Легеневі об‘єми. Життєва ємність легень

У спокої людина може вдихнути і видихнути приблизно 500 мл повітря. Це називають дихальним об‘ємом легень. Об’єм дихального повітря у дитини, коли їй 1 місяць, становить — 30 мл, 1 рік — 70 мл, 6 років — 156 мл, 10 років — 230 мл, 14 років — 300 мл. При посиленому диханні людина може вдихнути ще приблизно 1500 - 3000 мл повітря - це додаткове, або резервне,повітря вдиху. Після спокійного видиху людина може додатково видихнути ще 1300 - 1500 мл повітря - резервний об‘ємвидиху.

Рис. 53. Ємність легень: 1 - повне спадання; 2 - глибокий видих; 3 - нормальний видих; 4 - нормальний вдих; 5 - сильний вдих. Числа справа означають об‘єм повітря в см³.

Найбільша кількість повітря, яку людина може видихнути після глибокого вдиху, називається життєвою ємністю легень (ЖЄЛ), яка змінюється з віком, залежно від статі, ступеня розвитку грудної клітки, дихальних м’язів (рис.53). Сума об’ємів дихального — 500 мл, додаткового — 1500 мл і резервного — 1500 мл повітря становить життєву ємність легень (3500 мл).

Життєва ємність легень у дітей повільно наростає до 7 років, поки відбувається диференціювання легень, і енергійно збільшується у 8 – 9 років, даючи максимальний приріст у період статевого дозрівання.

З 18 до 35 років життєва ємність легень є максимальною — 3000 – 6000 мл, а потім з віком зменшується. У жінок ЖЄЛ становить 3000 - 4500 мл, а в чоловіків - 4000 - 5500 мл. Здоровий спосіб життя, фізичні тренування значно підвищують життєву ємність легень.

Після максимального глибокого видиху в легенях залишається ще значний об‘єм повітря, близько 1200 мл, який називається залишковимоб‘ємом. Це пов’язано з тим, що завдяки нижчому тиску в плевральній щілині, по відношенню до атмосферного, легені не спадаються і в них завжди міститься повітря. Частина залишкового повітря може вийти з легень лише тоді, коли в плевральну щілину зайде повітря і створиться там атмосферний тиск, що можливе при пошкодженні грудної клітки з обох боків.

Загальна ємність легенів дорівнює сумі значень ЖЄЛ і залишкового об’єму.

Крім того, при кожному вдиху приблизно 150 мл повітря залишається в дихальних шляхах - у порожнині носа, глотці, гортані, трахеї та бронхах. Цей об‘єм називають об‘ємом повітроносних шляхів, або мертвим простором, бо він не бере участі в газообміні, а виконує лише бар‘єрну функцію. Тут повітря зволожується, зігрівається, звільняється від пилу та мікроорганізмів.

Питання для самоперевірки

1. Визначте біологічні функції дихальної системи.

2. У чому полягає взаємозв‘язок будови і функцій дихальних шляхів і легенів?

3. Охарактеризуйте дихальний цикл.

4. Назвіть об‘ємні показники дихання. Як вони залежать від віку, статі, тренування?

З історії науки

· М.В. Ломоносов у 1756 р. першим пояснив процеси окиснення і горіння і цим заклав наукову основу для правильного розуміння процесу дихання. Пізніше, в 1777 р. А.Лавуазьє дослідами показав, що під час дихання поглинається кисень і утворюється вуглекислий газ, тобто відбувається

“повільне горіння”, а ще через 5 років разом з Лапласом довів, що утворення вуглекислого газу під час дихання є головним джерелом теплоти в організмі.

· Гален (131-210 рр.), лікар імператорського Риму, перший описав участь в акті дихання шийних, міжреберних м’язів і діафрагми, відзначив пасивність самих легень, описав голосовий апарат і залежність його функції від поворотної гілки блукаючого нерва.

· О.М. Філомафітський (1807-1849) описав рефлекторний характер кашлю.

Еволюційний процес

Еволюція дихальної системи відбувалася в напрямах:

· збільшення поверхні дотику з навколишнім середовищем і підвищення проникності стінок;

· диференціація дихальних шляхів, що зумовила удосконалення надходження повітря та газообміну.

Цікаво знати, що:

· Кашель - це короткий глибокий видих - кашльовий поштовх.

· Чхання - глибокий вдих, який змінюється різким коротким видихом. Центри чхання і кашлю містяться в довгастому мозку.

Важливо знати, що...

· У людини, котра почала курити, вже через рік гинуть війкові клітини дихальних шляхів, які забезпечують виштовхування шкідливого для організму харкотиння при запаленні дихальних шляхів.

· Зі струменем повітря з носа при чханні викидається безліч вірусів і бактерій, і це звільняє організм від інфекційних чинників, але сприяє поширенню інфекції серед інших людей. Тому, коли ви чхаєте, обов‘язково прикривайте ніс носовою хустинкою.

Література

1. Бугаев К.Е., Маркусенко Н.Н. та ін. Возрастная физиология. - Ростов-на-Дону: "Ворошиловградская правда", 1975. - С.124-130.

2. Ермолаев Ю.А. Возрастная физиология: Учеб. пособ. для студ. пед. вузов. - М.: Высш.шк., 1985. - С. 322-326.

3. Кисельов Ф.С. Анатомія і фізіологія дитини з основами шкільної гігієни. - К.: Радянська школа, 1967. - С.159-166.

4. Старушенко Л.І. Клінічна анатомія і фізіологія людини: Навч. посібник. - К.: УСМП, 2001. - С.77-86.

5. Хрипкова А.Г. Возрастная физиология. – М.: Просвещение, 1978. - С.223-229.

Лекція 10

ГАЗООБМІН У ЛЕГЕНЯХ І ТКАНИНАХ. РЕГУЛЯЦІЯ ДИХАННЯ.

ХВОРОБИ ДИХАЛЬНОЇ СИСТЕМИ ТА ЗАПОБІГАННЯ ЇМ.

ПЕРША ДОПОМОГА ПРИ УРАЖЕННІ ОРГАНІВ ДИХАННЯ

План

1. Газообмін у легенях і тканинах.

2. Регуляція дихання.

3. Хвороби дихальної системи та заходи запобігання їм.

4. Перша допомога при ураженні органів дихання. Реанімаційні заходи при зупинці серця і дихання.

Основні поняття: дихання, газообмін, органи дихання, парціальний тиск, нейрогуморальна регуляція дихання, хвороби дихальної системи, реанімація

1. Газообмін у легенях і тканинах

Роблячи навперемінно вдих і видих, людина вентилює легені, підтримуючи в альвеолах відносно сталий газовий склад.

Людина дихає атмосферним повітрям з вмістом кисню 21%, вуглекислого газу — 0,03%, а видихає — 16%, вуглекислого газу — 4%. В альвеолярному повітрі кисню — 14,2%, вуглекислого газу — 5,2%. Альвеолярне повітря відрізняється від вдихуваного і видихуваного. Це пояснюється тим, що при вдихові в альвеоли надходить повітря повітроносних шляхів, а при видиху — навпаки, до видихуваного повітря домішується атмосферне повітря, яке знаходиться в тих же повітроносних шляхах.

У легенях кисень із альвеолярного повітря переходить у кров, а вуглекислий газ із крові надходить у легені. Рух газів відбувається за законами дифузії, згідно з якими газ поширюється із середовища з високим парціальним тиском у середовище з меншим тиском (схема 4). Парціальним тиском називають частину загального тиску, яка припадає на цей газ у газовій суміші.