Задание №15 — Среда обитания. Природные и искусственные сообщества. Человек и окружающая среда

Решение.

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно вспомнить, как регулируется работа дыхательной системы в организме человека. Дыхание — это процесс, который контролируется как нервной системой, так и гуморально (с помощью химических веществ в крови).

1. Гуморальная регуляция. Главным химическим раздражителем дыхательного центра, расположенного в продолговатом мозге, является углекислый газ $CO_{2}$. Когда его концентрация в крови повышается, рецепторы посылают сигнал в мозг, и дыхание становится более частым и глубоким. Это необходимо для того, чтобы быстрее вывести излишки углекислого газа и насытить кровь кислородом.

2. Разбор вариантов:
1) Спуск под воду с аквалангом: При использовании исправного акваланга человек дышит газовой смесью под давлением, соответствующим глубине. Само по себе это не вызывает учащения дыхания, если человек спокоен и смесь подаётся правильно.
2) Повышение концентрации $O_{2}$ в воздухе: Избыток кислорода, наоборот, может привести к некоторому замедлению дыхания, так как потребности организма полностью удовлетворены.
3) Вход в холодную воду: Резкое охлаждение часто вызывает кратковременную задержку дыхания («перехватывает дух») или резкий глубокий вдох, но это рефлекторная реакция на температуру, а не системное учащение ритма.
4) Повышение концентрации $CO_{2}$ в воздухе: Это классический фактор. Если в окружающем воздухе много углекислого газа, его концентрация в крови растёт. Дыхательный центр мгновенно реагирует на это, заставляя мышцы грудной клетки работать быстрее, чтобы очистить организм от $CO_{2}$.

Таким образом, именно накопление углекислого газа является самым мощным стимулом для учащения дыхательных движений.

Ответ: 4

Источник: ФИПИ