Раздел . Физиология дыхания

Цель: ознакомиться с некоторыми особенностями внешнего дыхания и его регуляции.

Дыхание  совокупность процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Поступление кислорода из атмосферы к клеткам необходимо для биологического окисления органических веществ, в результате которого освобождается энергия, нужная для жизни организма. В процессе биологического окисления образуется двуокись углерода, подлежащая удалению из организма. Прекращение дыхания ведет к гибели, прежде всего нервных, а затем и других клеток. Кроме того, дыхание участвует в поддержании постоянства реакции жидкостей и тканей внутренней среды организма, а также температуры тела.

Дыхание человека включает следующие процессы: 1  внешнее дыхание (вентиляция легких); 2  обмен газов в легких (между альвеолярным воздухом и кровью капилляров малого круга кровообращения); 3  транспорт газов кровью; 4  обмен газов в тканях (между кровью капилляров большого круга кровообращения и клетками тканей).

Работа 1. Обнаружение углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе

Задача: определить содержание углекислого газа с помощью баритовой и известковой воды во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Вдыхаемый воздух содержит 20,95% кислорода, 0,03% углекислого газа и 79,02% азота и инертных газов. В выдыхаемом воздухе, вследствие газообмена между венозной кровью и воздухом легких, кислорода 17%, углекислого газа 4% и 79% приходится на азот и инертные газы.

Частота дыхания непостоянна и зависит от целого ряда внешних и внутренних факторов. Частотой дыхания можно управлять. Глубину дыхания можно совершенствовать.

Углекислый газ можно обнаружить, пользуясь баритовой или известковой водой, образующей с ним нерастворимую соль. Относительное содержание углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе можно легко пронаблюдать, используя дыхательные клапаны Мюллера.

Объект и материально-техническое обеспечение эксперимента. Клапаны Мюллера, баритовая вода, вата, спирт.

Порядок выполнения работы. Ознакомьтесь с устройством клапанов Мюллера (рис. 26). В две склянки А и Б, каждая из которых снабжена пробкой с двумя отверстиями, пропущено по две трубки. Две из них ( и ₁)  длинные почти до дна склянки, две другие ( и ₁)  короткие  не касаются раствора. Обе склянки соединены резиновыми трубками с мундштуком «в» через тройник. В склянке А через баритовую воду пройдет вдыхаемый воздух вследствие уменьшения его давления при вдохе. А при выдохе выдыхаемый воздух пройдет через баритовую воду в склянке Б в результате повышение давления. Таким образом ток воздуха пропускается клапанами в разных направлениях. В склянке А баритовая вода мутнеет от углекислого газа, содржащегося в атмосферном воздухе. А в склянке Б  в выдыхаемом.

Рис. 25. Клапаны Мюллера

Прежде чем приступить к работе, продезинфицируйте ваткой, смоченной спиртом, мундштук клапанов Мюллера.

Налейте в обе склянки баритовую воду так, чтобы в ней оказались концы длинных трубок. Дышите через мундштук. Сравните степень помутнения баритовой воды в обеих склянках. Сильное помутнение баритовой воды в склянке Б и небольшое в склянке А показывает, что в выдыхаемом воздухе содержится намного больше углекислого газа, чем во вдыхаемом.

Оформление протокола. Зарисуйте схему прибора. Результаты опыта запишите в тетрадь.

Контрольные вопросы. Каков состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха? Как он меняется в «загазованной» окружающей среде? Какова интенсивность помутнения баритовой воды в пробирках А и Б?