Инфоурок / Биология / Другие методич. материалы / План урока "Механизм дыхания"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

План урока "Механизм дыхания"

библиотека
материалов

Раздел долгосрочного плана:

Раздел 8.3В: Дыхание и выделение

Школа: НИШ ХБН г. Актау

Дата:

ФИО учителя: Нусипжанова Г.К.

Класс: 8

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Механизм дыхания

Цели обучения, которые достигаются на данном уроке (ссылка на учебную программу)

описывать механизм газообмена в легких и тканевого дыхания


Цели урока

описать описывать механизм газообмена

Разъяснить, как происходит газообмен в лёгких и тканях, значение этих процессов, разъяснить механизм вдоха и выдоха используя принцип интеграции.

Механизм вдоха и выдоха. Разбор процессов на модели вдоха и выдоха, предложенной Дондерсом.

Критерии успеха

Правильно описывает механизм газообмена в легких и тканевого дыхания


Языковые цели


Учащиеся могут:


Предметная лексика и терминология

внешнее дыхание

вдох

выдох

диафрагма

плевральная полость


Серия полезных фраз для диалога/письма



Привитие ценностей

Академическая честность, сплоченность и умение работать в команде, ответственность, лидерство

Межпредметные связи

Химия (кислород, углекислый газ), физика (атмосферное давление)

Навыки использования ИКТ

Использование интерактивной доски, просмотр видеороликов, возможность пользования ресурсами из Интернета (Learning.apps), формативное задание (iSpring Quiz Maker)


Предварительные знания


Учащиеся должны уметь определять и описывать аэробное дыхание, используя словесную формулу процесса дыхания из раздела 7.3В. Они должны также понимать, что в растениях происходит процесс дыхания из раздела 7.3В



Ход урока

Запланированные аэтапы урока

Запланированная деятельность на уроке


Ресурсы

Стартер

0-1 мин

Организационная деятельность

( приветственное обращение, включение учащихся в деловой ритм)



Повторение

1-4 мин

.

Learning.apps Пазл «Угадайка» на английском языке


http://learningapps.org/display?v=p5oba4e8c16


Повторение

4-7 мин

Упражнение «Да или нет»

В атмосферном воздухе содержится – 4% углекислого газа

В выдыхаемом воздухе содержится – 16% кислорода

Не пропускает пищу в гортань – надгортанник

Легочные пузырьки – нефроны

Физическое явление – причина газообмена в легких – диффузия

Образована хрящевыми полукольцами – гортань

Верхние дыхательные пути – полость носа, носоглотка

Нижние дыхательные пути – трахеи бронхи

Площадь всасывающей поверхности легких -около 10 м2


Изучение

новой темы

9-12 мин


Просмотр видео

https://www.youtube.com/watch?v=snlNEe9Oa-k


12-20 мин


Задание по группам:

Используя пластиковую бутылку, воздушный шарики, трубочки, скотч, пластилин создать модель Дондерса

http://school-collection.edu.ru/catalog/res/cfb59bfc-6d56-489f-96a0-54209119ec37/?from=8f5d7210-86a6-11da-a72b-0800200c9a66




20-25

минут

Измерить атмосферное давление и давление в модели (плевральная полость) при имитации вдоха и выдоха датчиком давления Pasco и записать данные со Spark в таблицу и проанализировать


Давление (мбар)

вдох

выдох

атмосферное



в модели (плевральной полости)



разница



причина







Закрепление темы

27-35 мин


Формативное оценивание ( iSpring Quiz Maker)




20-27 мин


Задания на критическое мышление

Судя по романам Ф. Купера, индейцы, прячась от врагов в водоемах, дышали при помощи пустотелых стеблей камыша.
Почему такая трубка не должна быть очень длиной? С какими особенностями дыхания связано такое ограничение?


Для глубоководных погружений водолазам составляют газовые смеси, которыми они дышат. В связи с чем в этой смеси азот, который является основным газом воздуха, заменяют гелием?




Рефлексия

35-39 мин

Какие выводы вы можно сделать по сегодняшнему уроку?

Что нового узнали?

Что хотели бы еще узнать?




Демонстрация


На модели показать всасывание табачного дыма в легкие



Домашнее задание

    1. мин

В одном из произведений приводится притча о табаке.

Первые торговцы табаком выкрикивали:

Тот, кто курит, никогда не умрет от старости,

Того, кто курит, никогда не укусит собака,

Того, кто курит никогда вор не ограбит”

Как вы думаете, почему?





Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности



Дополнительное задание

Взаимопроверка.



Рефлексия по уроку


Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки.


Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:


2:


Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1:


2:


Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?



  1. Для поддержания газового состава альвеол необходима вентиляция альвеолярного воздуха. Вентиляция альвеолярного воздуха достигается благодаря дыхательным движениям: чередованию вдоха и выдоха. Благодаря ритмично совершающимся актам вдоха и выдоха, происходит обмен газов между атмосферным и альвеолярным воздухом, находящимся в легочных пузырьках. Легкие находятся в геометрически замкнутой плевральной полости и практически ее заполняют целиком. В плевральной полости постоянно поддерживается пониженное давление, и поэтому сами легкие не могут нагнетать или изгонять воздух из своих альвеол, они пассивно следуют за изменениями объема грудной клетки. При вдохе и выдохе легочная плевра скользит по пристеночной плевре, повторяя ее форму.



ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ

Биомеханика дыхательных движений

 

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких.

 

Объем грудной клетки увеличивается во время вдоха, или инспирации, и уменьшается во время выдоха, или экспирации. Эти дыхательные движения обеспечивают легочную вентиляцию.

 

В дыхательных движениях участвуют три анатомо-функциональных образования: 1) дыхательные пути, которые по своим свойствам являются слегка растяжимыми, сжимаемыми и создают поток воздуха, особенно в центральной зоне; 2) эластичная и растяжимая легочная ткань; 3) грудная клетка, состоящая из пассивной костно-хрящевой основы, которая объединена соединительнотканными связками и дыхательными мышцами. Грудная клетка относительно ригидна на уровне ребер и подвижна на уровне диафрагмы.

 

Известно два биомеханизма, которые изменяют объем грудной клетки: поднятие и опускание ребер и движения купола диафрагмы; оба биомеханизма осуществляются дыхательными мышцами. Дыхательные мышцы подразделяют на инспираторные и экспираторные.

 

Инспираторными мышцами являются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При спокойном дыхании объем грудной клетки изменяется в основном за счет сокращения диафрагмы и перемещения ее купола. При глубоком форсированном дыхании в инспирации участвуют дополнительные, или вспомогательные, мышцы вдоха: трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные мышцы. Лестничные мышцы поднимают два верхних ребра и активны при спокойном дыхании. Грудино-ключично-сосцевидные мышцы поднимают грудину и увеличивают сагиттальный диаметр грудной клетки. Они включаются в дыхание при легочной вентиляции свыше 50 л*мин-1 или при дыхательной недостаточности.

 

Экспираторными мышцами являются внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота. Последние нередко относят к главным экспираторным мышцам. У нетренированного человека они участвуют в дыхании при вентиляции легких свыше 40 л*мин-1.

 

Движения ребер. Каждое ребро способно вращаться вокруг оси, проходящей через две точки подвижного соединения с телом я поперечным отростком соответствующего позвонка. Во время вдоха верхние отделы грудной клетки расширяются преимущественно в переднезаднем направлении, так как ось вращения верхних ребер расположена практически поперечно относительно грудной клетки (рис. 8.1, А). Нижние отделы грудной клетки больше расширяются преимущественно в боковых направлениях, поскольку оси нижних ребер занимают более сагиттальное положение. Сокращаясь, наружные межреберные и межхрящевые мышцы в фазу инспирации поднимают ребра, напротив, в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.

 

Движения диафрагмы. Диафрагма имеет форму купола, обращенного в сторону грудной полости. Во время спокойного вдоха купол диафрагмы опускается на 1,5—2,0 см (рис. 8.2), а периферическая мышечная часть несколько отходит от внутренней поверхности грудной клетки, поднимая при этом в боковых направлениях нижние три ребра. Во время глубокого дыхания купол диафрагмы может смещаться до 10 см. При вертикальном смещении диафрагмы изменение дыхательного объема составляет в среднем 350 мл*см-1. Если диафрагма парализована, то во время вдоха ее купол смещается вверх, возникает так называемое парадоксальное движение диафрагмы.

 

В первую половину выдоха, которая называется постинспираторной фазой дыхательного цикла, в диафрагмальной мышце постепенно уменьшается сила сокращения мышечных волокон. При этом купол диафрагмы плавно поднимается вверх, благодаря эластической тяге легких, а также увеличению внутрибрюшного давления, которое в экспирацию могут создавать мышцы живота.

 

Движение диафрагмы во время дыхания обусловливает примерно 70—80% вентиляции легких. На функцию внешнего дыхания существенное влияние оказывает брюшная полость, поскольку масса и объем висцеральных органов ограничивают подвижность диафрагмы.

 

Колебания давления в легких, вызывающие движение воздуха. Альвеолярное давление — давление внутри легочных альвеол. Во время задержки дыхания при открытых верхних дыхательных путях давление во всех отделах легких равно атмосферному. Перенос О2 и СО2 между внешней средой и альвеолами легких происходит только при появлении разницы давлений между этими воздушными средами. Колебания альвеолярного или так называемого внутрилегочного давления возникают при изменении объема грудной клетки во время вдоха и выдоха.

 

Изменение альвеолярного давления на вдохе и выдохе вызывает движение воздуха из внешней среды в альвеолы и обратно. На вдохе возрастает объем легких. Согласно закону Бойля—Мариотта, альвеолярное давление в них уменьшается и в результате этого в легкие входит воздух из внешней среды. Напротив, на выдохе уменьшается объем легких, альвеолярное давление увеличивается, в результате чего альвеолярный воздух выходит во внешнюю среду.

 

Внутриплевральное давление — давление в герметично замкнутой плевральной полости между висцеральными и париетальными листками плевры. В норме это давление является отрицательным относительно атмосферного. Внутриплевральное давление возникает и поддерживается в результате взаимодействия грудной клетки с тканью легких за счет их эластической тяги. При этом эластическая тяга легких развивает усилие, которое всегда стремится уменьшить объем грудной клетки. В формировании конечного значения внутриплеврального давления участвуют также активные силы, развиваемые дыхательными мышцами во время дыхательных движений. Наконец, на поддержание внутриплеврального давления влияют процессы фильтрации и всасывания внутриплевральной жидкости висцеральной и париетальной плеврами. Внутриплевральное давление может быть измерено манометром, соединенным с плевральной полостью полой иглой.

 

В клинической практике у человека для оценки величины внутриплеврального давления измеряют давление в нижней части пищевода с помощью специального катетера, который имеет на конце эластичный баллон. Катетер проводят в пищевод через носовой ход. Давление в пищеводе примерно соответствует внутриплевральному давлению, поскольку пищевод расположен в грудной полости, изменения давления в которой передаются через стенки пищевода.

 

При спокойном дыхании внутриплевральное давление ниже атмосферного в инспирацию на 6—8 см вод. ст., а в экспирацию — на 4—5 см вод. ст.

 

Прямое измерение внутриплеврального давления на уровне различных точек легкого показало наличие вертикального градиента, равного 0,2—0,3 см вод.ст.*см-1. Внутриплевральное давление в апикальных частях легких на 6—8 см вод. ст. ниже, чем в базальных отделах легких, прилегающих к диафрагме. У человека в положении стоя этот градиент практически линейный и не изменяется в процессе дыхания. В положении лежа на спине или на боку градиент несколько меньше (0,1—0,2 см вод.ст.*см-1 ) и совсем отсутствует в вертикальном положении вниз головой.

 

Разница между альвеолярным и внутриплевральным давлениями называется транспульмональным давлением. В области контакта легкого с диафрагмой транспульмональное давление называется трансдиафрагмальным.

 

Величина и соотношение с внешним атмосферным давлением транспульмонального давления, в конечном счете, является основным фактором, вызывающим движение воздуха в воздухоносных путях легких.

 

Изменения альвеолярного давления взаимосвязаны с колебаниями внутриплеврального давления.

 

Альвеолярное давление выше внутриплеврального и относительно барометрического давления является положительным на выдохе и отрицательным на вдохе. Внутриплевральное давление всегда ниже альвеолярного и всегда отрицательное в инспирацию. В экспирацию внутриплевральное давление отрицательное, положительное или равно нулю в зависимости от форсированности выдоха.

 

На движение воздуха из внешней среды к альвеолам и обратно влияет градиент давления, возникающий на вдохе и выдохе между альвеолярным и атмосферным давлением.

 

Сообщение плевральной полости с внешней средой в результате нарушения герметичности грудной клетки называется пневмотораксом. При пневмотораксе выравниваются внутриплевральное и атмосферное давления, что вызывает спадение легкого и делает невозможной его вентиляцию при дыхательных движениях грудной клетки и диафрагмы.

 

Усилия, которые развивают дыхательные мышцы, создают следующие количественные параметры внешнего дыхания: объем (V), легочную вентиляцию (VE) и давление (Р).

 

Эти величины в свою очередь позволяют рассчитывать работу дыхания (W=P*ΔV), растяжимость легких, или комплианс (С = =ΔV/P), вязкое сопротивление, или резистанс (R=ΔP/V) дыхательных путей, ткани легких и грудной клетки.




III. Изучение нового материала.

  1. 1.Демонстрация на модели Дондерса механизма вдоха-выдоха.

  2. В организме человека нет запасов кислорода, и поэтому непрерывное поступление его в организм является жизненной необходимостью. Если человек без пищи может прожить несколько недель, без воды – до 10 дней, то при отсутствии кислорода необратимые изменения наступают уже через 5-7 минут.

  3. 2.Работу органов дыхания, как и других органов, регулирует нервная система. Снабжение организма необходимым количеством кислорода обеспечивается совместной деятельностью органов дыхания и кровообращения, а непосредственно работой органов дыхания управляет дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге. Он состоит из центров вдоха и выдоха, которые регулируют работу дыхательных мышц. От дыхательного центра направляются импульсы к мышцам, которые осуществляют дыхательные движения. Спадение легочных альвеол, которое происходит при выдохе, рефлекторно вызывает вдох, а расширение альвеол рефлекторно вызывает выдох, т.е. дыхательный центр координирует мышечные сокращения при осуществлении вдоха и выдоха.








  4. При задержании дыхания мышцы вдоха и выдоха сокращаются одновременно, благодаря чему грудная клетка и диафрагма удерживаются в одном положении. На работу дыхательного центра влияют и другие центры, расположенные в коре больших полушарий. Благодаря влиянию этих центров, дыхание изменяется при разговоре и пении. Ритм дыхания меняется во время физических упражнений. При появлении пыли или неприятно пахнущих веществ в окружающем воздухе у человека появляется кашель и чихание.

  5. На работу дыхательной системы, кроме нервной, оказывает влияние гуморальная регуляция. При любой физической нагрузке в организме усиливаются процессы окисления, и в кровь выделяется больше углекислого газа. Когда кровь с избытком углекислого газа доходит до дыхательного центра и начинает его раздражать и при этом активность центра повышается, человек тогда начинает глубоко дышать. В итоге избыток углекислого газа удаляется, а недостаток кислорода восполняется.

  6. А если концентрация углекислого газа в крови понижается, работа дыхательного центра тормозится, то наступает непроизвольная задержка дыхания.

  7. Благодаря нервной и гуморальной регуляциям, концентрация углекислого газа и кислорода всегда поддерживается на определенном уровне.

  8. Давайте проверим гуморальное воздействие на дыхательный центр. Для этого задержите дыхание и проследите, что произойдет при его возобновлении? Учащиеся делают вывод, что при этом увеличивается глубина дыхания, а число дыхательных движений изменяется незначительно.

  9. 3.На работу органов дыхания отрицательно, даже можно сказать, губительно, влияет никотин.

  10. Того, кто курит, никогда не укусит собака, потому что он ходит с палкой (вспомните влияние никотина на сердечно -сосудистую систему, никотин поражает артерии ног, в результате чего у них появляется перемежающая хромота).

  11. Того, кто курит никогда не ограбит вор, потому что он ворочается в постели и кашляет, т.е. плохо спит или вовсе не спит.

  12. 4.Важную роль для органов дыхания имеет чистота атмосферного воздуха.

  13. Вспомните из курса химии состав атмосферного воздуха: кислород – 21 %, азот – 78 %, углекислый газ – 0,03 %, прочих газов – 1 %. В выдыхаемом воздухе содержание кислорода снижено до 16,3%, а содержание углекислого газа возрастает до 3-4 %.

  14. А как изменяется состав атмосферного воздуха в душном помещении?

  15. В душном помещении концентрация углекислого газа возрастает, а кислорода снижается, а также плохо влияют табачный дым и водочный перегар. В таком помещении у человека снижается работоспособность, появляется головная боль и вялость. Там, где используют печное отопление, в воздухе может оказаться примесь оксида углерода и угарный газ, которые очень ядовиты. Оксид углерода образует с гемоглобином прочное соединение – карбоксигемоглобин, молекулы такого гемоглобина лишаются возможности переносить кислород из легких в ткани, возникает недостаток кислорода, что сильно отражается на работе головного мозга. При отравлении угарным газом появляются головная боль и тошнота, могут возникнуть рвота, судороги и потеря сознания, сильное отравление может привести к смерти, так как прекращается тканевое дыхание.

  16. 5.Оказавшись в такой ситуации, любой человек должен уметь оказывать первую необходимую помощь пострадавшему. Каковы будут ваши действия, если вдруг вы оказались в такой ситуации? Для того, чтобы ответить на этот вопрос, прочитайте второй абзац на странице 145.После самостоятельной работы с учебником расскажите о мерах оказания первой помощи.

  17. IY. Закрепление новой темы. Индивидуальная работа учащихся с дидактическими карточками.

  18. За счет чего происходит вдох и выдох?

  19. Какова роль чихания и кашля?

  20. Где находится дыхательный центр?

  21. Чем опасен никотин?

  22. Каково действие нервной и гуморальной регуляции на органы дыхания?

  23. V . Выставление оценок. Подведение итогов.

  24. VI. Д/задание: параграф №28, задание на стр. 146 под восклицательным знаком




Механизм внешнего дыхания



Дыханием называется комплекс физиологических процессов, обеспечивающих обмен кислорода и углекислого газа между клетками организма и внешней средой. Оно включает следующие этапы:

1.                                Внешнее дыхание или вентиляция. Это обмен дыхательных газов между атмосферным воздухом и альвеолами.

2.                                Диффузия газов в легких, т.е. их обмен между воздухом альвеол и кровью.

3.                                Транспорт газов кровью.

4.                                Диффузия газов в тканях. Обмен газов между кровью и внутриклеточной жидкостью.

5.                                Клеточное дыхание. Поглощение кислорода и образование углекислого газа в клетках.

Внешнее дыхание осуществляется в результате ритмических движений грудной клетки. Дыхательный цикл состоит из фаз вдоха (inspiratio) и выдоха (exspiratio), между которыми отсутствует пауза. В покое у взрослого человека частота дыхательных движений 16-20 в минуту. Вдох это активный процесс. При спокойном вдохе сокращаются наружные межреберные и межхрящевые мышцы. Они приподнимают ребра, а грудина отодвигается вперед. Это ведет к увеличению сагиттального и фронтального размеров грудной полости. Одновременно сокращаются мышцы диафрагмы. Ее купол опускается, и органы брюшной полости сдвигается вниз, в стороны и вперед. За счет этого грудная полость увеличивается и в вертикальном направлении. После окончания вдоха дыхательные мышцы расслабляются. Начинается выдох. Спокойный выдох – пассивный процесс. Во время него происходит возвращение грудной клетки в исходное состояние. Это происходит под действием ее собственного веса, натянутого связочного аппарата и давления на диафрагму органов брюшной полости. При физической нагрузке, патологических состояниях, сопровождающихся одышкой (туберкулез легких, бронхиальная астма и т.д.) возникает форсированное дыхание. В акт вдоха и выдоха вовлекаются вспомогательные мышцы. При форсированном вдохе дополнительно сокращаются грудино-ключично-сосцевидные, лестничные, грудные и трапециевидные мышцы. Они способствуют дополнительному поднятию ребер. При форсированном выдохе сокращаются внутренние межреберные мышцы, которые усиливают опускание ребер, т.е. это активный процесс. Различают грудной и брюшной типы дыхания. При первом дыхание в основном осуществляется за счет межреберных мышц, при втором – за счет мышц диафрагмы. Грудной или реберный тип дыхания характерен для женщин. Брюшной или диафрагмальный – для мужчин. Физиологически более выгоден брюшной тип, т.к. он осуществляется с меньшей затратой энергии. Кроме того, движения органов брюшной полости при дыхании препятствует их воспалительным заболеваниям. Иногда встречается смешанный тип дыхания.


C:\Users\Гульжан\Desktop\sj-02-270.jpgВспомните
1. Чем отличаются дыхательные движения у земноводных (лягушки) от движений у млекопитающих животных? Чем это объясняется?
2. Как осуществляется транспорт газов кровью? Какие форменные элементы отвечают за этот процесс?

Дыхательные движения обеспечивают вдохи и выдохи, то есть попеременные увеличения и уменьшения объема легких. При вдохе межреберные мышцы, сокращаясь, поднимают ребра, а диафрагма отодвигается в сторону брюшной полости, становясь менее выпуклой. В результате этого объем грудной полости увеличивается (рис. 43). Так как давление в грудной полости ниже атмосферного, то при увеличении её объёма растягиваются и лёгкие. Давление в них на какой-то момент также становится ниже атмосферного, и в лёгкие по дыхательным путям устремляется воздух из окружающей среды.

Механизмы вдоха и выдохаРис. 43. Механизмы вдоха и выдоха
При необходимости глубокого дыхания, кроме межрёберных мышц и диафрагмы, сокращаются также мышцы туловища и плечевого пояса. Выдох обычно пассивен, то есть он является следствием прекращения вдоха: межрёберные мышцы расслабляются, рёбра опускаются, диафрагма также расслабляется и объём грудной полости, а вместе с ней и лёгких уменьшается. Давление в лёгких становится выше атмосферного, и воздух выходит из них по дыхательным путям. При глубоком выдохе происходит дополнительное сокращение межрёберных и брюшных мышц, и объём выдыхаемого воздуха возрастает.

Типы внешнего дыхания у женщин и мужчин несколько различаются. У мужчин брюшной тип дыхания, то есть они дышат главным образом за счёт сокращения диафрагмы, а у женщин грудной, то есть они дышат за счёт сокращения межрёберных мышц.

Механизм дыхания

Вентиляция легких, которую в обыденной речи и называют дыханием, состоит из двух фаз. Процесс поступления воздуха в легкие называется вдохом, а удаления газов из легких — выдохом. По сути, вентиляция легких представляет собой механический процесс, в ходе которого объем грудной полости изменяется, вследствие чего происходит изменение давления.

Изменение объема грудной полости при вдохе

Чтобы выровнять давление, газ устремляется в легкие или из них. В изменении объема грудной полости большую роль играет строение грудной клетки (состоящей из грудины, ребер и их хрящей, а также позвоночника). Движения ребер при вдохе и выдохе обеспечиваются за счет их подвижного соединения с позвонками.

Вдох

Вдох начинается с активизации дыхательных мышц, в частности диафрагмы. При сокращении куполообразной диафрагмы ее поверхность становится более плоской, за счет чего объем грудной полости увеличивается. Наружные межреберные мышцы помогают поднимать грудную клетку и перемещают грудину вперед. При этом ребра в нижней и средней части грудной клетки расходятся в стороны, а в верхней части — в переднем и заднем направлении. За счет увеличения объема грудной полости в результате деятельности дыхательных мышц давление в альвеолах и легких (внутрилегочное давление) становится меньше атмосферного. В конечном итоге воздух засасывается в легкие из окружающей среды до тех пор, пока давление снаружи и внутри не сравняется.

Расширению легких способствует и дополнительный механизм, в котором используется эффект поверхностного натяжения между двумя тонкими мембранами, носящими название плевра. Висцеральная плевра покрывает поверхность легких, а париетальная плевра выстилает стенки грудной полости и верхнюю поверхность диафрагмы. Между ними располагается плевральная полость. Она непроницаема для воздуха и содержит в себе небольшое количество жидкости. Когда стенки грудной клетки расходятся в разные стороны, вместе с ними расширяются и легкие, так как в плевральной полости создается отрицательное давление, в результате которого висцеральная плевра притягивается к париетальной.

Когда требуется усиленная вентиляция легких (например, при физической нагрузке или в результате некоторых легочных заболеваний), к двум описанным выше процессам подключаются многочисленные вспомогательные мышцы. При вдохе вступают в действие такие вспомогательные мышцы, как лестничные, грудино-ключично-сосцевидная, большая и малая грудные, которые еще больше поднимают грудную клетку. Мышца, выпрямляющая позвоночник, позволяет несколько распрямить изгиб его грудного отдела, что дополнительно увеличивает объем грудной полости.

Выдох

В спокойном состоянии выдох производится пассивно, за счет возврата эластичных легочных тканей в первоначальное состояние и расслабления дыхательных мышц. Когда диафрагма расслабляется, ее купол поднимается в грудную полость. Ребра опускаются под действием силы тяжести при расслаблении межреберных мышц. Объем грудной полости за счет этого уменьшается, что вызывает повышение внутрилегочного давления по сравнению с атмосферным. В результате воздух выталкивается из легких наружу.

Если же обстоятельства заставляют прибегнуть к усиленной вентиляции легких, пассивный механизм выдоха дополняется активным сокращением множества мышц. В частности, уменьшить объем грудной клетки помогает сокращение мышц живота, а также внутренних межреберных мышц, квадратной мышцы поясницы и широчайшей мышцы спины.

Действия диафрагмы, наружных и внутренних межреберных мышц

https://www.youtube.com/watch?v=CBv2BqqAydE

https://www.youtube.com/watch?v=v_eAbkF2SXU

https://www.youtube.com/watch?v=j7DXrcqdCDk




Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДВ-536683

Похожие материалы