Проверьте знания: Механизм вдоха и выдоха — тест по биологии с пояснениями
Вдох и выдох удобно понимать как цепочку: работа мышц → изменение объёма грудной полости → изменение давления → движение воздуха. Если перепутать хотя бы одно звено, весь механизм начинает казаться противоречивым. Короткий словарь ниже нужен только как опора перед заданиями.
Содержание статьи4 раздела
Мини-словарь механики дыхания
- Вентиляция
- движение воздуха в лёгкие и из лёгких.
- Диафрагма
- главная дыхательная мышца куполообразной формы.
- Межрёберные мышцы
- мышцы, изменяющие положение рёбер и объём грудной клетки.
- Градиент давления
- разница давлений, из-за которой воздух движется.
- Эластическая отдача
- стремление растянутой лёгочной ткани вернуться к исходному состоянию.
Цепочка вдоха и выдоха
1. Что происходит с диафрагмой при спокойном вдохе?
2. Почему воздух входит в лёгкие при вдохе?
3. Какие мышцы, кроме диафрагмы, особенно участвуют в спокойном вдохе?
4. Как обычно происходит спокойный выдох в покое?
5. Что происходит с объёмом грудной полости во время вдоха?
6. Как изменяется внутрилёгочное давление при начале вдоха относительно атмосферного?
7. Ученик на модели потянул «диафрагму» вниз, и эластичные шарики внутри увеличились. Что моделирует это действие?
8. Что происходит с диафрагмой при спокойном выдохе?
9. Если герметичность плевральной полости нарушена, механическая связь движения грудной стенки с лёгким может ухудшиться. Какой вывод соответствует этому?
10. Какое соотношение «объём — давление» соответствует началу спокойного вдоха?
11. Во время форсированного выдоха дополнительно могут сокращаться
12. Что непосредственно заставляет воздух двигаться через дыхательные пути?
13. Если диафрагма и наружные межрёберные мышцы сокращаются, какое изменение наиболее вероятно?
14. Как отличить вентиляцию лёгких от газообмена?
15. Почему при выдохе воздух выходит из лёгких?
16. В каком направлении перемещается диафрагма при её сокращении?
17. Если объём грудной полости уменьшился, а дыхательные пути открыты, какое изменение обычно способствует выдоху?
18. Какая ошибка есть в фразе «лёгкие сами содержат скелетные мышцы, которые активно раздувают альвеолы»?
19. Как меняется положение рёбер при спокойном вдохе?
20. Почему после обычного вдоха выдох может происходить без сильного мышечного усилия?
21. Человек делает глубокий вдох. Какое сочетание изменений соответствует этому процессу?
22. Какой термин обозначает поступление воздуха в лёгкие и выход воздуха из них?
Связи, которые стоит проговорить вслух
Что повторить по ошибкам: если путали вдох и выдох — восстановите две цепочки выше; если путали вентиляцию и газообмен — подпишите, где движется воздух, а где молекулы O₂ и CO₂ пересекают мембрану; если были ошибки о форсированном выдохе — сравните его со спокойным.
Открытые вопросы о механике
Эти задания не входят в автоматический балл.
- Объясните вдох, используя четыре слова: диафрагма, объём, давление, поток воздуха. Критерий: правильная причинная последовательность.
- Почему спокойный выдох обычно требует меньше активной мышечной работы, чем форсированный? Критерий: упомянуть расслабление и эластическую отдачу.
- Разберите модель с воздушными шариками и резиновой мембраной: что она показывает хорошо, а что упрощает? Критерий: минимум одно соответствие и одно ограничение модели.
Ключ и объяснения
- D — Она сокращается и опускается. Сокращение диафрагмы делает её более плоской и увеличивает объём грудной полости.
- B — Давление в лёгких становится ниже атмосферного. Воздух движется из области более высокого давления в область более низкого.
- A — Наружные межрёберные мышцы. Наружные межрёберные мышцы помогают поднимать рёбра и увеличивать размеры грудной клетки.
- C — Преимущественно пассивно за счёт расслабления вдохательных мышц и эластической отдачи. При спокойном выдохе диафрагма расслабляется, объём грудной полости уменьшается, а эластические структуры лёгких стремятся вернуться к исходному состоянию.
- B — Увеличивается. Сокращение диафрагмы и подъём рёбер увеличивают объём грудной полости.
- D — Становится немного ниже. Увеличение объёма лёгких приводит к небольшому падению давления в них относительно атмосферного.
- A — Вдох. Опускание модели диафрагмы увеличивает внутренний объём и снижает давление, поэтому шарики расширяются.
- C — Она расслабляется и поднимается. После прекращения сокращения диафрагма возвращается к куполообразной форме.
- A — Расправление лёгкого на стороне нарушения может затрудниться. Нормальное следование лёгких за движениями грудной клетки зависит от плевральных условий.
- B — Объём увеличивается, давление в лёгких снижается. При увеличении объёма газа в замкнутой эластичной системе его давление при прочих условиях снижается.
- D — внутренние межрёберные мышцы и мышцы брюшной стенки. Форсированный выдох отличается от спокойного тем, что становится активным.
- C — Разность давлений между атмосферой и альвеолами. Вентиляция — движение воздуха по градиенту давления.
- B — Грудная клетка расширяется, начинается вдох. Согласованная работа главных вдохательных мышц увеличивает объём грудной клетки.
- A — Вентиляция — движение воздуха, газообмен — диффузия O₂ и CO₂ через мембраны. Вентиляция подводит и удаляет воздух, а газообмен переносит молекулы газов через дыхательную мембрану.
- C — Давление в альвеолах становится немного выше атмосферного. Уменьшение объёма лёгких при выдохе повышает внутрилёгочное давление относительно атмосферного.
- D — Вниз. Сокращённая диафрагма уплощается и опускается.
- B — Внутрилёгочное давление повышается относительно атмосферного. Снижение объёма способствует росту давления газа внутри лёгких.
- C — Основную работу по изменению объёма грудной клетки выполняют дыхательные мышцы, а лёгкие следуют за этими изменениями. Внутри альвеол нет скелетных мышц, которые работали бы как мини-насосы.
- A — Они приподнимаются и грудная клетка расширяется. Сокращение наружных межрёберных мышц способствует подъёму рёбер.
- D — Эластическая отдача лёгких и грудной клетки способствует возвращению к исходному объёму. В покое выдох в значительной степени опирается на эластические силы после расслабления вдохательных мышц.
- B — Диафрагма сокращается, объём грудной полости увеличивается, давление в лёгких падает. Глубокий вдох усиливает обычный механизм: вдохательные мышцы увеличивают объём грудной полости, а давление в лёгких становится ниже атмосферного.
- C — Лёгочная вентиляция. Лёгочная вентиляция включает вдох и выдох, то есть механическое перемещение воздуха.
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.