. Pada orang yang terlatih, pernafasan semakin dalam, bilangan eritrosit dalam darah meningkat kerana peningkatan pembentukannya di organ hematopoietik dan bekalan darah dari depot. Di samping itu, kontraksi jantung meningkat, yang menyebabkan peningkatan jumlah darah minit. Ruang tekanan banyak digunakan untuk latihan. Karbon dioksida dibawa dalam darah dalam bentuk sebatian kimia - natrium dan kalium bikarbonat. Pengikatan karbon dioksida dan pembebasannya oleh darah bergantung pada ketegangannya dalam tisu dan darah..

Di samping itu, hemoglobin darah terlibat dalam pemindahan karbon dioksida. Dalam kapilari tisu, hemoglobin memasuki kombinasi kimia dengan karbon dioksida. Di paru-paru, sebatian ini terurai dengan pembebasan karbon dioksida. Kira-kira 25-30% karbon dioksida yang dilepaskan di paru-paru dibawa oleh hemoglobin.

Artikel mengenai topik Pertukaran gas di paru-paru dan tisu

Paru-paru

Struktur paru-paru

Paru-paru adalah organ berpasangan yang terletak di rongga dada. Terdiri daripada lobus: paru-paru kanan mengandungi tiga lobus, kiri - dua. Tisu paru-paru terdiri daripada gelembung - alveoli, di mana proses penting berlaku - pertukaran gas antara darah dan udara atmosfera.

Paru-paru ditutup dengan membran - pleura, yang melepasi dari permukaan paru-paru ke dinding dalaman dada. Rongga pleura terbentuk di antara dua lapisan pleura, tekanan di mana negatif, yang sangat penting untuk tindakan pernafasan.

Pertukaran gas di paru-paru dan tisu

Udara bergerak melalui saluran udara dan akhirnya mencapai struktur terkecil paru-paru - vesikel paru, atau alveoli. Dinding alveoli dikepang oleh jaringan kapilari yang padat - kapal dengan dinding nipis di mana gas meresap: karbon dioksida keluar dari darah ke dalam alveolus, dan oksigen memasuki darah dari alveoli.

Oksigen yang larut dalam darah mencapai organ dalaman dan tisu badan melalui saluran darah. Saya perhatikan bahawa bergerak melalui darah, gas membentuk sebatian dengan hemoglobin eritrosit:

• Oksigen (O₂) - oxyhemoglobin
• Karbon dioksida (CO₂) - karbhemoglobin
• Karbon monoksida (CO) - karboksimemoglobin

Kombinasi hemoglobin dengan karbon monoksida jauh lebih stabil daripada yang lain: karbon monoksida mudah menang dalam persaingan dengan oksigen dan menggantikannya. Ini menjelaskan akibat teruk keracunan karbon monoksida, yang cepat terkumpul semasa kebakaran di bilik tertutup..

Oleh kerana darah melepaskan karbon dioksida dan mengambil oksigen, ia berubah dari darah vena (kekurangan oksigen) menjadi darah arteri. Proses terbalik berlaku dalam tisu: sel memerlukan oksigen, yang diperlukan untuk pernafasan tisu, dan karbon dioksida, produk sampingan metabolisme, memerlukan penyingkiran dari sel ke dalam darah.

Saya sering bertanya kepada pelajar - "Apa yang mendorong gas, apa yang membuat, misalnya, oksigen bergerak terlebih dahulu dari alveoli ke darah, dan di tisu - dari darah ke sel?" Ingat bahawa daya pendorong ini adalah perbezaan tekanan separa gas.

Tekanan separa gas adalah bahagian dari jumlah isipadu gas yang jatuh pada gas tertentu. Saya tidak mengesyorkan agar anda menghafal jadual di atas, tetapi sangat baik untuk difahami..

Perhatikan bahawa tekanan separa oksigen di alveolus adalah 100-110, dan dalam darah vena kapilari yang menutupi dinding alveoli, tekanan oksigen adalah 40. Oleh itu, oksigen bergegas dari kawasan tekanan yang lebih tinggi ke kawasan tekanan yang lebih rendah - dari alveoli ke dalam darah.

Pergerakan gas yang berlaku dapat dicatat dengan mudah dengan mengukur kepekatan gas di udara yang disedut dan dihembuskan oleh seseorang. Anda mungkin tidak memerlukan banyak data ini, tetapi saya menggesa anda untuk mengingat bahawa 21% oksigen dan 0,03% karbon dioksida di udara sekitar adalah maklumat penting..

Yang sangat penting dalam pengangkutan gas adalah cecair yang menutupi dinding alveoli - surfaktan. Pada mulanya, oksigen larut dalam surfaktan dan hanya kemudian menyebar melalui dinding kapilari, memasuki darah. Surfaktan juga menghalang dinding alveoli daripada melekat (jatuh) semasa menghembus nafas..

Kapasiti vital paru-paru

Salah satu petunjuk fisiologikal adalah keupayaan vital paru-paru (VC). VC - jumlah maksimum udara yang dapat dihembuskan seseorang setelah menghembuskan nafas paling dalam.

Petunjuk ini sangat berubah-ubah, purata VC orang dewasa ialah sekitar 3500 cm 3. Atlet mempunyai lebih banyak VC dengan jarak 1000-1500 cm 3, dan perenang dapat mencapai 6500 cm 3. Semakin banyak VC, semakin banyak udara memasuki paru-paru dan oksigen - ke dalam sistem peredaran darah, yang sangat penting untuk sel-sel tisu semasa latihan sporot.

VC diukur dengan mudah menggunakan peranti khas - spirometer (dari spirare Latin - untuk bernafas).

Mekanisme Pernafasan Pulmonari

Di antara permukaan luar paru-paru dan dinding dada terdapat rongga pleura, yang memainkan peranan penting dalam proses penyedutan dan pernafasan, dan juga mengurangkan geseran paru-paru semasa pergerakan pernafasan.

Tekanan di rongga pleura selalu 5-7 mm lebih rendah. rt. Seni. tekanan atmosfera, sehingga paru-paru sentiasa dalam keadaan lurus, diikat melalui pleura ke dinding rongga dada.

Bayangkan: paru-paru ditarik ke pleura, yang melekat pada tulang rusuk. Dan dada sentiasa membuat pergerakan pernafasan, mengembang dan menyempit, oleh itu, paru-paru mengikuti pergerakan pernafasan dada.

Masih ada untuk mengetahui bagaimana pergerakan pernafasan ini berlaku? Sebabnya adalah penguncupan dan kelonggaran otot interkostal, akibatnya dada masing-masing naik dan turun. Sekarang kita akan membincangkan secara terperinci mekanisme penyedutan dan pernafasan..

Semasa menghirup, otot interkostal berkontraksi, semasa tulang rusuk naik, dan sternum bergerak ke hadapan - dada mengembang ke arah anteroposterior dan frontal (samping). Diafragma adalah otot pernafasan, semasa menghirup ia berkontrak dan jatuh: dada mengembang ke arah menegak.

Semasa menghembus nafas, semuanya berlaku sebaliknya: otot interkostal berehat, semasa tulang rusuk jatuh, dan sternum bergerak ke belakang - dada menyempit ke arah anteroposterior dan frontal (ke sisi). Semasa menghembus nafas, diafragma mengendur dan naik: dada menyempit ke arah menegak. Melalui pergerakan ini, penyedutan dan pernafasan dilakukan..

Bolehkah kita mengawal pernafasan kita? Mudah. Tetapi kita tidak selalu mengawalnya walaupun pada waktu siang, apalagi pada waktu malam. Proses pernafasan dikendalikan oleh pusat pernafasan, yang terletak di medulla oblongata. Pusat ini automatik - impuls secara berkala masuk ke otot pernafasan, misalnya, semasa tidur.

Komposisi darah sangat mempengaruhi kadar pernafasan. Dalam banyak eksperimen, didapati bahawa peningkatan CO₂ merangsang pusat pernafasan. Ini dapat menjelaskan peningkatan kadar pernafasan semasa aktiviti fizikal, misalnya, berlari, ketika CO dihasilkan secara aktif di sel-sel otot kaki.₂ dan masuk ke dalam darah, pernafasan bertambah cepat secara refleks.

Peraturan pernafasan refleks paling jelas ditunjukkan oleh pengalaman dengan peredaran silang, di mana sistem peredaran dua anjing dihubungkan. Apabila trakea dijepit, anjing pertama berhenti bernafas, dan karbon dioksida berhenti dikeluarkan dari darah - kepekatannya dalam darah meningkat, yang menyebabkan sesak nafas (pernafasan cepat) pada anjing kedua.

Pneumotoraks

Biasanya, tekanan di rongga pleura adalah negatif, ia memberikan jarak paru-paru. Walau bagaimanapun, dengan kecederaan di bahagian dada, integriti rongga pleura dapat dilanggar: dalam kes ini, tekanan di rongga menjadi sama dengan atmosfera.

Pelanggaran integriti rongga pleura disebut pneumothorax (dari πνεῦμα Yunani kuno - nafas, udara dan θώραξ - dada). Apabila pneumotoraks berlaku, paru-paru runtuh dan berhenti mengambil bahagian dalam bernafas.

Penyakit gunung dan penyahmampatan

Pendaki gunung dan pejalan kaki (terutama pemula) sering mengalami penyakit gunung. Keadaan ini berlaku kerana ketika naik ke ketinggian, tekanan separa oksigen turun, dan kepekatannya dalam darah tidak sesuai dengan keperluan tubuh - lebih rendah dari yang seharusnya.

Pada mulanya, penyakit ketinggian ditunjukkan oleh euforia (kegembiraan tanpa sebab) dan peningkatan kadar jantung. Sekiranya penaklukan puncak gunung berterusan, maka sikap tidak peduli (keadaan tidak peduli), kelemahan otot, kekejangan dan sakit kepala secara beransur-ansur bergabung dengan gejala ini..

Apa yang perlu dibuat, anda bertanya? Adalah perlu untuk segera menghentikan pendakian lebih jauh, jika gejala meningkat, mulailah turun. Sebaiknya cegah penyakit gunung dengan mengikuti peraturan - jangan tingkatkan ketinggian penginapan semalaman lebih dari 300-600 meter.

Penyakit Caisson terjadi pada penyelam dan dikaitkan dengan peningkatan tekanan separa gas - nitrogen, yang terjadi ketika terendam di bawah air. Terdapat corak: semakin dalam penyelam turun, semakin banyak nitrogen larut dalam darah. Apakah bahaya bahawa nitrogen larut dalam darah?

Dengan kenaikan yang cepat dan cepat, kelarutan nitrogen dalam darah berkurang, dan darah secara harfiah mendidih. Cuba bayangkan, gelembung gas sebenar muncul di dalam kapal! Mereka boleh menyumbat saluran paru-paru, jantung, dan organ dalaman yang lain, akibatnya peredaran darah akan berhenti, dan akibatnya boleh menjadi yang paling menyedihkan, hingga dan termasuk kematian..

Bagaimana untuk mengelakkan penyakit penyahmampatan? Adalah mungkin untuk menggunakan gas helium dan bukan nitrogen dalam campuran pernafasan, yang tidak membawa kepada akibat seperti itu. Anda juga harus mematuhi aturan pendakian bertahap, dengan berhenti, untuk menghindari pendakian tajam.

© Bellevich Yuri Sergeevich 2018-2020

Artikel ini ditulis oleh Yuri Sergeevich Bellevich dan merupakan harta inteleknya. Menyalin, menyebarkan (termasuk dengan menyalin ke laman web dan sumber lain di Internet) atau penggunaan maklumat dan objek lain tanpa persetujuan sebelumnya dari pemegang hak cipta dihukum oleh undang-undang. Untuk mendapatkan bahan artikel dan kebenaran menggunakannya, sila rujuk Bellevich Yuri.

Pertukaran gas di tisu dan paru-paru. Struktur sistem pernafasan

Pernafasan adalah salah satu fungsi penting badan. Selama itu, pertukaran gas berlaku di tisu dan paru-paru, di mana keseimbangan redoks dipertahankan. Pernafasan adalah proses kompleks yang menyediakan oksigen ke tisu, menggunakannya oleh sel-sel semasa metabolisme, dan menghilangkan gas negatif.

Tahap pernafasan

Untuk memahami bagaimana pertukaran gas berlaku pada tisu dan paru-paru, perlu mengetahui tahap pernafasan. Terdapat tiga daripadanya:

1. Pernafasan luaran, di mana pertukaran gas berlaku antara sel-sel badan dan atmosfera luaran. Versi luaran dibahagikan kepada pertukaran gas antara udara luaran dan dalaman, serta pertukaran gas antara darah paru-paru dan udara alveolar..
2. Pengangkutan gas. Gas dalam badan berada dalam keadaan bebas, dan selebihnya dibawa dalam keadaan terikat oleh hemoglobin. Pertukaran gas dalam tisu dan paru-paru terjadi tepat melalui hemoglobin, yang mengandungi hingga dua puluh persen karbon dioksida.
3. Pernafasan tisu (dalaman). Jenis ini boleh dibahagikan kepada pertukaran gas antara darah dan tisu, dan ke asimilasi oksigen oleh sel dan pembebasan pelbagai produk buangan (metana, karbon dioksida, dll.).

Proses pernafasan melibatkan bukan sahaja paru-paru dan saluran pernafasan, tetapi juga otot dada, serta otak dan saraf tunjang..

Proses pertukaran gas

Semasa tepu dengan udara paru-paru dan semasa menghembus nafas, ia berubah pada tahap kimia.

Di udara yang dihembuskan pada suhu sifar darjah dan pada tekanan 765 mm Hg. Art., Mengandungi sekitar enam belas persen oksigen, empat persen karbon dioksida, dan selebihnya adalah nitrogen. Pada suhu 37 ° C, udara di alveoli tepu dengan wap, selama proses ini tekanan berubah, turun menjadi lima puluh milimeter merkuri. Dalam kes ini, tekanan gas di udara alveolar sedikit lebih daripada tujuh ratus mm Hg. Seni. Udara ini mengandungi lima belas persen oksigen, enam persen karbon dioksida, dan selebihnya adalah nitrogen dan kekotoran lain..

Untuk fisiologi pertukaran gas di paru-paru dan tisu, perbezaan tekanan separa antara karbon dioksida dan oksigen sangat penting. Tekanan separa oksigen kira-kira 105 mm Hg. Art., Dan dalam darah vena adalah tiga kali lebih sedikit. Kerana perbezaan ini, oksigen dipindahkan dari udara alveolar ke darah vena. Oleh itu, ia tepu dan ditukar menjadi arteri.

Tekanan separa CO₂ dalam darah vena kurang daripada lima puluh milimeter merkuri, dan di udara alveolar - empat puluh. Kerana perbezaan kecil ini, karbon dioksida mengalir dari darah vena ke darah alveolar dan dikeluarkan oleh badan semasa anda menghembuskan nafas..

Pertukaran gas dalam tisu dan paru-paru dilakukan menggunakan jaringan kapilari saluran darah. Oksigenasi sel berlaku melalui dindingnya, dan karbon dioksida juga dikeluarkan. Proses ini diamati hanya dengan perbezaan tekanan: dalam sel dan tisu oksigen mencapai sifar, dan tekanan karbon dioksida sekitar enam puluh mm Hg. Seni. Ini membolehkan laluan CO₂ dari sel ke kapal, menukar darah menjadi vena.

Pengangkutan gas

Semasa pernafasan luaran, proses menukar darah vena menjadi darah arteri berlaku di paru-paru dengan menggabungkan oksigen dengan hemoglobin. Hasil tindak balas ini, oxyhemoglobin terbentuk. Setelah mencapai sel-sel badan, unsur ini hancur. Dalam kombinasi dengan bikarbonat, yang terbentuk dalam darah, karbon dioksida memasuki aliran darah. Akibatnya, garam terbentuk, tetapi semasa proses ini reaksinya tetap tidak berubah.

Setelah mencapai paru-paru, bikarbonat terurai, memberi oksigen hemoglobin sebagai radikal alkali. Bikarbonat kemudian ditukar menjadi karbon dioksida dan wap air. Semua bahan reput ini dikeluarkan dari badan semasa menghembus nafas. Mekanisme pertukaran gas di paru-paru dan tisu dihasilkan dengan menukar karbon dioksida dan oksigen menjadi garam. Dalam keadaan inilah bahan-bahan ini diangkut oleh darah..

Peranan paru-paru

Fungsi utama paru-paru adalah untuk memastikan pertukaran gas antara udara dan darah. Proses ini mungkin berlaku kerana kawasan organ yang sangat besar: pada orang dewasa, ia adalah 90 m 2 dan kawasan yang hampir sama dengan saluran ICC, di mana darah vena dipenuhi dengan oksigen dan pembebasan karbon dioksida..

Semasa menghembus nafas, lebih daripada dua ratus bahan berbeza dikeluarkan dari badan. Ia bukan sahaja karbon dioksida, tetapi juga aseton, metana, eter dan alkohol, wap air, dll..

Selain pengkondisian, fungsi paru-paru adalah melindungi tubuh dari jangkitan. Semasa menghirup, semua bahan patogen disimpan di dinding sistem pernafasan, termasuk alveoli. Mereka mengandungi makrofag yang menangkap mikrob dan memusnahkannya.

Makrofag menghasilkan bahan kemotaktik yang menarik granulosit: mereka meninggalkan kapilari dan mengambil bahagian langsung dalam fagositosis. Setelah menyerap mikroorganisma, makrofag dapat bergerak ke sistem limfa, di mana keradangan boleh berlaku. Ejen patologi menyebabkan pengeluaran antibodi leukosit.

Fungsi metabolik

Ciri-ciri fungsi paru-paru termasuk sifat metabolik. Semasa proses metabolik, fosfolipid dan protein terbentuk dan disintesis. Heparin juga disintesis di paru-paru. Organ pernafasan terlibat dalam pembentukan dan pemusnahan bahan aktif secara biologi.

Corak pernafasan am

Keanehan struktur sistem pernafasan membolehkan jisim udara mudah melewati saluran pernafasan dan memasuki paru-paru, di mana proses metabolik berlaku.

Udara memasuki sistem pernafasan melalui saluran hidung, kemudian melalui orofaring ke dalam trakea, dari mana jisimnya mencapai bronkus. Setelah melalui pokok bronkial, udara memasuki paru-paru, di mana terdapat pertukaran antara pelbagai jenis udara. Semasa proses ini, oksigen diserap oleh sel darah, mengubah darah vena menjadi darah arteri dan menyampaikannya ke jantung, dan dari sana ia dibawa ke seluruh badan..

Anatomi sistem pernafasan

Struktur sistem pernafasan melepaskan saluran udara dan bahagian pernafasan yang sebenarnya. Yang terakhir ini diwakili oleh paru-paru, di mana pertukaran gas berlaku antara massa udara dan darah..

Udara masuk ke bahagian pernafasan melalui saluran udara, yang diwakili oleh rongga hidung, laring, trakea dan bronkus.

Bahagian udara

Sistem pernafasan bermula dengan rongga hidung. Ia dibahagikan kepada dua bahagian oleh septum tulang rawan. Di hadapan, saluran hidung berkomunikasi dengan atmosfera, dan di belakang - dengan nasofaring.

Dari hidung, udara memasuki mulut, dan kemudian ke bahagian laring dari faring. Di sini berlaku penyeberangan sistem pernafasan dan pencernaan. Dengan patologi saluran hidung, pernafasan dapat dilakukan melalui mulut. Dalam kes ini, udara juga akan memasuki faring dan kemudian laring. Ia terletak pada tahap vertebra serviks keenam, membentuk keunggulan. Bahagian sistem pernafasan ini dapat bergerak semasa perbualan..

Melalui bukaan atas, laring berkomunikasi dengan faring, dan dari bawah organ tersebut memasuki trakea. Ini adalah kesinambungan dari laring dan terdiri daripada dua puluh cincin tulang rawan yang tidak lengkap. Pada tahap segmen vertebra toraks kelima, trakea membahagi menjadi sepasang bronkus. Mereka pergi ke paru-paru. Bronkus dibahagikan kepada beberapa bahagian, membentuk pokok terbalik, yang, seperti itu, tumbuh dengan dahan di dalam paru-paru.

Sistem pernafasan ditamatkan oleh paru-paru. Mereka terletak di rongga dada di kedua-dua belah jantung. Paru-paru dibahagikan kepada lobus, masing-masing dibahagikan kepada segmen. Mereka berbentuk seperti kerucut yang tidak teratur..

Segmen paru-paru dibahagikan kepada banyak bahagian - bronkiol, di dinding alveoli berada. Seluruh kompleks ini disebut alveolar. Di dalamnya pertukaran gas berlaku.

Paru-paru manusia - struktur dan fungsi. Fakta menarik mengenai paru-paru

Setiap orang dari kursus biologi sekolah mengetahui apa paru-paru dan di mana mereka berada. Pertukaran gas berlaku di paru-paru, yang menyebabkan tubuh kita tepu dengan oksigen dan menghilangkan "sisa" karbon dioksida. Semuanya betul. Tetapi paru-paru mempunyai tugas yang tidak berkaitan dengan pertukaran gas. Dalam artikel ini kita akan menganalisis struktur dan fungsi paru-paru, menelusuri jalan udara dari saat penyedutan ke alveoli. Kita juga akan mengetahui fakta menarik mengenai paru-paru yang tidak diberitahu oleh buku pintar.

Kami tidak akan menganalisis struktur dan fungsi paru-paru cara buku teks mengajar kita. Ini terlalu membosankan dan tidak jelas bagi semua orang. Mari kita memikirkan perkara penting sahaja.

Struktur paru-paru manusia

Walaupun paru-paru adalah organ berpasangan, mereka masih tidak simetri. Paru-paru kanan lebih lebar dan sedikit lebih pendek daripada kiri. Ini cukup semula jadi, jika kita ingat bahawa jantung terletak di sebelah kiri dan sebahagian di bahagian tengah rongga dada. Paru-paru kiri mempunyai kedudukan khas untuk jantung, di mana ia terasa cukup selesa. Dari sudut pandang fisiologi, ini sangat penting. Paru-paru kiri berfungsi sebagai perlindungan untuk jantung, sejenis kusyen penyerap kejutan yang melindunginya dari kerosakan mekanikal.

Jadi paru-paru kanan sedikit lebih besar daripada kiri. Ini menjelaskan ciri-ciri tertentu struktur mereka. Tiga lobus dibezakan di paru-paru kanan, dan hanya dua di sebelah kiri. Lobus dibahagikan kepada segmen, dan dibahagikan kepada lobus.

Paru-paru berbentuk seperti kerucut - ia mempunyai bahagian atas dan pangkal, serta tiga permukaan. Struktur paru-paru terperinci dapat dikaji di atlas anatomi, jika perlu. Jauh lebih penting bagi kita untuk memahami bagaimana udara yang kita hirup memasuki paru-paru, dan apa yang akan terjadi kemudian..

Bagaimana proses pernafasan berfungsi

Proses pernafasan itu sendiri cukup menarik dari sudut pandang fisiologi. Harap maklum bahawa kita bernafas sendiri tanpa memerhatikan dan tanpa kawalan. Berapa banyak udara yang kita perlukan sampai ke otak. Jelasnya, permintaan oksigen pada waktu rehat dan semasa bersenam agak berbeza. Kita bernafas lebih kerap ketika tekanan atau tinggi di pergunungan, di mana tekanan separa oksigen lebih rendah daripada di kawasan rata. Sekiranya kita diminta untuk secara bebas menghitung frekuensi dan kedalaman pernafasan, bergantung pada keperluan tubuh, kita hampir tidak akan menangani tugas ini.

Walau bagaimanapun, seseorang dapat mengawal pernafasan mereka. Terdapat teknik khas yang dapat membantu menghilangkan tekanan, menghilangkan emosi yang tidak perlu, dan bahkan mengurangkan kesakitan. Cadangan amalan oriental - untuk menghirup secara normal dan menghembuskan nafas panjang, mempunyai asas saintifik. Pernafasan cetek yang kerap mengujakan sistem saraf, dan bahkan pernafasan yang perlahan, sebaliknya, menenangkannya.

Penyedutan dilakukan oleh otot pernafasan dan diafragma. Ini meningkatkan jumlah dada. Di bawah tindakan daya tarik, paru-paru diluruskan dan tekanan udara negatif terbentuk di dalamnya. Perlu diingatkan bahawa sekitar 150 ml udara selalu ada di paru-paru. Ini diperlukan untuk mengekalkan kelantangannya dan memastikan proses fisiologi normal..

Bagaimana pertukaran gas di paru-paru

Oleh itu, kami menarik nafas, dan udara melalui nasofaring memasuki trakea, kemudian bronkus. Paru-paru adalah organ berpasangan, dan bronkus juga. Secara sederhana, bronkus adalah tiub berongga yang melaluinya udara. Bronkus kanan dan kiri memanjang ke paru-paru kanan dan kiri, masing-masing. Tempat ini dipanggil akar paru-paru dalam perubatan. Selanjutnya, bronkus, seperti pokok, hancur menjadi cabang yang lebih kecil - bronkus lobus, kemudian mereka dibahagikan lagi - menjadi bronkus segmental, yang seterusnya masuk ke bronkus lobular. Di setiap paru-paru terdapat 800 hingga 1000 "cabang" seperti itu. Bronchi lobular pecah menjadi tiub yang lebih kecil - bronkiol, diameternya kurang dari satu milimeter. Pada akhir setiap bronkiol terdapat alveoli yang disebut. Ini adalah gelembung udara, cengkerang adalah selaput paling nipis.

Struktur paru-paru menyerupai pokok terbalik:

Anda mungkin sudah meneka bahawa pertukaran gas berlaku di alveoli. Paru-paru meresap dengan saluran darah terkecil - kapilari. Grid sedemikian diperlukan untuk pemindahan oksigen, karbon dioksida dan bahan-bahan gas lain. Mereka boleh melalui membran alveoli dan kapilari. Di sinilah fizik dimainkan. Oksigen berlalu kerana perbezaan tekanan separa dalam darah dan udara yang dihirup. Maksudnya, darah yang kekurangan oksigen secara harfiah menariknya ke arah dirinya sendiri. Sekali dalam darah, oksigen segera ditangkap oleh hemoglobin eritrosit dan dibawa ke seluruh badan. Dengan cara yang sama, bahan mudah menguap, termasuk karbon dioksida, meninggalkan darah..

Tentu saja, ini adalah skema yang agak primitif untuk mewakili pertukaran gas di paru-paru, tetapi secara umum ia sesuai dengan proses yang sedang berlangsung.

Oleh kerana sebilangan besar alveoli di paru-paru, kawasan permukaan yang besar disediakan untuk interaksi penuh darah dan udara.

Anggaran komposisi udara yang kita hirup:

Oksigen - 20-21%, karbon dioksida - 0,03%, nitrogen -79-80%

Komposisi anggaran udara yang dihembuskan:

Oksigen 16.3%, karbon dioksida 4%, nitrogen - sekitar 80%

Artinya, ternyata ada oksigen di udara yang dihembuskan, iaitu, udara ini tidak sepenuhnya "tidak bernyawa". Ramai yang percaya bahawa alasan kekenyangan di bilik yang tidak berventilasi dengan banyak orang dikaitkan dengan kelebihan karbon dioksida dan kekurangan oksigen. Ini tidak benar sepenuhnya. Di kamar yang sesak, biasanya, hangat dan lembap, kerana sedikit air meninggalkan tubuh dengan pernafasan. Oleh itu, ternyata jika kita adalah pasukan yang besar dan ramah dalam waktu yang lama di bilik tertutup, udara menjadi lebih lembap. Secara subjektif, ini dianggap sebagai kekurangan oksigen..

Surfaktan paru-paru

Surfaktan paru-paru adalah cecair yang melapisi alveoli dalam lapisan nipis dari dalam. Fungsi utama surfaktan adalah untuk mengelakkan alveoli melekat semasa menghembus nafas. Untuk memahami bagaimana mekanisme ini berfungsi, anda perlu membayangkan sebuah balon yang kami kembung, dan kemudian melepaskan udara darinya. Sekiranya tidak ada cangkang pelindung dari dalam, bola akan melekat bersama dan akan bermasalah untuk mengembangnya lagi.

Surfaktan terdiri daripada protein, lipid dan karbohidrat dan disintesis oleh sel-sel alveoli.

Paru-paru dibaringkan dan mula berkembang dari sekitar 3 minggu perkembangan intrauterin. Oleh kerana organ ini belum diperlukan oleh janin, surfaktan mula dihasilkan pada akhir trimester ketiga kehamilan. Semasa kelahiran, bayi mengalami kekurangan oksigen dan menyedut secara refleks. Tangisan pertama bayi yang baru lahir tidak lebih daripada nafas pertama. Ini menunjukkan bahawa semuanya berjalan lancar - paru-paru diluruskan dan anak mula bernafas secara aktif.

Pada bayi pramatang, tisu paru-paru belum matang, tidak ada cukup surfaktan atau tidak ada surfaktan sama sekali. Oleh itu, mereka menjalani pengudaraan paru-paru buatan, dan sekiranya berlaku kegagalan pernafasan yang teruk, surfaktan diberikan. Ubat ini mengandungi surfaktan haiwan yang sangat dimurnikan.

Fungsi penting lain surfaktan adalah melindungi dari jangkitan, yang kita hirup dengan udara..

Kapasiti vital paru-paru (VC)

Kapasiti vital paru-paru adalah jumlah maksimum udara yang dapat dihirup seseorang setelah menghembus nafas maksimum..

Pada waktu rehat, seseorang menghirup dan menghirup sekitar 500 ml udara. Dalam keadaan tenang, kita hanya bernafas hanya bahagian atas paru-paru. Dengan pertukaran gas yang intensif, bahagian bawah paru-paru juga berfungsi, pernafasan menjadi lebih dalam, dan kita menghirup udara yang lebih banyak.

Ini tidak bermaksud bahawa atlet mempunyai paru-paru yang lebih besar daripada orang yang tidak terlatih. Hanya jumlah udara yang dapat dihirup oleh atlet lebih banyak. Mengapa penting? Faktanya adalah bahawa ventilasi dalam merangkumi bahagian paru-paru, di mana kesesakan dan keradangan sering diperhatikan kerana tidak aktif. Latihan berkala meningkatkan penggunaan oksigen maksimum sebanyak 20-30%, melebarkan bronkus, dan merangsang rembesan lendir.

Sukan seperti tenis, berenang, atletik dan semua aktiviti fizikal yang berkaitan dengan kardio sangat sesuai untuk latihan paru-paru..

Fungsi paru-paru tidak berkaitan dengan pertukaran gas

Sekiranya semuanya agak jelas dengan pertukaran gas, maka banyak yang tidak mengetahui fungsi paru-paru yang lain. Mari pecahkannya:

1. Fungsi perlindungan paru-paru adalah untuk menghilangkan jangkitan dan menghilangkan habuk dan benda asing yang lain. Selain surfaktan, yang memberikan perlindungan mekanikal, tisu paru-paru mengandung banyak sel imun yang mengenali dan memusnahkan jangkitan. Serpihannya, bersama dengan sel kekebalan yang dihabiskan, habuk dan zarah asing lain, meninggalkan tubuh dengan udara dan lendir yang dihembuskan. Ngomong-ngomong, batuk adalah refleks pelindung, yang menunjukkan bahawa sudah waktunya untuk membuang lebihan bersama dengan lendir.

2. Depot darah. Kapilari paru-paru menyimpan kira-kira 450 ml darah, yang dapat digunakan sekiranya kehilangan darah.

3. Penapisan darah. Gumpalan darah kecil disaring dan dicairkan di paru-paru.

4. Penyertaan dalam metabolisme. Sintesis protein berlaku di paru-paru. Dalam kes ini, nitrogen, yang diperlukan untuk sintesis ini, sebahagiannya diambil dari udara yang dihirup. Seperti yang mereka katakan, "bukan dengan roti sahaja".

Proses penting lain yang berlaku di paru-paru adalah pengaktifan angiotensin II. Bahan ini adalah agen vasokonstriktor yang kuat - ia terlibat secara langsung dalam pengawalan tekanan darah.

Serotonin juga tidak aktif dalam paru-paru dan histamin, bradikinin dan bahan aktif biologi lain disimpan.

5. Mengekalkan keseimbangan air dalam badan. Dalam proses bernafas, air menguap.

6. Thermoregulation. Paru-paru mempunyai kemampuan menghasilkan haba. Mereka memanaskan bukan sahaja udara yang dihirup, tetapi juga seluruh tubuh secara keseluruhan..

7. Pembebasan bahan mudah menguap yang berada di udara yang disedut, atau disintesis dalam badan. Ini termasuk karbon dioksida, metana, aseton dan bahan berbahaya lain yang meracuni badan kita..

Pencegahan penyakit paru-paru

Dan akhirnya, mari kita bincangkan sedikit mengenai pencegahan penyakit paru-paru. Sebilangan besar dari kita tinggal di bandar industri di mana udara, yang menurut definisi harus telus, dapat dilihat. Dan, nampaknya, waktunya tidak lama apabila kita dapat menyentuhnya - peratusan penggantungan dari debu industri dan pembinaan sangat tinggi.

Tidak ada gunanya membicarakan bahaya merokok, biarkan aktivis ZOZhniki memaafkan kekategorian tersebut. Anda boleh berhenti merokok jika anda mahu. Dan ramai yang tidak memilikinya. Semua orang yang ingin lama bertukar ke vape (rokok elektronik). Keselamatan relatif mereka dipersoalkan. Sangat pelik mengapa orang begitu cepat "tertarik" ke dalam proses ini. Pengilang rokok adalah yang pertama membunyikan penggera, kerana ia serius mempengaruhi perniagaan mereka. Dan anda fikir mereka sangat bimbangkan kesihatan generasi?

Ini adalah penyimpangan kecil dari topik. Lagipun, kesihatan anda berada di tangan anda. Mari kita bincangkan apa yang disukai paru-paru kita dan bolehkah kita membersihkannya.

Paru-paru mampu pemulihan separa. Tetapi jika anda merokok sebungkus sehari selama sepuluh tahun, jangan menuntut yang mustahil daripada mereka. Alveoli yang musnah tidak dapat tumbuh semula. Fungsi bronkus dipulihkan - silia mereka mula melakukan fungsi pembersihan yang hilang dari lendir dan bahan berbahaya. Secara subjektif, ini dinyatakan dalam penurunan intensiti sesak nafas dan peningkatan kesejahteraan umum..

Secara umum, paru-paru, seperti banyak organ tubuh kita, adalah sistem penyembuhan diri. Cukup untuk menghilangkan faktor-faktor negatif, dan kesihatan akan mulai kembali kepada mereka. Dalam 2-3 minggu anda akan merasakan peningkatan yang jelas dalam badan anda.

Terdapat produk yang secara tidak langsung membantu membersihkan paru-paru kerana kandungan antioksidan, bakteria dan ekspektoran dalam komposisi mereka. Ini adalah nanas, epal, teh hijau, bawang putih, bawang, halia, susu, gandum, madu. Terdapat banyak resipi untuk merebus dari kerucut cemara, ramuan dan ramuan herba lain.

Untuk pembersihan paru-paru yang lebih pantas, disyorkan untuk minum banyak air - sekurang-kurangnya 2-2.5 liter sehari. Ia melonggarkan lendir dan merangsang rembesan kahak.

Penyedutan berfungsi dengan baik. Anda boleh menggunakan larutan garam atau air mineral, atau anda boleh menambahkan minyak pati padanya - minyak kayu putih, kayu aras, cemara dan juniper.

Pencinta mandi juga akan senang - prosedur penyembuhan ini memberi kesan yang baik pada paru-paru kita. Jangan keterlaluan dengan suhu - tidak boleh terlalu tinggi agar tidak membakar selaput lendir.

Kaedah yang paling berkesan untuk meningkatkan kesihatan paru-paru dan keseluruhan sistem pernafasan secara keseluruhan adalah sukan. Tetapi ada satu syarat yang tidak selalu dapat dilaksanakan - anda perlu bersukan di udara segar, iaitu jauh dari bandar.

Skim pertukaran gas di dalam badan

Pernafasan adalah satu set proses yang memastikan pertukaran O2 dan CO2 antara badan dan persekitaran luaran.

Sistem pernafasan adalah sekumpulan organ yang melakukan fungsi pengaliran udara dan pertukaran gas.

Sistem pernafasan merangkumi: rongga hidung, nasofaring, laring, trakea, bronkus, bronkiol, tisu paru-paru.

Trakea - tiub 8-10 cm.

Alveolus - vesikel berdinding nipis terdiri daripada tisu penghubung, yang ditutup dari dalam dengan sel epitelium yang dipenuhi udara, dikepang oleh jaringan kapilari.

Jumlah alveoli kira-kira 700 juta di kedua paru-paru. Luas permukaan mereka 100 m2.

Di rongga hidung - terdapat pelembapan, pemanasan, penyucian udara, di alveoli - pertukaran gas antara udara alveolar dan darah vena.

Paru-paru adalah organ berbentuk kerucut berpasangan yang menghilangkan CO2 dari badan dan memberikan bahagian O2 yang segar. Menduduki sebahagian besar dada. Bahagian atas dibatasi oleh tulang rusuk dan otot interkostal, pangkalnya - oleh diafragma - plat rata tisu yang membentuk dinding antara dada dan perut.

Di dalam paru-paru terdapat jaringan tubulus bercabang yang padat. Bronchi besar disambungkan ke pangkal trakea. Di paru-paru, bronkus terputus ke banyak cabang kecil, membentuk pokok bronkus. Setiap cabang bronkiol berakhir dengan kantung udara alveolus.

Tahap pertukaran gas di dalam badan:

- ventilasi paru pernafasan luaran - pengambilan udara dan penyingkirannya dari paru-paru

- pertukaran gas antara udara dan darah alveolar

- pengangkutan gas oleh darah, pemindahan O2 dari paru-paru ke tisu dan CO2 sebaliknya.

- pertukaran gas antara darah dan tisu

- pernafasan dalaman pernafasan tisu - pengambilan metabolisme O2 oleh sel dan tisu.

Pengudaraan paru dan ruang mati.

Ventilasi paru, MOD bernafas bernafas minit - isipadu udara yang melalui paru-paru dalam 1 minit.

MOD = kadar pernafasan DOCHD.

MOD adalah pemalar plastik bergantung pada metabolisme, pada intensiti proses oksidatif dalam badan. Biasanya 5-8lmin pada waktu rehat, maksimum 150-180lmin.

Pada kerja maksimum tidak melebihi 50-60% VC.

Peningkatan MOF berlaku kerana peningkatan frekuensi dan kedalaman pernafasan.

Tidak semua udara yang dihirup sampai ke alveoli. Lumen saluran udara, di mana pertukaran gas tidak berlaku, disebut ruang mati anatomi AMP..

Isipadu AMP ialah 140-160ml.

Ruang mati: rongga hidung, mulut, laring, trakea, bronkus.

Tetapi udara yang mengisi ruang memainkan peranan positif dalam menjaga kelembapan dan suhu..

Semasa menghirup, bahagian udara pertama memasuki alveoli dari ruang mati. Kecekapan pernafasan menurun dengan penurunan TO, dan meningkat, kerana pada masa yang sama, bahagian ruang mati meningkat.

Pertukaran gas

Pertukaran gas (dalam biologi; selanjutnya disebut sebagai "G.") adalah pertukaran gas antara badan dan persekitaran luaran. Oksigen dibekalkan secara berterusan dari persekitaran ke badan, yang dimakan oleh semua sel, organ dan tisu; dari badan, karbon dioksida terbentuk di dalamnya dan sejumlah kecil produk metabolik gas dilepaskan. G. diperlukan untuk hampir semua organisma, tanpanya metabolisme dan tenaga normal tidak mungkin, dan oleh itu kehidupan itu sendiri [en].

Pertukaran gas pada manusia berlaku di alveoli paru-paru dan dalam tisu badan.

Gambar: 1: Sistem pernafasan manusia (selepas ini klik pada gambar untuk membesarkan)

Oksigen yang memasuki tisu organisma hidup digunakan untuk mengoksidakan produk yang dihasilkan dari rantai panjang transformasi kimia karbohidrat, lemak dan protein. Dalam kes ini, CO₂, air, sebatian nitrogen dan tenaga dibebaskan, digunakan untuk mengekalkan suhu badan dan melakukan kerja. Jumlah CO yang terbentuk di dalam badan dan akhirnya dilepaskan daripadanya₂ tidak hanya bergantung pada jumlah O yang dimakan₂, tetapi juga pada apa yang teroksidasi terutamanya: karbohidrat, lemak atau protein. Nisbah CO dikeluarkan dari badan₂ kepada yang diserap dalam masa yang sama O₂ disebut pekali pernafasan, iaitu kira-kira 0,7 untuk pengoksidaan lemak, 0,8 untuk pengoksidaan protein dan 1,0 untuk pengoksidaan karbohidrat. Jumlah tenaga yang dilepaskan setiap 1 liter O yang dimakan₂ (setara kalori oksigen), sama dengan 20.9 kJ (5 kcal) dalam pengoksidaan karbohidrat dan 19.7 kJ (4.7 kcal) dalam pengoksidaan lemak. Oleh itu, untuk penggunaan О₂ per unit masa dan mengikut pekali pernafasan, anda dapat mengira jumlah tenaga yang dikeluarkan di dalam badan.

Gambar: 2: Pernafasan paru-paru (pertukaran gas di paru-paru): pertukaran gas antara udara dan darah berlaku melalui penyebaran mengikut perbezaan kepekatan gas. Tidak ada pertukaran gas di ruang [en] yang mati. Darah vena ditukar menjadi arteri.

Pertukaran gas (masing-masing, dan penggunaan tenaga) pada haiwan poikilothermic (berdarah sejuk) berkurang dengan penurunan suhu badan. Pergantungan yang sama dijumpai pada haiwan homeotermik (berdarah panas) ketika termoregulasi dimatikan (dalam keadaan hipotermia semula jadi atau buatan); dengan peningkatan suhu badan (dengan terlalu panas, pelbagai penyakit) G. meningkat.

Dengan penurunan suhu persekitaran, G. pada haiwan berdarah panas (terutama pada haiwan kecil) meningkat sebagai akibat dari peningkatan pengeluaran haba. G. juga meningkat setelah pengambilan makanan, yang sangat kaya dengan protein (tindakan makanan yang dinamakan khusus dinamik). G. mencapai nilai yang paling besar dengan aktiviti otot. Pada manusia, semasa bekerja dengan kekuatan sederhana, G. meningkat, setelah 3 - 6 minit setelah permulaannya mencapai tahap tertentu dan kemudian tetap pada tahap ini sepanjang waktu bekerja. Semasa operasi berkuasa tinggi, G. terus meningkat; segera setelah mencapai tahap maksimum bagi seseorang tertentu (kerja aerobik maksimum), kerja harus dihentikan, kerana tubuh memerlukan O₂ melebihi tahap ini. Pada kali pertama selepas tamat kerja, penggunaan O yang meningkat tetap berlaku.₂, digunakan untuk menampung hutang oksigen, iaitu untuk mengoksidakan produk metabolik yang terbentuk semasa bekerja. Penggunaan O₂ boleh meningkat dari 200 - 300 ml /_min pada waktu rehat hingga 2000 - 3000 di tempat kerja, dan dalam atlet terlatih - hingga 5000 ml /_min. Pembebasan CO meningkat dengan sewajarnya₂ dan penggunaan tenaga; secara bersamaan, terdapat pergeseran dalam pekali pernafasan yang berkaitan dengan perubahan metabolisme, keseimbangan asid-basa dan pengudaraan paru.

Rajah 3: Pertukaran gas di paru-paru dan tisu

Pengiraan jumlah perbelanjaan tenaga harian pada orang yang mempunyai pelbagai profesi dan gaya hidup, berdasarkan definisi G., adalah penting untuk menjatuhkan makanan. Kajian perubahan G. semasa kerja fizikal standard digunakan dalam fisiologi buruh dan sukan, di klinik untuk menilai keadaan fungsional sistem yang terlibat dalam pertukaran gas.

Kestabilan pertukaran gas pertukaran dengan perubahan ketara dalam tekanan separa О₂ di persekitaran, gangguan sistem pernafasan, dan lain-lain disediakan oleh reaksi adaptif (kompensasi) sistem yang berpartisipasi dalam G. dan diatur oleh sistem saraf.

Sudah menjadi kebiasaan untuk mempelajari G. pada manusia dan haiwan dalam keadaan rehat sepenuhnya, ketika perut kosong, pada suhu persekitaran yang selesa (18 - 22 ° C). Jumlah yang digunakan dalam kes ini₂ dan tenaga yang dilepaskan mencirikan metabolisme basal. Kaedah berdasarkan prinsip sistem terbuka atau tertutup digunakan untuk mengkaji G. Dalam kes pertama, jumlah udara yang dihembuskan dan komposisinya ditentukan (menggunakan penganalisis gas kimia atau fizikal), yang memungkinkan untuk mengira jumlah O yang habis₂ dan melepaskan CO₂. Dalam kes kedua, pernafasan berlaku dalam sistem tertutup (ruang tertutup atau dari spirograf yang terhubung ke saluran pernafasan), di mana CO yang dilepaskan diserap₂, dan jumlah yang dimakan dari sistem O₂ ditentukan sama ada dengan mengukur jumlah yang sama secara automatik memasuki sistem O₂, atau dengan mengurangkan jumlah sistem:

Gambar: 4: Diagram alat untuk mengkaji pertukaran gas: U - peranti untuk bekalan oksigen automatik; B - kapal dengan oksigen; K - kamera; X - peti sejuk; Vessel - kapal dengan alkali untuk menangkap karbon dioksida; H - pam; CaCl₂ - kapal dengan kalsium klorida untuk menyerap wap air; T - termometer; M - tolok tekanan

Seorang doktor [en] yang berurusan dengan penyakit sistem pernafasan: trakea, bronkus, paru-paru dan pleura - ahli pulmonologi (berasal dari perkataan Latin: paru-paru (paru-paru) + logo (pengajaran)). Anda harus menghubunginya jika anda mempunyai simptom:

• batuk, terutamanya dengan kahak;
• dyspnea;
• serangan asma;
• sakit dada yang berkaitan dengan pernafasan.

Di USSR [ru] masalah pulmonologi diliputi oleh jurnal:

• "Perubatan Klinikal";
• "Arkib terapeutik";
• "Pembedahan payudara"
• dan lain-lain.

Lebih daripada 30 jurnal pulmonologi diterbitkan di luar negara:

• Kajian Amerika [ru] mengenai Respiratori Diseases (Bait., Dari tahun 1917, hingga 1959 disebut The American Review of Tuberculosis and Pulmonary Diseases);
• "British Journal of Diseases of the Dest" (L., dari tahun 1907, hingga 1959 disebut "British Journal of Tuberculosis and Diseases [ru] of the Chest");
• Thorax (L., dari 1946), Scandinavian Journal of Respiratory Diseases (Kbh., Dari tahun 1925);
• "Bronches" (P., dari tahun 1925);
• "Zeitschrift für Erkrankungen der Atmungsorgane mit Folia Bronchologia" (Lpz., Dari tahun 1900)
• et al. (L. L. Shik)

Baca lebih lanjut mengenai pertukaran gas [ru] dalam literatur:

• Ginetsinsky A. G., Lebedinsky A. V., Kursus fisiologi normal, Moscow, 1956;
• Fisiologi manusia, M., 1966, hlm. 134 - 56;
• Berkovich EM, Metabolisme tenaga dalam norma dan patologi, M., 1964;
• Prosser L., Brown F., Perbandingan fisiologi haiwan, terjemahan dari bahasa Inggeris, M., 1967, hlm. 186 - 237.