За осигуряване на клетки, тъкани и органикислород в човешкото тяло има дихателна система. Състои се от следните органи: носна кухина, назофаринкса, ларинкса, трахеята, бронхите и белите дробове. В тази статия ще проучим тяхната структура. И също така помислете за обмен на газ в тъканите и белите дробове. Дефинираме характеристиките на външното дишане, което се случва между тялото и атмосферата, и вътрешното, което протича директно на клетъчно ниво.
Повечето хора без колебание ще отговорят:за да получите кислород. Но те не знаят защо имаме нужда от него. Мнозина отговарят просто: кислородът е необходим за дишането. Оказва се някакъв порочен кръг. За да го нарушим, биохимията, изучаваща клетъчния метаболизъм, ще ни помогне.
Светлите умове на човечеството, изучаващи тази наука,отдавна са стигнали до извода, че кислородът, постъпващ в тъканите и органите, окислява въглехидратите, мазнините и протеините. В този случай се образуват енергийно бедни съединения: въглероден диоксид, вода, амоняк. Но основното е, че в резултат на тези реакции се синтезира АТФ - универсално енергийно вещество, използвано от клетката за своята жизнена дейност. Можем да кажем, че газообменът в тъканите и белите дробове ще снабдява тялото и неговите структури с кислород, необходим за окисляването.
Он подразумевает наличие хотя бы двух веществ, чиято циркулация в организма осигурява метаболитни процеси. В допълнение към горното кислород, газообменът в белите дробове, кръвта и тъканите се осъществява с друго съединение - въглероден диоксид. Образува се в реакции на дисимилация. Тъй като е токсично вещество на метаболизма, то трябва да бъде отстранено от цитоплазмата на клетките. Разгледайте този процес по-подробно.
Въглеродният диоксид дифузира презклетъчната мембрана в интерстициалната течност. От него той навлиза в кръвоносните капиляри - венули. Освен това тези съдове се сливат, образувайки долната и горната куха вена. Те събират кръв, наситена с CO2. И го изпращат в дясното предсърдие. Когато стените му се свиват, част от венозна кръв навлиза в дясната камера. От тук започва белодробният (малък) кръг на кръвообращението. Неговата задача е да насища кръвта с кислород. Венозното в белите дробове става артериално. CO2от своя страна излиза от кръвта и се отстраняванавън през дихателната система. За да разберете как се случва това, първо трябва да проучите структурата на белите дробове. Газообменът в белите дробове и тъканите се извършва в специални структури - алвеоли и техните капиляри.
Това са сдвоени органи, разположени в гърдитекухина. Лявият бял дроб има два дяла. Правият е по-голям. Той има три части. През портата на белите дробове в тях навлизат два бронха, които, разклонявайки се, образуват така нареченото дърво. По време на вдишване и издишване въздухът се движи по клоните си. На малките дихателни бронхиоли са везикули - алвеоли. Те се събират в ацини. Те от своя страна образуват белодробния паренхим. Важно е всеки дихателен мехур да е плътно оплетен с капилярна мрежа на белодробната и системната циркулация. Клоновете на белодробните артерии, които доставят венозна кръв от дясната камера, транспортират въглероден диоксид в лумена на алвеолите. И изтичащите белодробни венули поемат кислород от алвеоларния въздух.
Артериалната кръв тече през белодробните вени влявото предсърдие и от него в аортата. Неговите клонове под формата на артерии осигуряват на клетките на тялото кислород, необходим за вътрешното дишане. Именно в алвеолите венозната кръв става артериална. По този начин газообменът в тъканите и белите дробове се осъществява директно чрез кръвообращението през малките и големите кръгове на кръвообращението. Това се случва поради непрекъснатите контракции на мускулните стени на сърдечните камери.
Нарича се още белодробна вентилация. Това е обмен на въздух между околната среда и алвеолите. Физиологично правилното вдишване през носа осигурява на тялото част от въздуха от този състав: около 21% O2, 0,03% CO2 и 79% азот. Чрез дихателните пътища той навлиза в алвеолите. Те имат своя порция въздух. Съставът му е както следва: 14,2% O2, 5,2% CO2, 80% N2... Вдишването, подобно на издишването, се регулира по два начина: нервни и хуморални (концентрация на въглероден диоксид). Поради стимулирането на дихателния център на продълговатия мозък, нервните импулси се предават на дихателните междуребрени мускули и диафрагмата. Обемът на гърдите се увеличава. Белите дробове, пасивно движещи се след контракциите на гръдната кухина, се разширяват. Налягането на въздуха в тях става под атмосферното. Следователно част от въздуха от горните дихателни пътища навлиза в алвеолите.
Издишването се извършва след вдишването. Той е придружен от отпускане на междуребрените мускули и повдигане на форникса на диафрагмата. Това води до намаляване на обема на белите дробове. Налягането на въздуха в тях става по-високо от атмосферното. И въздухът с излишен въглероден диоксид се издига в бронхиолите. Освен това, по протежение на горните дихателни пътища, тя следва в носната кухина. Съставът на издишания въздух е както следва: 16,3% O2, 4% CO279 N2... На този етап се извършва външен обмен на газ. Белодробният газообмен, осъществяван от алвеолите, осигурява на клетките кислород, необходим за вътрешното дишане.
Част от системата на катаболните метаболитни реакциивещества и енергия. Тези процеси се изучават както от биохимията, така и от човешката анатомия и физиология. Газообменът в белите дробове и тъканите е взаимосвързан и е невъзможен един без друг. И така, външното дишане доставя кислород на интерстициалната течност и премахва въглеродния диоксид от нея. А вътрешният, осъществяван директно в клетката от нейните органели - митохондриите, които осигуряват окислително фосфолиране и синтез на молекули АТФ, използва кислород за тези процеси.
Цикълът на трикарбоксилната киселина е водещдихателни клетки. Той обединява и координира реакциите на аноксичния етап на енергийния метаболизъм и процеси, включващи трансмембранни протеини. Той също така действа като доставчик на клетъчен строителен материал (аминокиселини, прости захари, висши карбоксилни киселини), който се образува в неговите междинни реакции и се използва от клетката за растеж и делене. Както можете да видите, в тази статия е проучен газообменът в тъканите и белите дробове и е определена неговата биологична роля в живота на човешкото тяло.
