Человек дышит атмосферным воздухом, который имеет следующий состав: 20,94% кислорода, 0,03% углекислого газа, 79,03% азота. В выдыхаемом воздухе обнаружи­вается 16,3% кислорода, 4% углекислого газа, 79,7% азота.

Состав выдыхаемого воздуха непостоянен и зависит от интенсивности обмена веществ, а также от частоты и глубины дыхания. Стоит задержать дыхание или сделать несколько глубоких дыхательных движений, как состав выдыхаемого воздуха изменяется.

Сравнение состава вдыхаемого и выдыхаемого возду­ха служит доказательством существования внешнего ды­хания.

Альвеолярный воздух по составу отличается от ат­мосферного, что вполне закономерно. В альвеолах проис­ходит обмен газов между воздухом и кровью, при этом в кровь диффундирует кислород, а из крови - углекислый газ. В результате в альвеолярном воздухе резко умень­шается содержание кислорода и возрастает количество углекислого газа . Процентное содержание отдельных газов в альвеолярном воздухе: 14,2-14,6% кислорода, 5,2-5,7% углекислого газа, 79,7-80% азота. Альвеолярный воздух отличается по составу и от выдыхаемого воздуха. Это объясняется тем, что выдыхаемый воздух содержит смесь газов из альвеол и вредного пространства.

ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ЦИКЛ

Дыхательный цикл состоит из вдоха, выдоха и дыхательной паузы. Обычно вдох короче выдоха. Длительность вдоха у взрослого человека от 0,9 до 4,7 с, длительность выдоха - 1,2-6 с. Продолжительность вдо­ха и выдоха зависит в основном от рефлекторных воздей­ствий, идущих от рецепторов легочной ткани. Дыха­тельная пауза - непостоянная составная часть дыхатель­ного цикла. Она различна по величине и даже может отсутствовать.

Дыхательные движения совершаются с определенным ритмом и частотой, которые определяют по числу экскур­сий грудной клетки в 1 мин. У взрослого человека час­тота дыхательных движений составляет 12-18 в 1 мин. У детей дыхание поверхностное и поэтому более частое, чем у взрослых. Так, новорожденный дышит около 60 раз в мин, 5-летний ребенок 25 раз в 1 мин. В любом возрас­те частота дыхательных движений меньше количества сер­дечных сокращений в 4-5 раз.
Глубину дыхательных движений опреде­ляют по амплитуде экскурсий грудной клетки и с по­мощью специальных методов, позволяющих исследовать легочные объемы.
На частоту и глубину дыхания влияют многие фак­торы, в частности эмоциональное состояние, умственная нагрузка, изменение химического состава крови, степень тренированности организма, уровень и интенсивность об­мена веществ. Чем чаще и глубже дыхательные движе­ния, тем больше кислорода поступает в легкие и соот­ветственно большее количество углекислого газа выводит­ся.
Редкое и поверхностное дыхание может привести к недостаточному снабжению клеток и тканей организма кислородом. Это в свою очередь сопровождается снижением их функциональной активности. В значительной степени изменяется частота и глубина дыхательных движений при патологических состояниях, особенно при заболеваниях органов дыхания.

Механизм вдоха . Вдох (инспирация ) совершается вс­ледствие увеличения объема грудной клетки в трех нап­равлениях -вертикальном, сагиттальном (переднезаднем) и фронтальном (реберном). Изменение размеров грудной полости происходит за счет сокращения дыхательных мышц.
При сокращении наружных межреберных мышц (при вдохе) ребра принимают более горизонтальное положение, поднимаясь кверху, при этом нижний конец грудины отходит вперед. Благодаря движению ребер при вдохе размеры грудной клетки увеличиваются в поперечном и в продольном направлениях. В результате сокращения диафрагмы купол ее уплощается и опускается: органы брюшной полости оттесняются вниз, в стороны и вперед, в итоге объем грудной клетки увеличивается в вертикальном направлении.

В зависимости от преимущественного участия в акте вдоха мышц грудной клетки и диафрагмы различают грудной , или реберный, и брюшной , или диафрагмальный, тип дыхания. У мужчин преобладает брюшной тип ды­хания, у женщин - грудной.
В некоторых случаях, например, при физической работе, при одыш­ке, в акте вдоха могут принимать участие так называемые вспомога­тельные мышцы - мышцы плечевого пояса и шеи.
При вдохе легкие пассивно следуют за увеличивающей­ся в размерах грудной клеткой. Дыхательная поверхность легких увеличивается , давление же в них понижается и становится на 0,26 кПа (2 мм рт. ст.) ниже ат­мосферного. Это способствует поступлению воздуха через воздухоносные пути в легкие. Быстрому выравниванию давления в легких препятствует голосовая щель, так как в этом месте воздухоносные пути сужены. Только на вы­соте вдоха происходит полное заполнение воздухом рас­ширенных альвеол.

Механизм выдоха . Выдох (экспирация ) осуществляется в результате расслабления наружных межреберных мышц и поднятия купола диафрагмы . При этом грудная клет­ка возвращается в исходное положение и дыхательная поверхность легких уменьшается. Сужение воздухоносных путей в области голосовой щели обусловливает медленный выход воздуха из легких. В начале фазы выдоха давле­ние в легких становится на 0,40-0,53 кПа (3-4 мм рт. ст.) выше атмосферного, что облегчает выход возду­ха из них в окружающую среду.

1)Какие вещества входят в состав живых организмов?2)Какие методы существуют по изучению природы?3)Как называется скопление звёзд и созвездий?4)Какое

небесное тело называется хвостатое?5)Самый близкорасположенный к Астане,Алматы,Актау океаны.Самые удалённые от Астаны,Алматы.Актау океаны.6)В чём измеряется цветовое и звуковое явления?7)Перечислите 10 заповедников?8)Перечислите галактики 10?9)Сколько составляет полный круг земли вокруг оси?10)Сколько составляет полный круг земли вокруг солнца?11)Перечислите реки "самые самые"?12)Какая наука праназирует погоду?13)Как называется распространений молекул по воздуху?14)Чем отличается гриб от растений?15)Перечислите виды сообществ? можете какие не знаете пропускать и зарание спасибо большое просто у нас скоро экзамен по естествознанию и мне очень нужно и ещё раз спасибо огромное за всё что вы сделаите

ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПИШУ ГИА

И ЭТО НЕОБХОДИМО
ДАМ ВСЕ БАЛЛЫ
1. Какие форменные элементы крови транспортируют кислород и углекислый газ?
1)тромбоциты 2)эритроциты
3)лейкоциты 4)лимфоциты
2. Чем по составу отличается выдыхаемый воздух от вдыхаемого?
1)большим содержанием азота, кислорода и углекислого газа
2)меньшим содержанием углекислого газа и кислорода
и большим - азота
3)меньшим содержанием азота и кислорода
4)меньшим содержанием кислорода, большим - углекислого газа и неизменным - азота
3. За счёт чего происходит газообмен в лёгких?
1)диффузия 2)активный транспорт
3)пассивный транспорт 4)осмос
4. Где начинается большой круг кровообращения?
1)правое предсердие 2)левое предсердие
3)левый желудочек 4)правый желудочек
5. . С помощью какого прибора определяют ЖЕЛ (жизненная ёмкость легких)?
4)спирометр
6. Какая наука изучает внутреннее строение организмов?
1)анатомия 2)физиология
3)генетика 4)цитология
7. Значение дыхания состоит в обеспечении организма
1) энергией
2) строительным материалом
3) запасными питательными веществами
4) витаминами
8. Если человек много курит, то у него
1) увеличивается количество биологически активных веществ в легочных пузырьках
2) легочные пузырьки слипаются из-за повреждения
выстилающей их изнутри пленки из биологически активных веществ
3) увеличивается способность гемоглобина присоеди­нять кислород
4) легочные пузырьки теряют эластичность и способ­ность очищаться
9. К освобождению энергии в организме приводит
1) образование органических соединений
2) диффузия веществ через мембраны клеток
3) окисление органических веществ в клетках тела
4) разложение оксигемоглобина до кислорода и гемо­глобина
10. Дым сигарет содержит более 200 вредных веществ,
в том числе угарный газ, который
1) уменьшает скорость движения крови
2) образует стойкое соединение с гемоглобином
3) повышает свертываемость крови
4) снижает способность организма вырабатывать анти­тела
11. Роль дыхания в жизни организмов состоит вырабатывать%
1)образовании и отложении органических веществ
2)поглощении из окружающей среды углекислого газа
3)освобождении энергии, необходимой для их жизнедеятельности
4)поглощении органических веществ из окружающей среды

12. Воздух в дыхательных путях согревается благодаря тому, что
1)их стенки выстланы ресничным эпителием
2)в их стенках расположены железы, выделяющие слизь
3)в их стенках разветвляются мелкие кровеносные сосуды
4)легочные пузырьки состоят из одного слоя клеток
13. При отравлении человека угарным газом
1)клетки тела получают меньше кислорода
2)уменьшается жизненная емкость легких
3)изменяется форма эритроцитов
4)замедляется процесс всасывания питательных веществ
14. Жизненная емкость легких у взрослого здорового человека колеблется от
1)1 до 2 л 2)6 до 7 л 3)3 до 5 л 4)7 до 8 л
15. Какая кровь у млекопитающих животных и человека течет в венах большого круга кровообращения?
1)насыщенная углекислым газом 2)насыщенная кислородом
3)артериальная 4)смешанная

Атмосферный воздух, поступающий в легкие во время вдоха, называется вдыхаемым воздухом; воздух, выделяемый наружу через дыхательные пути во время выдоха, - выдыхаемым . Выдыхаемый воздух - это смесь воздуха, заполнявшего альвеолы, - альвеолярного воздуха - с воздухом, находящимся в воздухоносных путях (в полости носа, гортани, трахеи и бронхов). Состав вдыхаемого, выдыхаемого и альвеолярного воздуха в нормальных условиях у здорового человека довольно постоянен и определяется следующими цифрами (табл. 3).

Данные цифры могут несколько колебаться в зависимости от различных условий (состояние покоя или работы и др.). Но при всех условиях альвеолярный воздух отличается от вдыхаемого значительно меньшим содержанием кислорода и большим содержанием углекислого газа. Это происходит в результате того, что в легочных альвеолах из воздуха поступает в кровь кислород, а обратно выделяется углекислый газ.

Газообмен в легких обусловлен тем, что в легочных альвеолах и венозной крови , притекающей к легким, давление кислорода и углекислоты различно: давление кислорода в альвеолах выше, чем в крови, а давление углекислого газа, наоборот, в крови выше, чем в альвеолах. Поэтому в легких и осуществляется переход кислорода из воздуха в кровь, а углекислоты - из крови в воздух. Такой переход газов объясняется определенными физическими законами: если давление какого-нибудь газа, находящегося в жидкости и в окружающем ее воздухе, различно, то газ переходит из жидкости в воздух и наоборот, пока давление не уравновесится.

Таблица 3

В смеси газов, какой является воздух, давление каждого газа определяется процентным содержанием данного газа и называется парциальным давлением (от латинского слова pars - часть). Например, атмосферный воздух оказывает давление, равное 760 мм ртутного столба. Содержание кислорода в воздухе равно 20,94%. Парциальное давление кислорода атмосферного воздуха будет составлять 20,94% от общего давления воздуха, т. е. 760 мм, и равно 159 мм ртутного столба. Установлено, что парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100 - 110 мм, а в венозной крови и капиллярах легких - 40 мм. Парциальное давление углекислого газа равняется в альвеолах 40 мм, а в крови - 47 мм. Разницей в парциальном давлении между газами крови и воздуха и объясняется газообмен в легких. В этом процессе активную роль играют клетки стенок легочных альвеол и кровеносных капилляров легких, через которые происходит переход газов.

Занятие № 7.

Тема: Внешнее дыхание. Структура дыхательного цикла.

Дыхание - совокупность процессов, в результате которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа.

Дыхание у человека и высших животных включает следующие процессы:

1. Обмен воздуха между внешней средой и альвеолами легких.

2. Обмен газов между альвеолярным воздухом и кровью, протекающей через легочные капилляры.

3. Транспорт газов кровью.

4. Обмен газов между кровью и тканями в тканевых капиллярах.

5. Потребление клетками кислорода и выделение ими углекислого газа.

У одноклеточных организмов газообмен происходит через всю поверхность тела, у насекомых – через трахеи, которые пронизывают все тело, у рыб – в жабрах. У земноводных 2/3 газообмена осуществляется через кожу и 1/3 – через легкие. У млекопитающих животных газообмен почти полностью совершается в легких и незначительно через кожу и пищеварительный тракт.

Внешнее дыхание.

Легкие у сельскохозяйственных животных расположены в герметически закрытой грудной полости, где давление отрицательное (ниже атмосферного). Изнутри грудная полость выстлана плеврой, один из листков которой (париетальный) прилегает к грудной клетке, а другой (висцеральный) покрывает легкие. Между ними есть щель, заполненная серозной жидкостью для уменьшения трения легких во время вдоха и выдоха. Легкие лишены мускулатуры и пассивно следуют за движением грудной клетки: при расширении последней – расширяются и засасывают воздух (вдох), при спадении – спадаются (выдох). Дыхательная мускулатура грудной клетки и диафрагмы сокращается за счет импульсов, поступающих из дыхательного центра, обеспечивающего нормальное дыхание. Если вскрыть грудную клетку, воздух поступает в плевральную полость (пневмоторакс) и давление в ней станет – равным атмосферному, в результате легкие спадутся (ателектаз).

Отрицательное давление в плевральной полости.

У плодов животных легкие заполняют всю грудную полость. Газообмен происходит через плаценту. Легкие плода в дыхании не участвуют.

После рождения при первом вдохе ребра поднимаются, но в исходное положение вернуться не могут, так как фиксируются в позвонках.

Эластичная ткань легких стремится к спадению, между легкими и грудной клеткой образуется щель, в которой давление ниже атмосферного. Так, в альвеолах легких давление равно атмосферному –760, в плевральной полости – 745-754 мм рт.ст. Эти 10-30 мм и обеспечивают расширение легких. При вдохе объем грудной полости увеличивается, давление понижается воздух поступает в легкие. При спадении грудной клетки грудная полость уменьшается, в ней повышается давление и воздух вытесняется наружу – происходит выдох.

Под частотой дыхания понимают количество дыхательных циклов (вдох- выдох) в 1 мин. Частота дыхательных движений у животных зависит от интенсивности обмена веществ, температуры окружающей среды, продуктивности животных и т.д.

Крупные животные дышат реже, чем мелкие, молодые чаще, чем взрослые. Высокопродуктивные коровы дышат чаще, чем низкопродуктивные. Физическая работа, прием корма, возбуждение учащают дыхание.

Частота дыхательных движений

У животных в 1 мин

Вид животного	Частота
Лошадь Крупный рогатый скот Свинья Собака Курица	8-12 10-30 8-18 10-30 22-25

В акте дыхания принимают участие наружные и внутренние межреберные мышцы, мышцы диафрагмы. В зависимости от того, какие мышцы в больше степени участвуют в расширении грудной клетки, различают три типа дыхания: реберный, или грудной (при вдохе в основном сокращаются наружные межреберные мышцы); брюшной, или диафрагмальный (за счет сокращения диафрагмы); реберно-брюшной, когда в дыхании участвуют мышцы грудной клетки и диафрагмы. При беременности, заболеваниях брюшных органов тип дыхания изменяется на грудной, так как животные «оберегают» больные органы.

При дыхании происходит расширение и спадение грудной клетки. Запись дыхательных движений носит название пневмограммы, по которой можно определить частоту и глубину дыхания.

К защитным дыхательным рефлексам относят кашель, чихание, остановка, увеличение или учащение дыхания.

Кашель, чихание возникают вследствие раздражения рецепторов верхних дыхательных путей механическими частицами, слизью. Во время кашля, чихания происходит резкий выдох при закрытой голосовой щели, в результате чего раздражающие вещества удаляются.

Защитной реакцией организма является остановка дыхания. Если животному дать вдыхать нашатырный спирт, эфир, хлор или другие остро пахнущие вещества, происходит остановка дыхания, что препятствует проникновению в легкие раздражающих веществ.

Болевое раздражение вначале вызывает задержку, а затем усиление дыхания.

Перенос газов кровью.

При вдохе воздух поступает в альвеолы легких, где происходит газообмен протекающий через капилляры. Вдыхаемый воздух – это смесь газов: кислород – 20,82%, углекислый газ – 0,03 и азот – 79,15% . Газообмен в легких происходит в результате диффузии углекислого газа из крови в альвеолярный воздух и кислорода из альвеолярного воздуха в кровь в силу разности парциального давления газов в альвеолярном воздухе и крови.

Парциальное давление – это часть общего давления газовой смеси, приходящегося на долю того или иного газа в смеси. Так, напряжение углекислого газа в венозной крови равняется 46 мм рт. ст., а в альвеолярном воздухе – 40, кислорода в альвеолах легких – 100 мм рт. ст., а венозной крови – 90.

Поступивший в кровь кислород растворяется в плазме в количестве 0,3 об.%, а остальной связывается с гемоглобином, в результате чего образуется оксигемоглобин, который распадается в тканях. Количество кислорода, которое может связать 100 мл крови, называется кислородной емкостью крови . Освободившийся гемоглобин связывается с углекислотой (образуя карбогемоглобин), 2,5 об.% углекислоты растворяется в плазме крови. Из легких углекислый газ выделяется с выдыхаемым воздухом.

Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Цель: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и навыки, осуществлять их перенос в новые условия практической и исследовательской деятельности

Задачи:

Образовательные : освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.

Развивающие : развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.

Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье, человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.

Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.

Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и устойчивое развитие в системе « Природа - Общество».

Планируемые результаты

Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;

Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с окружающей средой; развитие экологического мышления -предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;

Личностные: развитие экологического мышления - гибкого вероятностного мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и системному анализу состояния окружающей среды.

Метапредметные : связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач пред профильной подготовки школьников.

Тип урока - - демонстрация, на котором экспери-мент служит наглядным пособием

Форма - форм практико-ориентированной деятельности учащихся

Методы: , частично-поисковый, исследовательский, проведении учащимися экспериментов.

Определение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Цель работы: изучение относительного содержания углеки-слого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Информация. Определение углекислого газа проводится по помутнению известковой воды с целью сравнения содержания данного компонента воздуха до и после дыхания учащегося. Так записывается уравнение химической реакции, которое объясняет помутнение известковой воды от воздействия воздуха, содержаще-го углекислый газ.

Помутнение объясняется образованием взвеси нерастворимого карбоната кальция (СаС0 3 ). При дальнейшем пропускании возду-ха происходит реакция растворения карбоната кальция с образова-нием соответствующего гидрокарбоната:

Таким образом, помутнение исчезает быстрее (или исчезает вообще) в той колбе, через которую проходит выдыхаемый воздух.

Оборудование из комплекта: колбы конические на 50 мл с пробками и Г-образными газоотводными трубками - 2 шт., мунд-штук стеклянный, отрезки резиновой трубки - 3 шт., Т-образный стеклянный тройник.

Реактивы и материалы: известковая вода, тампон, дезин-фицирующий раствор (приготовление растворов см. в п. 3.3).

Ход работы

1.Соберите прибор, как показано на рисунке.

2.Налейте в каждую колбу на 74 объема известковой воды.

3.Тщательно протрите мундштук тампоном, смоченным дезин-фицирующим раствором.

4.Выдохните воздух, затем возьмите в рот мундштук прибора и медленно, чтобы жидкость не попала в рот, втяните через мундштук воздух. Через какую колбу воздух поступает в прибор?

5.Вдохните и затем так же медленно выдохните воздух в мундштук. Через какую колбу выдыхаемый воздух выходит из прибора?

6.Сделайте подряд несколько вдохов и выдохов через мунд-штук. В каком сосуде известковая вода помутнела?

Прибор для определения состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха:

Обработка результатов и выводы

1.Зафиксируйте результаты экспериментов в тетради.

2.Сделайте вывод из опыта и напишите уравнение химической реакции, которая объясняет помутнение известковой воды

Индикаторные трубки ЗАО « Крисмас +»